Текст
                    ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ


ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
Серия КЛАССИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТСКИЙ УЧЕБНИК основана в 2002 году по инициативе ректора МГУ им. М.В. Ломоносова академика РАН В.А. Садовничего и посвяшена 250-летию Московского университета
КЛАССИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТСКИЙ УЧЕБНИК Редакционный совет серии Председатель совета ректор Московского университета В.А. Садовничий Члены совета: Виханский О.С., Голиченков А.К., Гусев М.В., Аобреньков В.И., Донцов А.И., Засурский Я.Н., Зинченко Ю.П. (ответственный секретарь), Камзолов А.И. (ответственный секретарь), Карпов СП., Касимов Н.С., Колесов В.П., Аободанов А.П., Лунин В.В., Лупанов О.Б., Мейер М.С., Миронов В.В. (заместитель председателя), Михалев А.В., Моисеев Е.И., Пушаровский Д.Ю., Раевская О.В., Ремнева М.Л., Розов Н.Х., Салеикий A.M. (заместитель председателя), Сурин А.В., Тер-Минасова С.Г., Ткачук В.А., Третьяков Ю.Д., Трухин В.И., Трофимов В.Т. (заместитель председателя), Шоба С.А.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Г.В. Добровольский И.С. Урусевская ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ 2-е издание, переработанное и дополненное Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 013000 «Почвоведение» и направлению 510700 «Почвоведение» Издательство Московского университета Издательство «КолосС» 2004
УДК 631.4D/9) ББК 40.3 Д56 Печатается по решению Ученого совета Московского университета Федеральная программа «Культура России» (подпрограмма «Поддержка полиграфии и книгоиздания России») Рецензенты: кафедра почвоведения и агрохимии Воронежского государственного университета (зав. кафедрой академик РАСХН А.П.Щербаков), доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. С. Кауричев Добровольский Г. В., Урусевская И. С. Д56 География почв: Учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. — 460 с. — (Классический университетский учебник). ISBN 5-211-04481-9 (Издательство МГУ) ISBN 5-9532-0254-7 (Издательство «КолосС») В учебнике рассматриваются факторы и общие закономерности географического распространения почв, принципы почвенно-географического районирования. Дается характеристика почвенного покрова России и сопредельных государств, описываются условия почвообразования, генетические особенности наиболее распространенных почв, региональные особенности структуры почвенного покрова и специфика хозяйственного использования почв. Излагается история составления мировых почвенных карт, дается краткий обзор почвенного покрова почвенно-биоклиматических поясов и областей мира. Анализируются земельные ресурсы России и мира, пути рационального использования и охраны почвенного покрова. Для студентов почвенных, биолого-почвенных и географических факультетов университетов, естественно-географических факультетов педагогических вузов, факультетов агрохимии и почвоведения сельскохозяйственных вузов. УДК 631.4D/9) ББК 40.3 ©Добровольский Г. В., Урусевская И. С, 2004 © Издательство Московского университета, 2004 ISBN 5-211-04481-9 (Издательство МГУ) @ ^Г^нное^рГе'ие, 2004 ISBN 5-9532-0254-7 (Издательство «КолосС») © Издательство «КолосС», 2004
ПРЕДИСЛОВИЕ Уважаемый читатель! Вы открыли одну из замечательных книг, изданных в серии "Классический университетский учебник", посвященной 250- летию Московского университета. Серия включает свыше 150 учебников и учебных пособий, рекомендованных к изданию Учеными советами факультетов, редакционным советом серии и издаваемых к юбилею по решению Ученого совета МГУ. Московский университет всегда славился своими профессорами и преподавателями, воспитавшими не одно поколение студентов, впоследствии внесших заметный вклад в развитие нашей страны, составивших гордость отечественной и мировой науки, культуры и образования. Высокий уровень образования, которое дает Московский университет, в первую очередь обеспечивается высоким уровнем написанных выдающимися учеными и педагогами учебников и учебных пособий, в которых сочетаются как глубина, так и доступность излагаемого материала. В этих книгах аккумулируется бесценный опыт методики и методологии преподавания, который становится достоянием не только Московского университета, но и других университетов России и всего мира. Издание серии "Классический университетский учебник" наглядно демонстрирует тот вклад, который вносит Московский университет в классическое университетское образование в нашей стране и, несомненно, служит его развитию. Решение этой благородной задачи было бы невозможным без активной помощи со стороны издательств, принявших участие в издании книг серии "Классический университетский учебник". Мы расцениваем это как поддержку ими позиции, которую занимает Московский университет в вопросах науки и образования. Это служит также свидетельством того, что 250-летний юбилей Московского университета - выдающееся событие в жизни всей нашей страны, мирового образовательного сообщества. Ректор Московского университета 'J - U^0bi<MUc^ академик РАН, профессор В.А. Садовничий
Предисловие ко второму изданию География почв — раздел почвоведения, знание которого необходимо каждому почвоведу независимо от его более узкой специализации. Насколько важное значение придавал изучению географии почв основатель почвоведения В.В.Докучаев, видно из его слов о том, что только после основательного знакомства с географией почв можно удовлетворительно решить вопрос и об их происхождении, а в связи с этим — и об их свойствах, плодородии и продуктивном использовании. Знание законов географии почв, зональных и региональных особенностей состава и структуры почвенного покрова необходимо для рационального использования земельных ресурсов, охраны и регулирования плодородия почв. Без учета географического разнообразия почв невозможны правильное размещение и специализация сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства, связанных с использованием земельного фонда. Данная книга является вторым изданием учебника «География почв». Первое вышло в 1984 г. и теперь стало библиографической редкостью. Во втором издании сохранена общая структура учебника; вместе с тем оно существенно переработано и дополнено новыми результатами почвенно-географических исследований, опубликованных с 1984 г. по настоящее время. Содержание учебника соответствует программе университетского курса «География почв», утвержденной в 1999 г. учебно-методическим советом по специальности «Почвоведение». Учебник состоит из введения, четырех частей и списка рекомендованной литературы. Во введении излагаются содержание, методология, краткая история и задачи географии почв. Часть первая посвящена рассмотрению факторов и общих закономерностей географического распространения почв и представляет собой теоретическую основу курса. В заключение первой части обсуждаются принципы и схема почвенно- географического районирования территории России и сопредельных стран в границах бывшего СССР.
Предисловие ко второму изданию Во второй части дается характеристика состава и структуры почвенного покрова этой территории в связи с зональными и региональными особенностями условий почвообразования и спецификой хозяйственного использования почв. Закономерности географического распространения почв и структурной организации почвенного покрова рассматриваются в соответствии с Картой почвен- но-географического районирования СССР 1983 г. в масштабе 1:8 000 000\ входящей в серию карт для высших учебных заведений (авторы Г.В.Добровольский, Н.Н.Розов, И.С.Урусевская). В третьей части излагается история составления мировых почвенных карт, рассматривается их значение в развитии географии почв и дается краткое описание почвенного покрова почвенно-биоклиматических поясов и областей мира, а также континентов. В четвертой части учебника рассматриваются земельные ресурсы Российской Федерации и мира, пути их рационального использования и охраны. В основу учебника положен курс лекций, который авторы многие годы читают на факультете почвоведения Московского университета. Помимо основного назначения в качестве учебника для студентов почвенных и биолого-почвенных факультетов университетов, избравших своей специальностью почвоведение, настоящий курс может быть использован в сельскохозяйственных вузах, а также на географических, биологических и естественных факультетах университетов и педагогических вузов, где преподаются курсы основ почвоведения и географии почв. В связи с систематической характеристикой почв и земельных ресурсов в различных природных зонах и регионах России, изложенной в настоящем учебнике, он может быть полезен широкому кругу научных работников и специалистам-экологам, работающим в области охраны и рационального использования природных ресурсов. Авторы приносят глубокую благодарность за все советы и замечания, которые они получили при подготовке рукописи учебника от заведующего кафедрой почвоведения и агрохимии Воронежского государственного университета профессора А.П.Щербакова и профессора Тимирязевской сельскохозяйственной академии И.СКауричева, а также за техническую помощь при оформлении рукописи инженерам В.П.Винюковой и Л.С.Щипихиной и научному сотруднику Н.П.Матекиной.
Введение СОДЕРЖАНИЕ, МЕТОДОЛОГИЯ, КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И ЗАДАЧИ ГЕОГРАФИИ ПОЧВ География почв — наука о закономерностях распространения почв на Земле. Она подразделяется на две части: общую и специальную. В общей части рассматриваются законы, принципы и методы географии почв, специальная часть содержит характеристику почвенного покрова Земли, ее континентов, отдельных стран и регионов. Как научная дисциплина география почв возникла и начала развиваться в конце 70-х — начале 80-х гг. XIX в., когда в России В.В.Докучаевым и его учениками были созданы основы науки о почве — генетического почвоведения. К этому времени люди уже располагали обширными знаниями о разнообразии почв разных стран. Однако эти знания были разрозненными и не объединялись общими понятиями и принципами, не представляли собой научной дисциплины. Начало накопления географических знаний о почвах относится к очень далеким временам возникновения первых приречных земледельческих цивилизаций — Древнего Египта, Месопотамии, Индии, Китая, Средней Азии. Большим запасом практических знаний о разнообразии почв и пригодности их для различных сельскохозяйственных растений обладали земледельцы античных государств Греции и Рима. Об этом мы знаем по дошедшим до нас сочинениям писателей Древнего Рима: Катона Старшего, Варрона, Колумеллы, Плиния и ДР. В России древнейшие сведения по географии почв содержались в так называемых Писцовых книгах, которые велись в XV—XVII вв. чиновниками (писцами) Поместного приказа, ведавшего учетом земель. В этих книгах описывались пашни, луга, леса, болота. Особенно подробно характеризовались пашни, которые разделялись по качеству на «добрые, средние, худые и добре-худые». К началу XVIII столетия в России было накоплено большое количество практических сведений о свойствах различных почв; сведения эти были чисто эмпирическими, разрозненными. Выдающийся вклад в науку о почве внес М.В.Ломоносов. Наиболее полно он изложил свои взгляды на происхождение, свойства и географическое разнообразие почв в знаменитой книге «О слоях земных» A763). Более 200 лет назад Ломоносов совершенно правильно сфор-
Введение мулировал тезис о том, что почва образуется в результате воздействия мира организмов на горные породы. При этом он особо подчеркнул, что почва, как и все природные тела, не есть нечто раз и навсегда данное и неизменное: возникнув, она со временем изменяется и развивается. Большое внимание Ломоносов уделял вопросу о происхождении и свойствах черноземов, тесной связи почв с характером покрывающей их растительности, определенными типами горных пород. В его сочинениях мы находим сведения о географическом разнообразии почв: о почвах тундр и болот, хвойных и лиственных лесов, степей, о песчаных и засоленных почвах пустынь. Говоря о выдающемся значении деятельности Ломоносова в истории почвоведения, академик В.И.Вернадский назвал Ломоносова не только первым русским почвоведом, но и первым почвоведом вообще. Возглавляя Географический департамент Академии наук, Ломоносов руководил работами по составлению географического атласа России. Под влиянием его идей были организованы известные экспедиции П.С.Палласа, С.Г.Гмели- на, И.А.Гюльденштедта, В.Ф.Зуева, И.И.Лепехина и др. A768—1774), доставившие богатейшие сведения о географическом распространении почв и вообще о природных условиях многих районов России. Ценные данные о почвах России содержали труды известных ученых и общественных деятелей XVIII в.: А.Н.Радищева, А.Т.Болотова, В.М.Севергина и др. Дальнейшее развитие знаний о географии почв России связано с земельно- кадастровыми работами, проводившимися с 1842 по 1856 г. в 23 губерниях. Сведения о свойствах почв собирались кадастровыми комиссиями путем опроса крестьян и помещиков. На основе поступивших сведений в 1851 г. под руководством академика К.С.Веселовского была составлена первая почвенная карта Европейской России. Карта была составлена в 200-верстном масштабе A:8 400 000) и содержала всего восемь названий почв и горных пород. В сущности она представляла лишь ориентировочную картосхему, однако имела принципиальное научное значение, так как знаменовала собой начало становления нового научного направления — картографии почв. После ряда уточнений и сбора новых материалов, но также опросно-стати- стическим методом, в 1879 г. под руководством В.И.Чаславского была составлена новая почвенная карта Европейской России в 60-верстном масштабе A:2 520 000). Она содержала уже 32 наименования почв, включая подзолистые, серые земли, черноземы, торфянистые почвы, солончаки, а также такие названия, как «скала», «мергель», «плавни», «болота» и т. п. Хотя почвенная карта Чаславского дала новые и более полные сведения о почвах России, все же и она, по мнению В.В.Докучаева, не отражала реальной картины распространения почв на Русской равнине. Причину этого Докучаев видел в том, что «...карта составлена «по расспросам, на глаз» и в ее основу не положено ни одного анализа, ни одной почвенной коллекции»1. Составление почвенных карт в кадастровых целях широко практиковалось в XIX в. и в странах Западной Европы: Германии, Франции, Бельгии и др. Эти карты имели сельскохозяйственное назначение, но составлялись преимущественно геологами и назывались агрогеологическими. В основе их лежали пет- 1 Докучаев В.В. Соч. М; Л., 1949. Т.2. С. 494.
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв и рографо-минералогические классификации почв и геологические представления о почвах как разновидностях рыхлых горных пород. Подлинно научного представления о почве как особом биокосном природном образовании, занимающем вполне определенное место среди других природных тел и требующем особых методов исследования, еще не было. Впервые оно было сформулировано Докучаевым в его работах 1878—1879 гг., в том числе в «Картографии русских почв» A879), где предложено «считать за доказанное, что всякая почва есть продукт совокупной деятельности материнских горных пород, климата, растительности и рельефа местности». Еще более точное определение почвы он дал в своей знаменитой монографии «Русский чернозем» A883) и в статье 1890 г., посвященной вопросу о соотношениях между возрастом местности и распределением разных типов почв. Здесь он предложил понятие о почве «как о вполне самостоятельном естественно-историческим теле, которое является продуктом совокупной деятельности: а) грунта, Ь) климата, с) растений и животных, d) возраста страны и отчасти е) рельефа местности»1. Это положение, получившее впоследствии название учения Докучаева о факторах почвообразования, легло в основу и географии почв. С его утверждением стало очевидным, что распространение почв на Земле имеет не случайный, а вполне закономерный характер, зависящий от различного сочетания факторов почвообразования. Действительно, если в разных районах земного шара различны климат, растительность и животный мир, горные породы и рельеф местности, т.е. различны факторы почвообразования, то не могут не быть различными и почвы. Сравнение изменений свойств почв с изменением географических условий (факторов) почвообразования позволяло выяснять роль каждого из факторов и их совокупности в генезисе и географии почв. Этот метод, получивший впоследствии название сравнительно-географического метода исследования почв, стал основным методом географии почв и сыграл выдающуюся роль в развитии всего почвоведения. Очень важно подчеркнуть, что в число важнейших факторов почвообразования В.В.Докучаев включил возраст почв, т. е. время, в течение которого почва формировалась. Это обязывает при изучении пространственных закономерностей размещения почв не ограничиваться поиском кор- Василий Васильевич ДОКУЧАЕВ A846-1903) 1 Докучаев В.В. Соч. М; Л., 1949. Т. 1. С. 378.
12 Введение Николай Михайлович СИБИРЦЕВ A860-1900) релятивных связей между только современными условиями (факторами) почвообразования и характером почв, но принимать во внимание и историю развития почв, т.е. их генезис и эволюцию. Поэтому изучение географии почв неразрывно связывается с изучением их генезиса. Этому принципу следовал Докучаев во время изучения черноземных почв России, при проведении земельно-оценочных работ в Нижегородской A882— 1886) и Полтавской A888-1894) губерниях и во всех своих более поздних исследованиях. В результате этих работ, которые носили комплексный характер и выполнялись почвоведами, геологами, ботаниками, агрономами, химиками, экономистами, статистиками и другими специалистами, была разработана первая естественно-историческая классификация почв, обоснован сравнительно-географический метод исследования и картографирования почв в полевых условиях с последующим ла- бораторно-аналитическим изучением их свойств. Были обоснованы также принципы и методика бонитировки почв и экономической оценки земель. С этого времени география почв начала прочно опираться на картографию почв. Благодаря комплексному характеру исследований Докучаеву удалось создать блестящую научную школу учеников и последователей, среди которых необходимо упомянуть имена таких крупных ученых, как почвоведы Н.М.Сибирцев, К.Д.Глинка, С.А.Захаров, основоположник геохимии и учения о биосфере В.И.Вернадский, петрограф Ф.Ю.Левинсон-Лессинг, минералог П.А.За- мятченский, ботаники-географы Г.И.Танфильев и А.Н.Краснов, лесоводы Г.Ф.Морозов, Г.Н.Высоцкий и др. Успех докучаевских земельно-оценочных экспедиций обеспечил широкое распространение выработанного в них метода изучения почв на многие губернии России. Обобщение результатов этих работ позволило Н.М.Сибирцеву, Г.И.Танфильеву и А.Р.Ферхмину составить в 1900 г. под руководством Докучаева почвенную карту Европейской России (масштаб 1:2 520 000) на основе естественно-исторической классификации почв. В эти же годы Докучаев, развивая принципы генетического почвоведения и обобщая материалы почвенно-географических исследований, открывает первые законы географического распространения почв — законы горизонтальной и вертикальной зональности почв и природных условий. В 1900 г. на Всемирной выставке в Париже демонстрируется первая в истории почвенная карта мира (Северного полушария), составленная Докучаевым и отражающая установлен-
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв 13 Сергей Семенович НЕУСТРУЕВ A864-1928) лении почв в связи с их генезисом, т. е. идея географии почв, и, во-вторых, идея о почве, как особом естественном теле. В разъяснении этих идей, в их зарождении и упрочении в поколении русских ученых заключается главная заслуга Докучаева». Последующее развитие географии почв во всех странах было связано главным образом с сельскохозяйственным освоением новых земель, интенсификацией использования почвенных ресурсов в различных отраслях народного хозяйства. В России после докучаевских земельно-оценочных работ заметную роль в развитии почвенно-географических знаний сыграло участие почвоведов в экспедициях Переселенческого управления. Непосредственной задачей этих экспедиций был отбор земель в азиатской части России для переселения на них ные им закономерности размещения почв на земном шаре. С этого времени географическое распределение почв на земной поверхности получило научное объяснение, а установленные и разработанные Докучаевым и его школой законы и методы легли в основу новой научной дисциплины — географии почв. Анализируя впоследствии роль Докучаева в становлении и развитии почвоведения, В.И.Вернадский особо отметил важность его географических идей в учении о почве. В статье «Страницы из истории почвоведения» A904) он писал: «Через все многочисленные и разнообразные работы Докучаева — над русским ли черноземом или черноземом Сибири, почвами Поволжья или Малороссии, севера или юга России — красной нитью проходят две идеи, которые постепенно и заметно входят в общее научное сознание... Это, во-первых, идея о географическом распреде- Константин Дмитриевич ГЛИНКА A867-1927)
14 Введение обнищавших крестьян из центральных губерний европейской части России. К выполнению почвенных исследований были привлечены известные почвоведы, в том числе С.С.Неуструев, Б.Б.По- лынов, Л.И.Прасолов, М.М.Филатов и др. Возглавлял эти работы крупнейший ученый-почвовед, один из учеников Докучаева — академик К.Д.Глинка. Переселенческие почвенные исследования охватывали большую территорию и сопровождались составлением мелкомасштабных почвенных карт на совершенно неизвестные до того в почвенно-географическом отношении районы Сибири, Средней Азии, Казахстана и Дальнего Востока. Результаты этих исследований позволили в дальнейшем A927) К.Д.Глинке и Л.И.Прасолову составить первую почвенную карту азиатской части России. В 1928 г. была опубликована монография К.Д.Глинки «Почвы России и прилегающих стран». Новые задачи возникли перед почвоведением и географией почв в России после революции 1917 г. Земля была объявлена всенародным достоянием, и началась организация широких крупномасштабных почвенно-географических работ в целях учета и качественной характеристики земельного фонда страны. Новые задачи почвоведения и географии почв были обстоятельно рассмотрены Л.И.Прасоловым в его программном докладе 30 июня 1918 г. Комиссии по изучению естественных производительных сил России (КЕПС) при Академии наук, организованной еще в 1915 г. академиком В.И.Вернадским. В докладе был дан анализ теоретических и практических результатов развития почвоведения и географии почв, определены перспективы и задачи таких разделов почвоведения, как педография (описание и характеристика свойств почв), педогеография, педоэкология и педофи- зиология. Заслуживает внимания, что в этом докладе Л.И.Прасоловым было дано определение почвоведения как науки, «...изучающей почвы как естественные тела, совокупность которых образует особый мир — педосферу, т.е. поверхностную часть земной коры, где сочетаются и взаимодействуют элементы и силы литосферы, атмосферы и биосферы»1. Крупные почвенно-картографические исследования были развернуты в 20— 30-х гг. в связи с организацией коллективных крестьянских и крупных государственных хозяйств (колхозов и совхозов), а также отбором и освоением новых земель для развития ирригации и хлопководства в Средней Азии и Закавказье, Леонид Иванович ПРАСОЛОВ A875-1954) Прасолов Л.И., География, генезис и картография почв. М., 1978. С. 19.
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв 15 для создания в этих регионах субтропического земледелия и выращивания новых для страны ценных субтропических культур (цитрусовых, чая, южных плодовых культур). Обширные работы по крупномасштабным почвенным и агрохимическим исследованиям территорий колхозов и совхозов были проведены в стране в конце 40-х и в 50-х гг. в связи с восстановлением, а затем и быстрым развитием сельского хозяйства после Великой Отечественной войны. Потребовалось изыскать новые земли, пригодные для расширения земледелия и животноводства. В процессе выполнения этих работ в 50-х гг. были составлены крупномасштабные почвенные карты на огромных площадях целинных и залежных земель Казахстана, Заволжья, Западной и Восточной Сибири, Алтая и Дальнего Востока. В целях инвентаризации, оценки и прогноза использования всех земельных ресурсов страны еще в 30-х гг. под руководством Л.И.Прасолова были начаты работы по составлению Государственной почвенной карты СССР в масштабе 1:1 000 000. В настоящее время такая карта составлена на всю земледельческую территорию России. В результате этих работ существенно возросло знание географии почвенного покрова России и ближайших сопредельных стран, были установлены новые типы почв и уточнены вопросы генезиса и возможностей хозяйственного использования ранее недостаточно изученных почв, в том числе субтропических сероземов и красноземов, серо-бурых пустынных почв, бурых и коричневых лесных почв, серо-коричневых почв сухих субтропических степей, подбуров и глееземов северных таежных лесов и тундр, подбелов Дальнего Востока, своеобразных в каждой природной зоне пойменных почв и т.д. ^^^^^^ Обобщение обширных материалов крупномасштабных почвенных исследований позволило разрабатывать и совершенствовать систематику и классификацию почв, а также составить обзорные почвенные карты территории СССР в целом и отдельных его регионов. В 1954 г. Н.Н.Розовым была составлена Почвенная карта СССР и сопредельных стран масштаба 1:4 000 000 для высшей школы. Вместе с тем анализ и обобщение результатов почвенно-географических исследований способствовали дальнейшей разработке теоретических и методических проблем географии почв. Крупномасштабные почвенные исследования послужили базой для развития учения о структуре почвенного покрова. Основы этого учения были заложены еще трудами В.В.Докучаева, Н.М.Сибирцева, Г.Н.Высоцкого, САЗахарова и Н.А.Ди- мо, а в дальнейшем получили обстоя- ДмТл^Го^тг,Твич тельную разработку в исследованиях A892-то)
Введение С.С.Неуструева, Е.Н.Ивановой и В.М.Фридланда. В 1988 г. Почвенным институтом им. В.В.Докучаева под редакцией В.М.Фридланда была опубликована новая обзорная Почвенная карта РСФСР в масштабе 1:2 500 000, легенда которой содержит около 300 выделов почв и почвенных комплексов. Карта достаточно полно отражает современные представления о разнообразии почвенного покрова страны. На специальных врезках карты показаны типизированные структуры почвенного покрова, приведена схема почвенно-экологического районирования в масштабе 1:15 000 000. В 1995 г. почвоведами и картографами географического факультета Московского университета под редакцией М.А.Глазовской опубликована Почвенная карта Российской Федерации и сопредельных государств в масштабе 1:4 000 000, предназначенная для высших учебных заведений. По сравнению с почвенной картой Н.Н.Розова 1954 г. в ней существенно расширена легенда благодаря выделению новых типов почв, особенно в полярных и бореальных областях, показаны основные типы микро- и мезоструктур почвенного покрова с отражением их зонально-фациальных особенностей. Сопоставление новых обзорных почвенных карт России с картами прежних лет убедительно свидетельствует о том, что они существенно дополняют наши знания о закономерностях географии почв и разнообразии структур почвенного покрова на всех уровнях его организации. Особым направлением географии почв, получившим заметное развитие в нашей стране с 50-х гг. XX в., стало Почвенно-географическое районирование. Оно связано с именами Л.И.Прасолова, П.А.Летунова, Е.Н.Ивановой, Н.Н.Розова, Д.Г.Виленского, Г.В.Добровольского, И.С.Урусевской, М.Н.Строгановой и др. Сущность почвенно-географического районирования заключается в разделении территории на почвенно-географические районы, однородные по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и возможностям хозяйственного использования. В отличие от обычных почвенных карт, показывающих распространение на той или иной территории определенных типов и видов почв, а также их сочетаний и комплексов, карты почвенно-географического районирования дают в обобщенном виде картину естественной дифференциации почвенного покрова территории на крупные и мелкие регионы. Опираясь на таксономическую систему соподчинения крупных и мелких регионов, Почвенно-географическое районирование отражает структуру почвенного покрова на разных уровнях его организации и тем самым служит методом систематизации знаний по географии почв. Вместе с тем Почвенно-географическое районирование является научной основой практического использования почвенных карт для региональной оценки почвенного покрова и дифференцированного использования земельных фондов в сельском и других отраслях народного хозяйства. Крупным научным обобщением в этом направлении стало Почвенно-географическое районирование Советского Союза, разработанное в начале 60-х гг. XX в. Советом по изучению производительных сил и Почвенным институтом имени В.В.Докучаева под руководством П.А.Летунова, Е.Н.Ивановой, Н.Н.Розова и др. Итоги этой работы представлены в виде соответствующей карты масштаба 1:12 500 000 и фундаментальной пояснительной монографии «Поч-
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв 17 венно-географическое районирование СССР (в связи с сельскохозяйственным использованием земель)» A962). В монографии обоснованы принципы и схема почвенно-географического районирования и дана характеристика почвенного покрова по всем выделенным на карте таксонам районирования — почвенно- биоклиматическим поясам, областям, зонам, подзонам и провинциям. В 1983 г. в серии карт для высших учебных заведений опубликована Карта почвенно-географического районирования СССР в масштабе 1:8 000 000. Содержание карты разработано Г.В.Добровольским, И.С.Урусевской и Н.Н.Розовым. По сравнению с картой районирования 1962 г. на этой карте выделены более мелкие, но очень важные таксономические единицы почвенного покрова — почвенные округа. Последние выделены в пределах почвенных биоклиматических провинций по тем особенностям почвенного покрова, которые обусловлены влиянием разных форм рельефа и различием почвообразующих пород. Эта карта была положена в основу характеристики почвенного покрова СССР, данной в первом издании настоящего учебника A984). Развивая учение Докучаева о географии и картографии почв мира, его последователи всегда уделяли большое внимание мировой географии и картографии почв. Достаточно вспомнить, что оригинальные и наиболее известные почвенные карты мира принадлежат К.Д.Глинке A906, 1915, 1927), Л.И.Прасолову A937), Д.Г.Виленскому A950), И.П.Герасимову A956, 1960, 1964), В.А.Ковде A975). В 1982 г. М АГлазовской и В.М.Фрид- ландом создана для учебных целей оригинальная Почвенная карта мира масштаба 1:15 000 000. Легенда этой карты построена в виде матрицы: в вертикальных ее рядах почвы разделяются по принадлежности к регионам с различным увлажнением и разными типами водного режима; в горизонтальных рядах матрицы почвы группируются по различным температурным режимам. Всего на карте показано распространение 104 типов и подтипов почв, характеризующихся разными типами гидротермического режима. Анализ мировых почвенных карт показывает, что они отражают в наглядной и лаконичной форме сумму знаний по мировой географии почв соответствующего времени и одновременно служат источником новых обобщений и утверждения основных принципов и законов географии почв. Анализ мировой почвенной карты, 1Л „ _ ~ i^-i^ тт ж ж 1-» Иннокентии Петрович составленной в 1937 г. Л.И.Прасоловым, Герасимов послужил И.П.Герасимову A945) осно- A905-1985)
Введение ванием для установления одного из общих законов географии почв — закона фациальности (провинциальности) почв. Ранее понятие о почвенных провинциях и фациях как крупных географических (почвенно-биоклиматических) единицах почвенного покрова было обосновано Л.И.Прасоловым A916) и И.П.Герасимовым A933). Большое значение принципов геохимической сопряженности и разновозрастное™ почв впервые показано на почвенной карте мира 1975 г. под редакцией В.А.Ковды и др. Принцип геохимической сопряженности почв в ландшафте был обоснован Б. Б. Полыновым и далее развит в географическом плане В.А.Ковдой в виде учения о почвенно-геохимических формациях и М.АХла- зовской — о почвенно-геохимических полях. Значение возраста почв в их топографии и географии признавалось всеми почвоведами, начиная с Докучаева, однако в качестве фактора мировой географии почв он ранее не находил отражения на почвенных картах. Широкий размах почвенно-географических исследований в России и на территории бывшего СССР, основанных на принципах генетического докуча- евского почвоведения, способствовал развитию географии почв как особой естественно-научной дисциплины. В настоящее время география почв представлена в нашей стране в академических и отраслевых научно-исследовательских и научно-производственных институтах. География почв преподается в университетах и других высших учебных заведениях. Почвоведы-географы работают в научных и производственных учреждениях различных отраслей хозяйственной деятельности. Первая кафедра географии почв была создана в 20-х гг. XX в. в Ленинградском государственном университете С.С.Неуструевым. Ему же принадлежит первый учебник «Элементы географии почв», написанный им на основе курса лекций и опубликованный двумя изданиями в 1930 и 1931 гг. В 1939 г. кафедра географии почв была открыта на геолого-почвенном факультете, а в 1946 г. — и на географическом факультете Московского университета. В 1976 г. была создана кафедра географии почв в Воронежском университете. С организацией этих кафедр началось регулярное издание учебников по географии почв для почвоведов и географов. В большинстве стран мира географическое изучение почв длительное время проводилось в рамках агрогеологических и агрикультурхимических исследований земельных фондов. В Соединенных Штатах Америки еще в 1899 г. началось крупномасштабное картографирование почв (масштаб 1:63 360, т.е. 1 миля в дюйме) в разных штатах. Крупный размах и систематический характер эти работы приняли в 30-х гг. XX в., когда на территории США широко распространилась почвенная эрозия и в связи с этим в 1933 г. была учреждена федеральная Почвенно-эрози- онная служба; в 1935 г. она была реорганизована в Службу охраны почв. С этого времени началось последовательное изучение и крупномасштабное картографирование почвенного покрова страны. На почвенных картах выделялись контуры разных видов почв, которые получали местные географические названия «почвенных серий» и характеризовались по особенностям их строения, гранулометрического состава и почвообразующим породам. Эти карты давали хорошую информацию с агрономической точки зрения, но вследствие недостаточной разработанности в те годы общих принципов классификации почв не мог-
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв ли служить основой для составления мелкомасштабных и обзорных почвенных карт. Идеи докучаевского генетического почвоведения медленно проникали в западноевропейскую и американскую географию и картографию почв. Существенным образом положение начало меняться в конце 20-х — начале 30-х гг. XX в. в результате работы первых международных конгрессов по почвоведению, состоявшихся в Вашингтоне A927) и Москве A930). По словам одного из известных американских почвоведов — Джоффе, Первый Международный конгресс «...свел вместе почвоведов всего мира, их ведущие умы в области науки и всю армию почвоведов. Характерной чертой его было "нашествие" генетической школы почвоведения, успешная массовая атака славной делегации Советского Союза, державшей ключ к этой новой школе почвоведения. Русские господствовали на конгрессе и намечали новые пути для почвоведов всего мира... Труды и достижения Второго конгресса хорошо известны. Это был триумфальный, еще более захватывающий успех почвоведения. Все мировые почвы, кроме тропических, прошли перед глазами зрителей, показанные искусными мастерами своего дела — русскими почвоведами» (Почвоведение. 1936. № 3. С. 430). Для распространения идей и методов докучаевского генетического почвоведения в мировой географии и картографии почв особенно много сделали Раманн, Штремме (Германия), Мургочи (Румыния), Новак (Чехословакия), Зигманди, Трейтц и Сабольч (Венгрия), Марбут, Келлог, Иенни (США), Робинзон (Англия), Прескотт (Австралия), Эллис (Канада). 30-е гг. XX в. характеризуются интенсивным развитием почвенной картографии во многих странах мира, особенно в европейских странах и США; составляются первые обзорные почвенные карты Европы, Африки, Южной Америки, Австралии. Однако, по словам Л.И.Прасолова, ни в терминологии, ни в названиях почв не было единства не только между разными странами и народами, но и в каждой отдельной стране. В послевоенный период (с 1945 г. по настоящее время) почвенно-картогра- фические работы продолжают существенно расширяться, охватывая территории очень многих стран. Особенно крупные почвенно-картографические работы проводятся французскими, американскими и голландскими почвоведами в тропических районах мира. При этом наряду с чисто практическими вопросами использования земельных фондов большое внимание уделяется изучению возраста почв в связи с геологической историей ландшафтов и влиянием на почвообразование различных горных пород и кор выветривания. Характерной чертой географии почв второй половины XX в. является укрепление международного сотрудничества в изучении и оценке почвенных ресурсов. В связи с этим возрастает потребность в выработке общепринятой мировой классификации и номенклатуры почв, в составлении обзорных почвенных карт крупных регионов, континентов и мира в целом. Примером такого международного сотрудничества почвоведов могут служить почвенные карты Западной Европы (масштаб 1:2 500 000) под редакцией Р.Тавернье и Е.Мю- кенгаузена, Восточной Европы (масштаб 1:2 500 000) под редакцией И.В.Тюрина и Е.Н.Ивановой и Почвенная карта мира ФАО/ЮНЕСКО (масштаб 1:5 000 000) под редакцией Консультативного комитета Международного общества почвоведов, включавшего представителей всех континентов и круп-
Введение нейших мировых почвенных школ. Составление этой карты и пояснительных томов к ней заняло более 15 лет A961—1978). Наиболее трудной задачей была разработка легенды карты и номенклатуры почв. В основу номенклатуры было положено использование тех национальных названий почв, которые стали общеупотребительными и широко вошли в мировую литературу (черноземы, вер- тисоли, андосоли, рендзины и др.). Однако задача создания общепринятой мировой классификации и номенклатуры почв не может считаться решенной и является одной из наиболее трудных и остродискуссионных проблем современного почвоведения и географии почв. Краткий обзор развития почвенно-географических знаний позволяет заключить, что теоретическим фундаментом географии почв продолжает быть учение Докучаева о почве как продукте совокупной деятельности факторов почвообразования. Логическим следствием этого учения является сравнительно-географический метод изучения почв, сложившийся как основной метод географии почв. Сущность его заключается в сопряженном изучении почв и факторов, их образующих, в тщательном сопоставлении всех изменений свойств почв с изменением географических (экологических) условий почвообразования. Сравнительно-географический метод требует обязательно комплексного подхода к изучению почв. В этом его главная ценность и непреходящее научно- методологическое значение. Изучая закономерности распространения почв в неразрывной связи с условиями (факторами) почвообразования, почвовед-географ изучает вместе с тем и генезис (происхождение) почв. Поэтому географию почв следует рассматривать как науку, изучающую закономерности распространения почв на Земле в связи с их генезисом. А.А.Роде писал, что сравнительно-географический метод в его первоначальной форме сыграл огромную роль в развитии почвоведения. Это видно уже из одного только факта, что роль климата как одного из самых мощных факторов почвообразования была впервые установлена В.В.Докучаевым именно на основе применения этого метода. Равным образом выделение основных типов почв было сделано Докучаевым тоже при преимущественном применении того же метода. Широкое применение сравнительно-географического метода позволило в дальнейшем уточнить проявление горизонтальной и вертикальной зональности размещения почв по лику Земли, обусловленной преимущественно биоклиматическими факторами почвообразования. Этот метод также дал возможность выяснить и другие закономерности географии почв и структуры почвенного покрова, определяемые влиянием литогенных, геоморфологических, историко-геологических, палеогеографических и иных особенностей природных условий разных континентов, стран и регионов. В зависимости от задач почвенно-географического исследования в географии почв кроме сравнительно-географического используются и другие методы: сравнительно-аналитический, стационарный, метод изучения почвенных процессов и пр. Со второй половины XX в. особое значение приобрели дистанционные аэрокосмические методы исследования почв и почвенного покрова. Космические и аэрофотоснимки все шире применяются при составлении почвенных карт и оценке земельных ресурсов. При этом не только достигается
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв большая степень точности карт, но и удешевляется стоимость почвенно-кар- тографических работ по сравнению с традиционным наземным методом их выполнения. Космическая съемка позволяет видеть одномоментно почвенный покров на очень больших территориях и тем самым обеспечивает объективность генерализации его состава и строения в целях почвенно-географического районирования и систематизации структур почвенного покрова. Для почвенного дешифрирования аэрокосмических снимков очень важное значение имеет использование материалов индикационной геоботаники, позволяющей во многих случаях судить о почвенном покрове по характеру растительности. В связи со сказанным необходимо еще раз подчеркнуть, что почвенно-гео- графические исследования дают тем более ценные и точные результаты, чем шире комплекс используемых при их выполнении методов почвоведения и сопредельных наук. Например, для решения некоторых спорных вопросов диагностики и географии почв в ряде случаев исключительно полезным оказывается привлечение почвенной зоологии и почвенной микробиологии. Между определенными типами почв и обитающими в них животными и микроорганизмами существует не менее тесная связь, чем между почвами и растениями. Теоретическим основанием для биологических методов диагностики и индикации почв служит учение Докучаева о неразрывной связи почв с условиями (факторами) почвообразования и его главный тезис о том, что «...почвы и грунты есть зеркало, яркое и вполне правдивое отражение, так сказать, непосредственный результат совокупного, весьма тесного, векового взаимодействия между водой, воздухом и землей (материнской горной породой, иначе подпочвой), с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом страны — с другой, этими отвечными и поныне действующими почво- образователями»1. В сущности, докучаевская методология почвенно-географических исследований во многом соответствует важнейшим принципам материалистической диалектики и системного подхода, требующим изучать любое природное тело или явление не изолированно и не в статике, но непременно в его развитии во времени и в многосторонних связях с окружающим миром. Именно эта прогрессивная методология докучаевской генетической географии почв способствовала быстрому и яркому ее развитию, что, в свою очередь, оказало сильное влияние на смежные географические, биологические и агрономические дисциплины: физическую географию, палеогеографию, геохимию ландшафта, геоморфологию, геоботанику, почвенную зоологию, биогеоценологию, экологию, земледелие, лесоводство и др. На всех этапах развития почвоведения география почв играла роль одного из важнейших направлений в науке о почве. Непосредственное участие почвоведов-картографов в решении разнообразных практических вопросов освоения, мелиорации и хозяйственного использования почв обогащало почвоведение новыми фактами и материалами для теоретических обобщений в области генезиса и географии почв, экологии и классификации почв, создавало осно- 1 Докучаев В.В. Избр. соч. М., 1954. С. 330.
Введение ву для познания закономерностей эволюции почв и развития почвообразовательного процесса. Во второй половине XX в. с полной очевидностью выяснилось, что ценность почвы определяется далеко не только ее сельскохозяйственной значимостью. Почвенный покров играет незаменимую экологическую роль в качестве важного компонента всех наземных биогеоценозов (экосистем) и биосферы Земли в целом. Начало таким представлениям было положено трудами В.В.Докучаева. Затем это направление развивали В.Н.Сукачев в биогеоценологии и В.И.Вернадский в учении о биосфере. Значение почвы как важнейшего компонента биосферы было обстоятельно рассмотрено в докладе президента X Международного конгресса почвоведов A974) в Москве В.А.Ковды. В нем было показано, что через почву — эту тончайшую органо-минеральную оболочку Земли — проходят многообразные процессы обмена веществом и энергией между земной корой, атмосферой, гидросферой суши и всеми обитающими на земле организмами. Вот почему нарушение этих процессов на больших пространствах неминуемо грозит серьезными отрицательными последствиями: эрозией и загрязнением почв, потерей почвами их плодородия, наступлением пустынь, загрязнением пресной воды и воздуха, ухудшением условий жизни людей. В связи с этими явлениями, а также с уменьшением площади наиболее продуктивных земель (особенно пашни), приходящейся на каждого человека, вследствие быстрого роста населения Земли обостряются проблемы земельных ресурсов и возрастает значение охраны почв. В 1990 г. Международный справочно-информационный центр почвоведения в городе Вагенинген, Голландия (ISRIC) с учетом Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (UNEP) составил Мировую карту антропогенной деградации почв, показывающую глобальный размах этого процесса (World Map of the status of Human Induced soil degradation, Wageningen, 1990—1991). Оказалось, что разной степени деградации подвержены почти 2 млрд га почв, из них 55,6% приходится на счет водной эрозии, 27,9% — ветровой, 12,2% — химических факторов (засоления, загрязнения, истощения элементами питания), 4,2% — физического уплотнения и подтопления. К этим данным следует добавить, что за исторический период человечество уже утратило около 1,5—2,0 млрд га некогда плодородных почв, превратив их в пустыни и «бед- ленды» («дурные земли»). Это больше, чем вся площадь современного мирового земледелия, равная 1,5 млрд га. В связи с этим следует знать, что ежегодно в наше время из сельскохозяйственного пользования выбывает около 7 млн га в результате деградации почв и около 8 млн га вследствие отвода земли на другие хозяйственные нужды (строительство городов, транспортных магистралей и т.п.). Следовательно, каждый год человечество теряет около 15 млн га продуктивных почв. В 1972 г. Первая Всемирная конференция ООН по окружающей среде обратила внимание на опасно ускоряющийся процесс деградации почв. В 1977 г. была проведена Всемирная конференция ООН по борьбе с опустыниванием земель, сопровождающимся всегда деградацией почв. В 1982 г. Всемирная организация по продовольствию (FAO) приняла Всемирную хартию почв, в которой призвала правительства всех стран рассматривать почвенный покров как всемирное достояние человечества. Все это говорит о реальности глобальной
Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв угрозы деградации почвенного покрова мира, ведущей к нарушению устойчивости функционирования биосферы и, следовательно, благополучия человечества. Пространственное разнообразие причин и видов разрушения и загрязнения почв и связь их с природными и антропогенными эколого-географически- ми условиями делают необходимым и перспективным картографическое исследование этого сложного явления. Картография почв должна быть дополнена новым направлением — разработкой и составлением карт охраны и рационального использования почв. Развитие учения об экологической роли почвы неминуемо влечет за собой необходимость глубокого понимания почвы не только как природного тела, как результата взаимодействия факторов почвообразования, но и как непрерывно функционирующей природной системы, условия жизни которой определяются географической средой и хозяйственной деятельностью человека. Правильная организация охраны и использования почв возможна лишь на основе глубокого понимания экологического значения почвы в жизни природы и человеческого общества. В связи с этим важнейшее теоретическое и методическое значение имеет развитие экологических принципов и подходов в географии почв. Они должны охватывать как изучение влияния факторов почвообразования на географические закономерности распространения почв, так и изучение обратного влияния почв на разнообразие растительного и животного мира, на условия жизни и хозяйственной деятельности человека. Современная география почв все в большей мере становится наукой экологической. Это находит отражение в создании специальных карт почвенно-экологи- ческого районирования, а также в расширении легенд традиционных почвенных карт за счет включения в них критериев и показателей, важных в экологическом отношении. Не менее важное значение для дальнейшего развития теории географии почв имеет изучение эволюционно-генетических связей почвенного покрова с геологической историей поверхности суши в любом ее районе. В сущности, начало этому направлению географии почв было положено еще Докучаевым в его знаменитом «Русском черноземе». Однако в то время наука располагала сравнительно небольшими возможностями для решения этой сложнейшей проблемы. Во второй половине XX в. возможности существенно расширились благодаря появлению новых методов определения возраста горных пород и почв, благодаря успехам палеопочвоведения и палеогеографии, четвертичной геологии и палеоботаники, геохимии и литологии. Генезис почв и почвенного покрова все чаще изучается и понимается ныне с учетом истории их развития; профиль многих почв и характер почвенного покрова трактуются не только как результат современной истории их формирования, но и как наследие прошлых стадий почвообразования. Соответственно и география почв становится дисциплиной все более естественно-исторической, так как познание возраста почв и истории почвообразования приобретает все более важное значение в почвенно-географических исследованиях. Таковы два важнейших направления современной теории географии почв: почвенно-экологическое и почвенно-историческое. Дополняя друг друга, они развивают главные принципы генетической географии почв, основы которой были заложены Докучаевым.
Введение Главной научно-практической задачей географии почв является разработка научных основ и практических рекомендаций рационального использования и охраны почвенного покрова в соответствии с его зонально-региональными и ландшафтно-экологическими особенностями. Для последовательного решения этой задачи необходимо возможно более полное обеспечение сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства, использующих земельные ресурсы, разномасштабными почвенными картами и картами почвенно-географического и экологического районирования со справочными данными по свойствам почв, методам охраны почвенного покрова и обеспечения устойчивой его биологической продуктивности.
Часть I ФАКТОРЫ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Глава 1 КЛИМАТ КАК ФАКТОР ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Климат — один из важнейших факторов почвообразования и географического распространения почв — в значительной степени определяется космическими причинами (количеством энергии, получаемой земной поверхностью от Солнца). С климатом связано проявление самых общих законов географии почв. Климат влияет на почвообразование непосредственно, определяя энергетический уровень и гидротермический режим почвы, и косвенно, воздействуя на другие факторы почвообразования (растительность, жизнедеятельность организмов, почвообразующую породу и т.д.). Тепловой режим почв Непосредственное влияние климата на географию почв проявляется в разных типах гидротермических условий почвообразования. Тепловой и водный режимы почв оказывают влияние на характер и интенсивность всех физических, химических и биологических процессов, протекающих в почве. Процессы физического распада горных пород и превращение их в рухляк, интенсивность химических реакций, концентрация почвенного раствора, соотношение твердой и жидкой фаз, растворимость газов регулируются температурой. Согласно правилу Вант-Гоффа, с повышением температуры на каждые 10° скорость химических реакций возрастает в 2—3 раза. Интенсивность биохимической деятельности бактерий, скорость разложения органических остатков, жизнедеятельность организмов и пр. также обнаруживают несомненную связь с температурными условиями. Поэтому в разных районах земного шара с неодинаковым тепловым режимом скорость выветривания и почвообразования, мощность почвенного профиля и коры выветривания существенно различны. В почвах, расположенных в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает своеобразный комплекс процессов, связанных с влиянием низких температур. Над мерзлым слоем, который является водоупором, вследствие коагуляции органических веществ может происходить накопление гуму-
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв са, так называемая надмерзлотная ретинизация гумуса (от лат. «retardatio» — задержка), надмерзлотное оглеение даже при небольшом годовом количестве осадков. Образование слоев льда (шлиров) в почве приводит к разрыву капилляров, вследствие чего прекращается подтягивание влаги из надмерзлотных горизонтов к корнеобитаемому слою. Наличием мерзлого слоя вызван целый ряд механических изменений в почвенном профиле, таких, как криотурбация (от греч. «kryos» — холод, лед) — перемешивание почвенной массы под влиянием разницы температур, солифлюкция — сползание насыщенной водой почвенной массы со склонов по мерзлому слою. Эти явления особенно широко распространены в тундровой зоне. С криогенными деформациями связывают характерный для тундр мелкобугорковый рельеф пучения, а также образование пятнистых тундр. Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почв. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность. Мерзлотной коагуляцией коллоидов обусловлено ожелезнение таежных почв. С влиянием криогенных явлений некоторые исследователи связывают обогащение кремнекислотой средней части профиля подзолистых почв, рассматривая белесую присыпку как результат мерзлотной дифференциации плазмы и скелета почвы. Под тепловым режимом почвы понимают совокупность всех явлений поступления, перемещения и расхода тепла на определенном отрезке времени. Тепловой режим обусловлен преимущественно радиационным балансом, который зависит от соотношения энергии солнечной радиации, поглощенной почвой, и теплового излучения. Некоторое значение в теплообмене имеют эк- зо- и эндотермические реакции, протекающие в почве при процессах химического, физико-химического и биохимического характера, а также внутренняя тепловая энергия Земли. Однако два последних фактора оказывают незначительное влияние на термический режим почвы. Количество тепла, приходящее изнутри земного шара к поверхности почвы, составляет всего 55 кал B30 Дж)/см2 в год. Радиационный баланс изменяется в зависимости от широты местности и времени года. В тундре он равен 10—20 ккал D2—84 кДж)/см2, в южной тайге — 30—40 A26—167), в черноземной зоне — 30—50 A26—209), а в тропиках превышает 75 ккал C14 кДж)/см2 в год. И величина радиационного баланса, и дальнейшее преобразование фактически поступившего в почву тепла теснейшим образом связаны с тепловыми свойствами самой почвы: теплоемкостью и теплопроводностью. Однако наиболее крупные изменения в тепловом режиме почв определяются различиями общеклиматических условий. Чаще всего о тепловом режиме почвы мы судим по ее температурному режиму. Температурный режим графически изображается в виде системы термоизоплет — кривых, соединяющих точки одинаковых температур. Географические закономерности температурного режима почв Температурный режим почв следует за температурным режимом приземного слоя атмосферы, но отстает от него. Средние годовые температуры воздуха и
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв 27 Таблица 1 Распределение климатических показателей температурного режима почв {по В.Н. Димо, 1964) Почва В Г Д л л м н Д (Минск) Д (Могилев) Д (Москва) Д(Горький) Л (Уфа) Л(Шадрино) Л (Ишим) Средние годовые температуры, °С воздуха 0—1 1—2 2—4 3—5 5—7 7—9 9—11 5,6 4,6 3,6 2,9 2,6 1,2 0,0 почвы на глубине, см 20 160 С севера на Ю1 4—5 4—5 5—7 7—8 8—9 9—11 11—13 4—5 4—5 5—7 7—8 8—9 9—11 11—13 Годовые амплитуды температуры, °С воздуха почвы на глубине, см 20 28—30 28—30 28—30 28—30 28—30 26—29 25—27 16—18 16—18 17—20 19—21 20—22 22—24 23—25 С запада на восток 7,3 6,8 6,7 5,9 6,4 5,2 3,8 7,6 7,2 6,8 6,2 6,7 5,3 4,2 24,2 25,7 28,1 30,1 34,0 34,9 36,9 20,1 19,8 18,2 18,9 21,8 20,9 26,2 160 7—9 7—9 9—12 10—12 11—13 12—14 13—15 13,2 12,1 12,2 11,7 9,9 14,8 11,2 Примечание. В — подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги; Г — подзона подзолистых почв средней тайги; Д — зона дерново-подзолистых почв южной тайги; Л — зона серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи; М — зона обыкновенных и южных черноземов степи; Н — зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи. почвы возрастают с севера на юг и с востока на запад (табл. 1). Среднегодовая температура почвы изменяется в пределах России и сопредельных государств от -12 до +20°С. Выделяются две области — положительных и отрицательных среднегодовых температур почвы на глубине 20 см. Геоизотерма 0°С проходит по диагонали с северо-запада на юго-восток. Область отрицательных среднегодовых температур на глубине 20 см в основном совпадает с областью распрост- Таблица 2 Обеспеченность теплом географических поясов Северного ранения многолетнемерзлых пород (рис. 1). В соответствии с изменением температуры воздуха меняется и обеспеченность теплом природных поясов. По тепловому режиму в Северном полушарии различают пять поясов: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический. Границы поясов характеризуются определенными суммами среднесуточных температур выше 10°С (такие температуры называют актив- полушария Географический пояс Полярный Бореальный Суббореальный Субтропический Тропический Сумма температур выше 10° на южной границе поясов На западе Евразии 400—600 2400 4000 8000 >8000 На востоке Евразии 400—600 1800 3200 7000 >7000
Рис. 1. Среднегодовая температура почвы на глубине 20 см (A.M.Шульгин, 1972, по В.Н.Димо, 1972): I - от 16 до 20°, II - от 12 до 16°, III - от 8 до 12°, IV - от 4 до 8°, V - от 0 до 4°, VI - от -4 до 0°,VII - от -8 до -4°, VIII - от -12 до -8° Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв Рис. 2. Сумма активных температур почвы выше 10°С на глубине 20 см {A.M.Шульгин, 1972, по В.Н.Димо): I - 400°, II - 400-1200°, III - 1200-2000°, IV - 2000-2800°, V - 2800-3600°, VI - 3600-4400°, VII - 4400-5200°, VIII - 5200-6000°, IX- 6000-6800°
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв ными, поскольку это основной период вегетации растений) (табл. 2). Суммы активных температур (>10°С) почвы на глубине 20 см также нарастают с севера (<400°) на юг F800° и более) (рис. 2). Увеличение температуры как воздуха, так и почвы с севера на юг происходит главным образом за счет повышения летних температур (рис. 3). Изолинии температуры почвы в теплый период на равнинах имеют широтный характер. Среднемесячная температура почвы самого теплого месяца года (рис. 4, А) изменяется от 0 до 36°С, сохраняя всюду положительное значение. Наиболее холодной территорией летом является полярный пояс, а наиболее теплой — субтропический. Сопоставление географического распределения температуры почвы на глубине 20 см с почвенными зонами Русской равнины показывает их значительную связь (рис. 5). Так, изотерма 8°С отделяет северную половину лесной зоны с подзолистыми почвами от южной ее части, где преобладают дерново-подзолистые почвы. Изотерма 10° подходит к северной границе распространения серых лесных почв. Изотерма 16° проходит у северной границы полупустынь со светло-каштановыми почвами, а изотерма 18° близка к северной границе бурых пустынно-степных почв. Таким образом, именно летние температуры обусловливают дифференциацию широтных зон. Изолинии зимних температур воздуха идут меридионально (точнее, с северо-запада на юго-восток), за исключением крайнего юга, и определяют степень континентальное™ климата, с которой связано проявление фациальных особенностей почвенного покрова. Температура почвы самого холодного месяца (рис. 4, Б) изменяется от 0 на юге до —36° на северо-востоке бывшего СССР. Изолинии зимних температур почвы имеют тенденцию к меридиональному простиранию, более четко выраженную на крайнем западе Русской равнины, а также между 45 и 55° с. ш. К северу и югу от этой полосы зимние геоизо- Рис 3. Годовой ход температуры почвы на глубине 20 см по почвенным зонам на европейской территории СССР {А.М.Шульгин, 1972). Почвы: 1 — подзолистая (Усть-Цильма), 2 — дерново-подзолистая (Москва), 3 — серая лесная (Шатилово), 4 — чернозем (Каменная степь), 5 — каштановая (Камышин), 6— светло-каштановая (Волгоград), 7 — предкавказский чернозем (целина), 8 — бурая горно-лесная (Сочи)
Глава L Климат как фактор географического распространения почв термы приближаются к широтам. Это вызвано термоизолирующим влиянием снежного покрова и температурой на его поверхности. Оба этих фактора, находящиеся в обратной зависимости, меняются с севера на юг европейской территории бывшего СССР. Сопоставление картины распределения температуры воздуха и почвы в зимний период подчеркивает специфику климата почвы. Некоторая его автономность по отношению к атмосферному климату выявляется также при сравнении годовых амплитуд колебания температуры воздуха и почвы, определяющей степень континентальное™ климата. В то время как амплитуда температуры воздуха с севера на юг остается почти неизменной, годовая амплитуда температуры почвы на глубине 20 и 160 см возрастает. С запада на восток амплитуда температуры воздуха заметно увеличивается, в почве же эти изменения в значительной степени сглаживаются (см. табл. 1). Годовой максимум температуры почвы на глубине 20 см наступает в июле, лишь на крайнем юге в августе. Годовой минимум на этой же глубине приходится почти повсюду на февраль. Наибольшие различия в температуре почвы между отдельными почвенными зонами наблюдаются в теплый период года, наименьшие — в холодный (см. рис. 3). Среднегодовая температура почвы больше среднегодовой температуры воздуха. Разница между ними снижается в южном направлении, от полярного пояса к субтропическому. Первую, очень обобщенную классификацию типов теплового режима почв предложил А.И.Воейков A903, 1905). Позже более детальные классификации климата почвы разработали А.М.Шульгин A949, 1955) и В.Н.Димо A964). В 1968 г. В.Н.Димо предложила новую классификацию температурного режима почв на основе региональной количественной характеристики температуры почв территории СССР, полученной в результате обобщения многолетних данных Гидрометеослужбы. Позже она была развернута в классификацию температурного режима почв мира. В.Н.Димо различает две группы почв: промерзающие (и морозные1; температура самого холодного месяца на глубине 20 см отрицательная) и непромер- зающие (температура самого холодного месяца на глубине 20 см положительная). В основу выделения типов температурного режима положены интенсивность промерзания и сочетание во времени процессов нагревания и оттаивания, охлаждения и промерзания. Группа промерзающих почв разделяется на три типа температурного режима почв. I. Мерзлотный тип. Процесс нагревания почвы сопровождается процессом протаивания (так называют процесс оттаивания на почвах, подстилаемых мно- голетнемерзлыми породами). Преобладает процесс охлаждения почвы, сопровождающийся промерзанием почвенной влаги до верхней границы многолет- 1 Почвы, замерзающие во влажном состоянии и, следовательно, содержащие твердую фазу воды — лед, называют мерзлотными. В отличие от них почвы, замерзающие в сухом состоянии (в почве есть только незамерзающие формы влаги) и не содержащие льда при отрицательных температурах, называют морозными. Явление мерзлотности сопровождается изменением текстуры почвы. В сухой почве при отрицательных температурах изменения текстуры не наблюдается.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения пот
Рис. 4. Температура почвы на глубине 20 см самого теплого (А) и самого холодного (Б) месяца (А.М.Шульгин, 1972, по В.Н.Димо, 1972): I - от 32 до 36°, II - от 28 до 32°, III - от 24 до 28°, IV - от 20 до 24°, V - от 16 до 20°, VI - от 12 до 16°, VII - от 8 до 12°, VIII - от 4 до 8°, IX - от 0 до 4°, X - от -4 до 0°, XI - от -8 до -4°, XII - от -12 до -8°, XIII - от -16 до -12°, XIV - от -20 до -16°, XV - от -24 до -20°, XVI - от -28 до -24°, XVII - от -32 до -28°, XVIII - от -36 до -32°
Рис. 5. Температура почв на глубине 20 см в теплый период года на европейской территории СССР и почвенные зоны (Л.М.Шульгин, 1972). Почвы: I — подзолистые, II — дерново-подзолистые, III — серые лесные, IV — выщелоченные и оподзоленные черноземы, V — черноземы типичные, VI — черноземы обыкновенные, VII — черноземы южные, VIII — черноземы приазовские и предкавказские, IX — темно-каштановые и каштановые, X — светло-каштановые, XI — бурые пустынно-степные, XII — бурые горно-лесные. 1 — изотермы средней температуры почвы (°С) на глубине 20 см за теплый период года
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв 35 п+20 2Ы-20 I III V VII 'IX XI' II IV VI VIII X XII VI VIII Рис. 6. Термоизоплеты почв мерзлотного типа температурного режима, Якутск (по В.НДимо, 1968) Рис. 7. Термоизоплеты почв длительно се- зоннопромерзающего типа температурного режима, пос. Мильково (по В.Н.Димо, 1968) немерзлых пород. Многолетняя мерзлота сплошного типа. Не исключены островная мерзлота и перелетки. Среднегодовая температура почвы всегда отрицательная. Подобный тип температурного режима характерен для тундровых и мерзлотно-таежных почв Восточной Сибири. В качестве примера приводим термоизоплеты по Якутску, расположенному в Центрально-Якутской провинции палевых мерзлотно-таежных почв (рис. 6). II. Длительно сезоннопромерзающий тип. Процесс нагревания сопровождается в начальный период процессом оттаивания. Процесс охлаждения сопровождается глубоким промерзанием. Длительность процесса промерзания составляет не менее 5 месяцев. Глубина проникновения отрицательных температур не менее 1 м. Сезонное промерзание не смыкается с многолетнемерзлыми породами. Многолетняя мерзлота островная и перелетная. Не исключено отсутствие многолетнемерзлых пород. Преобладает положительная среднегодовая температура. Примером этого типа температурного режима могут служить термоизоплеты по пос. Мильково, расположенному в Камчатской провинции лесных охристых вулканических почв (рис. 7). III. Сезоннопромерзающий тип. Процесс нагревания сопровождается в начальный период процессом оттаивания. Процесс охлаждения сопровождается неглубоким промерзанием. Глубина проникновения отрицательных температур не более 2 м. Сезонное промерзание может быть кратковременным, от нескольких дней с отрицательной температурой (определяющей отрицательную температуру самого холодного месяца на глубине 20 см) до 5 месяцев. Много-
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв VI viii х хи рис д Термоизоплеты почв непромер- Рис. 8. Термоизоплеты почв сезонно- зающего охлаждающегося типа темпе- промерзающего типа температурного ратурного режима, Ашхабад (по В.Н.Ди- режима, Елатьма (по В.Н.Димо, 1968) мо, 1968) летнемерзлые породы отсутствуют. Среднегодовая температура почвы положительная. Этот тип температурного режима характерен для почв большей части Русской равнины и Казахстана. В качестве примера приводим термоизоплеты по Елатьме, расположенной в Окско-Донской провинции лесостепных черноземов и серых лесных почв (рис. 8). Группа непромерзающих почв также делится на три типа температурного режима почв. IV. Непромерзающый охлаждающийся тип. Смена сезонных процессов охлаждения и нагревания происходит с преобладанием в годовом цикле процесса нагревания. Промерзание и морозность не отмечаются. Отрицательные температуры почвы отсутствуют или держатся от одного до нескольких дней. Температура самого холодного месяца на глубине 20 см положительная, но не выше 5°С. Таким типом температурного режима характеризуются, например, почвы Придунайской и Предкавказской провинций степных черноземов и части субтропического пояса. Приводим термоизоплеты по Ашхабаду, расположенному в Южно-Туранской провинции серо-бурых пустынных почв (рис.9). V. Непромерзающий теплый тип. Температура самого холодного месяца на глубине 20 см от 5 до 20°С. VI. Непромерзающий жаркий тип. Температура почвы на глубине 20 см в течение всего года выше 20°С. Подтипы температурного режима почв выделяются по обеспеченности теплом годового и сезонных циклов (очень холодный, холодный, умеренно холодный, умеренно теплый, теплый, очень теплый, жаркий, очень жаркий) и степени континентальное™ климата почвы, характеризуемой интервалом го-
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв Таблица 3 Термические параметры фациальных подтипов почв (по В.НДимо, Н.Н.Розову, 1974) Фациальный подтип Арктический мерзлотный Субарктический мерзлотный Субарктический длительно промерзающий Очень холодный мерзлотный Очень холодный длительно промерзающий Холодный мерзлотный Холодный длительно промерзающий Холодный промерзающий Умеренно холодный мерзлотный Умеренно холодный длительно промерзающий Умеренно холодный промерзающий. Умеренный длительно промерзающий Умеренный промерзающий Умеренно теплый длительно промерзающий Умеренно теплый промерзающий Умеренно теплый кратковременно промерзающий Теплый промерзающий Теплый кратковременно промерзающий Теплый периодически промерзающий Очень теплый промерзающий Очень теплый кратковременно промерзающий Очень теплый периодически промерзающий Очень теплый непромерзающий Субтропический кратковременно промерзающий Субтропический периодически промерзающий Субтропический непромерзающий Субтропический жаркий непромерзающий Сумма температур выше 10°С воздуха 0—300 300—500 300—500 500—900 500—900 900—1250 900—1250 900—1250 1250—1600 1250—1600 1250—1600 1600—2000 1600—2000 2000—2500 2000—2500 2000—2500 2500—3100 2500—3100 2500—3100 3100—3800 3100—3800 3100—3800 3100—3800 3800—4900 3800-4900 3800—4900 4900—6100 почвы на глубине 20 см 0 0—400 0-^00 400—800 400—800 800—1200 800—1200 800—1200 1200—1600 1200—1600 1200—1600 1600—2100 1600—2100 2100—2700 2100—2700 2100—2700 2700—3400 2700—3400 2700 —3400 3400^400 3400-4400 3400-4400 3100—3800 4400—5600 4400—5600 4400—5600 5600—7200 Продолжительность (в месяцах) отрицательных температур почвы на глубине 20 см >8 >8 5—8 >8 5—8 >8 5—8 2—5 >8 5—8 2—5 5—8 2—5 5—8 2—5 1—2 2—5 1—2 <1 2—5 1—2 <1 0 1—2 <1 0 0 довых амплитуд температуры почвы (мягкий, умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный и экстраконтинентальный). Знание количественных показателей термического режима почв способствует решению рада генетических и классификационных вопросов почвоведения, а также уточнению диагностики почв. Количественные показатели температурного режима почв были использованы при выделении фациальных подтипов в классификации почв СССР 1977 г. (табл. 3). При этом были учтены суммы активных (>10°) температур почвы на глубине 20 см как основной показатель энергообеспеченности почвообразовательного процесса и продолжительность периода (в месяцах) отрицательных температур почвы на глубине 20 см как косвенный показатель длительности промерзания почв, также влияющий на процесс почвообразования.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Климатический фактор и особенности гидротермических режимов почв используются в качестве диагностических критериев при выделении таксономических единиц разного уровня и в зарубежных классификациях: в американской (Soil Taxonomy, 1975, Ключи к таксономии почв, 1994), французской (Дюшофур, 1970), немецкой (Mtickenhausen, 1975), английской (Avery, 1980) и др. Именно тепловой режим почв определяет наиболее общую широтно- зональную географическую закономерность распространения почв на земной поверхности. Тепловой режим почв тесно связан с энергетикой почвообразования. Энергетика почвообразования Почва представляет собой открытую гетерогенную и многофазную термодинамическую систему. В настоящее время почвоведение еще не располагает необходимым запасом фактического материала для полного энергетического анализа почвы как термодинамической системы. Сейчас мы можем рассматривать лишь отдельные составляющие энергетических процессов в почвах. Поступление энергии в систему при почвообразовании (на основе первого закона термодинамики в приложении к почвам) происходит двумя путями: в процессе теплообмена и в процессе биогеохимического массообмена в ландшафте. Поэтому энергетика почв связана не только с радиацией, но и с биогеохимической аккумуляцией и миграцией веществ. Соотношение количества энергии, поступающей в почву в тепловой форме и расходуемой на работу почвообразовательного процесса в ходе развития почвы из материнской породы и ее дальнейшей эволюции, подробно рассмотрено В.Р.Волобуевым и названо им «энергетическим балансом почвообразования». Согласно исследованиям В. Р. Волобуева, энергетический баланс почвообразования можно представить в следующем виде: Q = wx + w2 + bx+ b2 + /j + /2 + g + с f где Q — количество энергии, участвующей в почвообразовании (в основном это солнечная радиация); wx — энергия, расходуемая в явлениях физического разрушения почвообразующих пород; w2 — энергия химического разложения минералов почвообразующих пород в процессе выветривания; Ьх — энергия, аккумулируемая в гумусовом веществе; Ь2 — энергия, расходуемая в биологических реакциях преобразования органических и минеральных веществ; ix — энергия, расходуемая на испарение с поверхности почвы и растений; /2 — энергия, расходуемая в процессе транспирации; g — потери энергии в процессах механической миграции солей и мелкозема в почве; с — энергия, расходуемая в процессе теплообмена в системе почва—атмосфера (в годовом балансе в большинстве случаев близка к нулю). Суммарные затраты энергии на почвообразование весьма различны в пределах природных вариаций гидротермических условий. В тундрах и пустынях они составляют 2—5 ккал (8—21 кДж)/см2 в год, в черноземных степях — 15— 30 F3—126), во влажных тропиках — до 70 ккал B93 кДж)/см2в год. Напряженность процесса почвообразования также зависит от географических условий. Если судить о его эффективности по относительной доле затрат
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв энергии на биологические процессы, то можно сказать, что почвообразование протекает с наименьшей эффективностью при недостатке влаги или тепла, когда энергия биологических процессов составляет менее 1% от суммарной энергии почвообразования. Высокой эффективностью почвообразования резко выделяются влажно-тропические условия, где в биологических процессах участвует более 5% энергии. Установлено, что доля биологических процессов в общей энергетике почвообразования наиболее высока в тропических ферраллитных почвах, в красных почвах саванн, в черноземах и коричневых лесных почвах (от 1 до 5% всей энергии почвообразования). Особенно интересны относительные размеры затрат энергии при почвообразовании на разные процессы. В самом общем виде затраты энергии в процессе почвообразования на суммарное испарение, циклические биологические процессы и остаточные реакции разложения минералов находятся в отношении 100 : 1 : 0,01. Таким образом, основная масса (95—99,5%) всей расходуемой энергии уходит на испарение и транспирацию. Следовательно, трансформация энергии, поступающей в почву, зависит от степени увлажнения последней, т.е. от водного режима. Тепловой режим почвы неразрывно связан с водным режимом. Уравнение энергетического баланса почвообразования В.Р.Волобуева не исчерпывает общего энергетического баланса почв, так как в нем не учтена энергетика массообмена, с которой почти целиком (за исключением трансформированной фотосинтезом энергии Солнца) связано изменение внутренней энергии системы. Для полного учета массообменного параметра энергетики почв необходимо знать баланс веществ в почвообразовании для каждого конкретного вида почвы. Такими данными почвоведение пока еще не располагает, поэтому полный анализ энергетического баланса почв — дело будущего. Водный режим почв Одним из основных условий возникновения и развития почвообразовательного процесса является наличие воды. Значение влаги в географии почв чрезвычайно велико. В одном и том же термическом поясе в зависимости от условий увлажнения формируются резко различные почвенные типы. Например, в гумидных областях субтропического пояса под влажными лесами развиваются красноземы и желтоземы, а в аридных — серо-бурые пустынные почвы. В одной и той же зоне на разных элементах рельефа степень увлажнения почв значительно различается. На основании этого С.С.Неуструев выделяет почвы автоморфные, образовавшиеся на равнинных дренированных участках и не подвергающиеся переувлажнению за счет притока грунтовых или поверхностных вод, и гидроморфные — избыточно увлажняемые. Б.Б.Полынов в зависимости от положения в рельефе, а следовательно, направления миграции твердого и жидкого стока, степени участия в почвообразовании грунтовых и поверхностных вод и состава растительности выделяет почвы элювиальные, супераквальные и субаквальные. Одним из основных источников увлажнения почв являются атмосферные осадки. Как форма осадков (дождь, снег, роса и т. д.), так и характер распределения их по сезонам года оказывают влияние на географию почвенного по-
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв крова. В частности, подзоны чернозема в Воронежской области отчетливо коррелируют с распределением атмосферных осадков. Некоторое количество почвенной влаги образуется при конденсации паров воды из воздуха. Пополнение запаса почвенной воды может происходить за счет грунтовых вод при наличии капиллярной связи их с почвой. Расход воды в почве обусловливается преимущественно испарением, де- сукцией и стоком. Таким образом, водный баланс почвы как количественное выражение прихода и расхода влаги может быть представлен следующим уравнением: Ос+К+ГрП=Ис+Д+Пс+ВПс+ГрС±в, где Ос — сумма атмосферных осадков; К — величина конденсационной воды; ГрП — количество воды, поступившей в почву из грунтовых вод; Ис — величина физического испарения; Д — величина десукции; Пс — величина поверхностного стока; ВПс — величина внутрипочвенного стока; ГрС — величина грунтового стока; в — коэффициент, характеризующий запас воды в почве. В зависимости от того, как складывается водный баланс, различают типы водного режима почв. Водным режимом почвы мы называем совокупность всех явлений поступления, перемещения, удержания и расхода влаги за определенный период. Водный режим обусловливает направление и интенсивность миграции веществ в почве и тем самым оказывает воздействие на дифференциацию почвенного профиля на генетические горизонты и влияет на формирование почвенного покрова. Основоположник почвенной гидрологии Г.Н.Высоцкий выделил четыре главных типа водного режима почв: пермацидный (промывной), импермацид- ный (непромывной), экссудационный (выпотной) и водозастойный. Развивая и дополняя представления Г.Н.Высоцкого, А.А.Роде разработал более детальную классификацию типов водного режима почв. В ее основу положены следующие признаки: а) наличие или отсутствие вечномерзлого слоя в почвенно-грунтовой толще; б) охват годовым влагооборотом только почвенного слоя или всей почвенно-грунтовой толщи до грунтовых вод; в) преобладание в годовом или многолетнем цикле восходящего или нисходящего передвижения влаги в почвенно-грунтовой толще. А.А.Роде предложил различать шесть основных типов водного режима почв. I. Мерзлотный тип возникает там, где почва в течение теплого периода года оттаивает на сравнительно небольшую глубину и под ней сохраняется постоянно мерзлый водоупорный слой. При обильном поступлении влаги на поверхность почвы в толще ее создается надмерзлотная верховодка. Годовой влаго- оборот охватывает только почвенный слой. Такой тип водного режима присущ мерзлотно-таежным почвам. П. Промывной тип характерен для гумидных областей, где годовая сумма осадков превышает испаряемость. Почвенно-грунтовая толща ежегодно в периоды повышенного увлажнения атмосферными осадками или талыми водами подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод, что обусловливает
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв возможность питания последних атмосферными осадками и вынос водно-растворимых соединений из почвенного профиля. Влагооборот охватывает ежегодно всю почвенно-грунтовую толщу. Нисходящее передвижение влаги преобладает над восходящим. Промывной тип водного режима свойствен подзолистым, болотно-подзолистым и болотным почвам. III. Периодически промывной тип водного режима возникает в областях, где средняя многолетняя сумма атмосферных осадков примерно равна средней многолетней величине испаряемости. Однако это равновесие неустойчиво и в зависимости от соотношения суммы осадков и испаряемости в отдельные годы (или ряд лет) водный режим складывается то по типу промывного, то по типу непромывного. Грунтовые воды залегают обычно глубоко — за пределами корне- обитаемого слоя. Подобный тип водного режима имеют серые лесные почвы и лесостепные черноземы. IV. Непромывной тип характерен для областей, где сумма осадков всегда существенно меньше величины испаряемости. Здесь отсутствует сквозное про- мачивание почвенно-грунтовой толщи. Почва промачивается атмосферными осадками лишь на некоторую глубину. Так как грунтовые воды в этих условиях залегают глубоко, под промоченной толщей постоянно сохраняется слой, влажность которого обычно близка к влажности завядания. Этот слой впервые обнаружил Г.Н.Высоцкий и назвал его «мертвым горизонтом иссушения». При этом типе водного режима годовым влагооборотом охватывается только почвенная толща. Вся влага, инфильтровавшаяся в почву, целиком возвращается в атмосферу в результате испарения и десукции. Почвы, обладающие непромывным водным режимом, обычно имеют горизонты скопления водно-растворимых соединений (гипса, СаСОз и др.) ниже средней глубины промачивания атмосферными осадками. Этот режим типичен для степных черноземов и каштановых почв. V. Десуктивно-выпотной тип водного режима возникает там, где сумма осадков существенно меньше величины испаряемости, а глубина залегания грунтовых вод настолько мала, что верхняя часть капиллярной каймы входит в почвенный слой. Годовым влагооборотом охватывается вся почвенно-грунто- вая толща. Преобладает восходящее движение влаги, причем она возвращается в атмосферу преимущественно путем десукции, т.е. грунтовые воды как бы выпотевают через растения в атмосферу. Поэтому такой тип режима и называют десуктивно-выпотным. Почвенно-грунтовые воды, как правило, бывают более или менее минерализованы. На той глубине, где идет поглощение влаги корнями (обычно у нижней границы профиля), образуется соленосный горизонт. Такой тип водного режима характерен для лугово-черноземных, лугово- каштановых почв. VI. Выпотной тип водного режима создается при условиях, аналогичных тем, в которых возникает десуктивно-выпотной тип, но при более близком залегании почвенно-грунтовых вод к дневной поверхности и более обильном их грунтовом питании. Верхняя граница капиллярной каймы достигает дневной поверхности. Годовым влагооборотом ежегодно охватывается вся почвен- но-грунтовая толща, преобладает восходящее движение влаги. В отличие от предшествующего типа влага здесь испаряется не столько растениями, сколько непосредственно физически. Вследствие этого соли, содержащиеся в грунтовых водах, выпадают преимущественно в поверхностном слое почвы. Таким типом водного режима характеризуются солончаки.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв В особую группу должны быть выделены мелиоративные водные режимы (осушительные и ирригационные). Их классификация пока еще не разработана. Типы водного режима подразделяются по источникам увлажнения на подтипы атмосферного и грунтово-атмосферного питания, которые могут сочетаться с дополнительным поверхностным или паводковым увлажнением. XI XII VI УН VIII IX +50°г100 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +■+ + + + + + + + + □ шш шш 'Ш< »ш« зЕЭ' <Ш* & ш> ГПп СП» s> ш« 13> СП» F= ЕЕЗ ran * » • Рис. 10. Мерзлотный тип водного режима (по А.А. Роде, 1956). Влажность почвы и грунта: 1 — меньше влажности завядания, 2 — от влажности завядания до влажности разрыва капилляров, 3 — от влажности разрыва капилляров до наименьшей влагоем- кости, 4 — равна наименьшей влагоемкости, 5 — от наименьшей влагоемкости до полной влаго- емкости (равна капиллярной влагоемкости), 6 — равна полной влагоемкости (водоносный горизонт), 7 — мерзлота, 8 — снег. Движение влаги: 9 — грунтовый поток, 10 — капиллярное восхождение (справа) и гравитационное промачивание (слева), 11 — пленочно-капиллярное, 12 — пленочное, 13 — почвенный или почвенно-грунтовый сток, 14 — десукция, 15 — жидкие осадки, 16 — испарение, или транс- пирация, 17 — нижняя граница почвенного профиля, 18 — наибольшая глубина промачивания, 19 — средние многолетние: осадки (слева), испаряемость (справа), температура (линия)
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв 43 Поскольку при одном и том же типе водного режима характер увлажнения почв в отдельные сезоны может существенно различаться, внутри подтипов выделяются классы водного режима по характерным величинам влажности почвенного слоя в течение вегетационного периода, которым соответствуют качественно определенные формы почвенной влаги. А.А.Роде выделяет следующие классы влажности: полного насыщения, капиллярного насыщения, периодического капиллярного насыщения, сквозного наименьшего насыщения, несквозного наименьшего насыщения. Например, водный режим подзолистых почв может быть определен как промывной (тип), атмосферного питания (подтип), периодического капиллярного насыщения (класс). Водный режим изображают в графической форме в виде системы хроно- изоплет, т.е. линий равной влажности. На рис. 10—15 приведены схемы различных типов водного режима. Водный режим почв зависит главным образом от общеклиматических условий (количество атмосферных осадков и радиационный баланс) и является важным фактором, определяющим многообразие почв в пространстве. х xi хи г и ш iv v vi vii vni ix Рис. 11. Промывной тип водного режима {по А.А.Роде, 1956). Условные обозначения см. на рис. 10
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв мм гХ XI XII I II III IV V VI VII VIIIIX юо \ +30°| мм200рХ XI XII I II III IV V VI VIIVIIIIX +30°г -20 Рис. 12. Периодически промывной тип водного режима {по Л.А. Роде, 1956). Условные обозначения см. на рис. 10 мм 300 200 100 +30°г °г -10° L мО 2 3 4 -XXI XII I И Ш IV V VI VII VIIIIX ~ : Г ы Л 1 и ^*Ш1* 1 J ГТ ^Iffl РИМёш ^ $ 111111 11К Рис. 13. Непромывной тип водного режима {по АА.Роде, 1956). Условные обозначения см. на рис.10 мм,х XI хн i и ш iv v vi vii viii ix 300 200 100 +30°| ж \ \ \ \\ \ Шт *t «ММ Рис. 14. Десуктивно-выпотной тип водного режима {по А.А.Роде, 1956). Условные обозначения см. на рис. 10 Рис. 15. Выпотной тип водного режима {по АА.Роде, 1956). Условные обозначения см. на рис. 10
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв Гидротермические коэффициенты Установление зависимости характера почвенного покрова от гидротермических условий повлекло за собой попытки найти количественные корреляции между типами теплового и водного режимов и закономерностями распространения почв на земной поверхности. Коэффициенты, отражающие эту зависимость, получили название гидротермических. Еще в 1904 г. Г.Н.Высоцкий, развивая идею Докучаева, использовал для выражения связи между почвообразованием и климатом коэффициент увлажнения (КУ), получающийся от деления среднегодовой суммы осадков на испаряемость с водной поверхности по эвапорометру. Он выделил четыре почвенные зоны, каждая из которых характеризовалась определенной количественной величиной коэффициента увлажнения: лесная зона — 1,33; лесостепная — 1,0; степная черноземная — 0,66; южная сухостепная — 0,33. В дальнейшем коэффициент увлажнения был подробно разработан Н.Н.Ивановым A948) для различных географических зон и получил название коэффициента Высоцкого—Иванова. Было предложено немало гидротермических коэффициентов, представляющих собой чаще всего различные эмпирические комбинации средних температур воздуха и количества осадков (Regenfaktor Ланга, гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) и др.). Так, Г.Т.Селянинов для определения обеспеченности влагой использовал ГТК, представляющий собой отношение суммы осадков (в мм) за период с температурой выше 10°С к сумме температур (в °С) за тот же период, увеличенное в 10 раз. Величина ГТК, равная 0,5 и менее, означает «сухо», 0,6—1,0 — «засушливо», 1,1—1,5 — «влажно», 1,6— 2,0 — «очень влажно». Более сложные вычисления для нахождения гидротермических параметров распространения определенных типов почв были произведены В.Р.Волобуе- вым. Путем совмещения почвенной карты мира, карты годового количества осадков и карты среднегодовой температуры (а позже вместо нее карты радиационного баланса земной поверхности) по всем крупным контурам почв основных генетических типов «снимались» гидротермические характеристики. Они были нанесены на координатный график, где по оси абсцисс отложено годовое количество осадков, а по оси ординат — радиационный баланс (рис. 16). На графике получились системы замкнутых кривых, названных почвенно-клима- тическими ареалами, характеризующих гидротермические условия существования основных почвенных типов. Так, крайнее левое положение (наиболее засушливое) занимают пески пустынь, а крайнее правое (наиболее влажное) — красноземы и латериты; в наиболее теплых условиях находятся красно-бурые почвы саванн, в наиболее холодных — почвы тундр. Анализ совокупности почвенно-климатических ареалов позволил В.Р.Во- лобуеву выявить на графике определенные криволинейные ряды1, по которым распределились все ареалы последовательно от засушливых до сильно увлажненных. 1 Криволинейный характер почвенных рядов в координатной системе определяется криволинейной зависимостью испарения от температуры.
45 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв А в Гидроряды D Е VII 2 = = =:.= 5 б — —.. 7 8 —ж*— ТО —к- Я 12 73 а = =74 15 НИИ** ft} IV § а, о 1000 1500 2000 Годовое количество осадков, мм Рис. 16. Почвенно-климатические ареалы основных почвенных типов мира и система почвенных гидротермотипов (по В.Р.Волобуеву, 1956): 1 — пески пустынь, 2 — сероземы, 3 — бурые почвы полупустынь, 4 — каштановые почвы, 5 — каштановые почвы Африки, 6 — черноземы, 7 — серые лесные почвы, 8 — подзолы и подзолистые почвы, 9 — бурые лесные почвы, 10 — почвы тундр, 11 — желтоземы, 12 — красноземы и латериты A2 — основной ареал, 12а — более редкое распространение), 13 — коричневые почвы сухих лесов и кустарников (Африка), 14 — черные почвы саванн и тропических прерий, 75 — светло-бурые почвы тропических полупустынь, 16 — красно-бурые почвы саванн. (Номенклатура дана по почвенной карте мира Л.И.Прасолова, 1937.) Эти ряды были названы гидрорядами. Гидроряды объединяют почвы со сходным в главных чертах водным режимом и однохарактерной миграцией веществ в почвенном профиле. Система гидрорядов находится в тесной связи с коэффициентом увлажнения Высоцкого—Иванова. Вместе с тем оказалось, возможным расчленить ряды увлажнения на термические варианты — терморяды. Терморяды объединяют почвы с одинаковым энергетическим уровнем почвообразования. Всего было выделено 7 гидрорядов и 7 терморядов: Гидроряды А — пустынный В — сероземный (полупустынный) С — каштановый (сухостепной) D — черноземный (уравновешенного увлажнения) Е—F—G — подзолистые (влажные) Терморяды I — арктический II — субарктический III —умеренно холодный IV —умеренный V — умеренно теплый VI — субтропический VII — тропический Система гидро- и терморядов, расчленявших координатный график на совокупность гидротермических полей, была названа системой почвенных гидротермотипов. Анализ гидротермической системы и ряд других соображений привели Во- лобуева к выводу о существовании почвенных общностей — крупных генети-
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв 47 Рис. 17. Размещение почвенных общностей в системе гидротермотипов {по В.Р.Волобуеву, 1956). Почвенные общности: 1 — тундровая, 2 — лесотундровая, 3 — дерново-подзолистая, 4 — желтоземная, 5 — коричневоземная, 6 — черноземная, 7 — каштаново- земная, 8 — сероземная, 9 — светлоземная, 10 — пустынно-тропическая, 11 — светло-красноземная, 12 — сухосаванная, 13 — красно-буроземная, 14 — красноземная VII VI 3 V 2 III Qo) —I— I —I— ■4- __J I I i i- —М I -<D-kzL <Й) i j i i. i i i i i i i i ■!-■i- i i <B) + © -I- © <a t и n и- ж QH и AB В ВС С CD DDE E F Гидроряды ческих совокупностей почв, однотипно связанных с условиями среды и развивающихся в однотипной биогеохимической обстановке. В.Р.Волобуев выделил 14 почвенных общностей: тундровую, лесотундровую, дерново- подзолистую, желтоземную, коричневозем- ную, черноземную, каштановоземную, сероземную, светлоземную, пустынно-тропическую, светло-красноземную, сухо- саванную, красно-буроземную, красноземную. Размещение почвенных общностей в системе гидротермотипов показано на рис. 17. Широкую известность получил радиационный индекс сухости — R/Lr, где R — годовой радиационный баланс земной поверхности, ккал/см2; a Lr — тепло, необходимое для испарения годового количества атмосферных осадков (Бу- дыко, 1948). Этот коэффициент связывает тепловые (энергетические) условия и степень влагообеспеченности территории. М.И. Будыко показал, что изолинии индекса сухости совпадают с границами природных зон, и сформулировал (совместно с А.А. Григорьевым) периодический закон географической зональности, по которому в различных тепловых поясах одним и тем же величинам радиационного индекса сухости соответствуют природные зоны, сходные по ряду существенных признаков. Величина указанного индекса приближается к единице там, где все количество тепла расходуется на испарение влаги. Это соответствует северной границе лесостепи. В случае диспропорции между величиной годового радиационного баланса и годовых осадков, вызванной избытком последних, радиационный индекс сухости становится меньше единицы, при недостатке годовых осадков — больше единицы (табл. 4). На Русской равнине природные зоны, в которых соотношение тепла и влаги близко к соразмерному, т.е. R/Lr близок к единице, отличаются наивысшей продуктивностью биомассы Таблица 4 Значение радиационного индекса сухости для различных природных зон {по А. А. Григорьеву, М. И. Будыко, 1965) Зоны и подзоны Северная тундра Южная тундра Лесотундра Северная тайга Средняя тайга Южная тайга Широколиственные леса Лесостепь Степи Северные полупустыни Южные полупустыни и пустыни R/Lr 0,37—0,40 0,40—0,55 0,55—0,56 0,56—0,60 0,60—0,75 0,75—0,85 0,85—1,00 1,00—1,30 1,30—2,50 2,50-400 3,00—15,00
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв см 200 Г Рис. 18. Зависимость годичного прироста наземной растительной массы зональных сообществ европейской территории СССР от условий увлажнения (поЛ.А.Григорьеву, 1966) •В* о Q, С В1 о I о 2 1 R/Lr- Рис. 19. Связь мощностей почвенных профилей с условиями увлажнения (по Л.Л.Григорьеву, 1966) (рис. 18) и максимальной мощностью почвенного профиля, которая может рассматриваться как показатель интенсивности почвообразовательного процесса (рис. 19). Причем наибольший прирост наземной растительной массы отмечается при значении индекса сухости немного менее единицы (условия некоторого избытка влаги), а наибольшие мощности почвенного профиля соответствуют значениям индекса сухости немного более единицы (условия умеренно недостаточного увлажнения). Вместе с тем продуктивность растительного покрова и напряженность почвообразовательного процесса в большой степени зависят и от величины годового радиационного баланса (энергетический уровень): в зонах оптимального увлажнения в тропических широтах они гораздо выше, чем в умеренном поясе. Таким образом, будучи отвлеченной величиной, коэффициент R/Lr не дает представления об абсолютной интенсивности процессов. Оценивая гидротермические коэффициенты, предложенные различными авторами, нельзя не отметить, что они обнаруживают лишь приблизительное соответствие с границами почвенных зон. И вряд ли возможно подобрать универсальный коэффициент, отражающий связь географии почв и климата, потому что, во-первых, гидротермические условия влияют на почву не только непосредственно, но и косвенно, через растительность, рельеф, породы и т.д., а во-вторых, никакой коэффициент не может охватить всю сложную совокупность климатических явлений. В коэффициентах чаще всего используются усредненные значения отдельных факторов, не отражающие внутригодовых изменений теплового режима и увлажнения. Агроклиматическое районирование России и сопредельных государств Большое значение для географии почв имеет сопряженное изучение климатических и почвенных условий отдельных регионов и районирование территории по типам климата. В общеклиматическом районировании определилось несколько направлений (по особенностям циркуляции атмосферы, на основе эмпирического подбора климатических показателей, описывающих границы
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв Таблица 5 Шкала продолжительности основного периода вегетации Тип продолжительности основного периода вегетации Очень короткий Короткий Средней продолжительности Длинный Очень длинный С непрерывной вегетацией (период с температурой наиболее холодного месяца выше 0°С) Продолжительность, дни <90 90—120 121—150 151—180 >180 определенных природных образований, и др.). Особым видом климатического районирования является агроклиматическое районирование, в основе которого лежит сопоставление требований сельскохозяйственных культур к климатическим факторам с климатическими ресурсами. Для оценки последних используется целый ряд климатических показателей. Ниже приведены показатели, используемые в агроклиматическом районировании (по Д.И.Шашко, 1967, с некоторыми сокращениями и уточнениями). 1. Обеспеченность теплом, измеряемая суммами среднесуточных температур выше 10°С. 2. Продолжительность основного периода вегетации с температурой выше 10°С (табл. 5). 3. Обеспеченность влагой, определяемая по отношению количества осадков к основному фактору испарения — дефициту влажности воздуха в миллибарах (мбар) — или к испаряемости (возможному испарению), вычисленной по эмпирической формуле1: /= 0,451 (Е-е), где / — условная испаряемость; Ц{Е—е) — сумма среднесуточных значений дефицита влажности воздуха (мбар). Классификация климата по условиям влагообеспеченности представлена в табл. 6. Таким образом, величина показателя увлажнения, равная 0,45 A,00), соответствует полосе сбалансированных годовых осадков и испарения (северная граница лесостепи), величина менее 0,15 @,33) — полосе, где земледелие без орошения нерационально (полупустыня, пустыня). 4. Суровость зимы, определяемая средней температурой наиболее холодного месяца (табл. 7). 5. Снежность зимы, характеризуемая высотой снегового покрова (табл. 8). 6. Континентальность климата, характеризуемая годовой амплитудой температуры, выраженной в процентах от средней планетарной величины, а также 1 Значения этих показателей увлажнения количественно соответствуют величинам коэффициента увлажнения Высоцкого, вычисленным им для различных природных зон.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 6 Шкала классификации климата по условиям влагообеспеченности Область по типам годового увлажнения Область достаточного увлажнения Область недостаточного увлажнения Область незначительного увлажнения Зона увлажнения избыточно влажная влажная полувлажная полузасушливая засушливая очень засушливая полусухая сухая очень сухая Природная зона в умеренном поясе в местах с хорошо выраженной широтной зональностью тайга преимущественно на глееподзо- листых почвах тайга и лиственные леса на подзолистых и бурых лесных почвах лесостепь на серых лесных почвах и лесостепных черноземах типичная степь на обыкновенных черноземах степь на южных черноземах степь на темно-каштановых почвах полупустыня на светло-каштановых почвах полупустыня на бурых почвах пустыня на серо-бурых почвах Значения показателя увлажнения* Р >0,60 0,60—0,45 0,45—0,35 0,35—0,25 0,25—0,20 0,20—0,15 0,15—0,10 0,10—0,05 <0,05 Р f >1,33 1,33—1,00 1,00—0,77 0,77—0,55 0,55—0,44 0,55—0,44 0,33—0,22 0,22—0,12 < 0,12 * Р — осадки за год; I d — сумма среднесуточных значений дефицита влажности воздуха за год;/- ряемость за год, вычисленная по формуле /==0,45£ d. Таблица 7 Шкала классификации климата по суровости зимы Суровость зимы Очень теплая Теплая Очень мягкая Мягкая Умеренно мягкая Умеренно холодная Холодная Очень холодная Умеренно суровая Суровая Очень суровая Жестокая Очень жестокая Средняя температура воздуха наиболее холодного месяца, °С >10 от 10 до5 от 5 до 0 от 0 до -5 от-5 до-10 от-10 до-15 от-15 до-20 от -20 до -25 от -25 до -30 от-30 до-35 от-35 до-40 от -40 до -45 <-А5 рядом других показателей. Степень континентальное™ вычисляется по формуле, предложенной Н.Н.Ивановым: К- АЛ00 0,33ф где А — годовая амплитуда температуры из среднемесячных ее величин, ф — широта местности. Величина показателя К, равная 100%, обозначает уравновешенное влияние континентов и океанов на климат. Величины менее 100% указывают на преобладание океанических, а более 100% — континентальных влияний (табл. 9). Общая схема агроклиматического районирования бывшего СССР по Д.И.Шашко A967) с некоторыми сокращениями приведена на рис. 20. На этой схеме выделены агроклиматические пояса и подпояса по обеспеченности теплом, агроклиматические области по условиям влагообеспеченности, агроклиматические зоны по сочетанию температурных полос и зон увлажнения с природными зонами, агроклиматические провинции по континентальное™ климата.
Глава I. Климат как фактор географического распространения почв 51 Рис. 20. Схема агроклиматического районирования СССР (по Д.И.Шатко, 1967). Агроклиматические пояса и подпояса (по сумме t >10°): I — пояс холодный; Хо — подпояс очень холодный, или культур закрытого, полузакрытого грунта и скороспелой овощной зелени в грунте (<400°); X — подпояс холодный, или малотребовательных к теплу ранних овощных культур D00—1200°). II — пояс умеренный; Ух — подпояс холодно-умеренный, или ранних культур умеренного пояса со сравнительно пониженными требованиями к теплу (зерновые колосовые, зернобобовые, картофель, лен и др.) A200-2200°); У — подпояс умеренный, или средних и поздних культур умеренного пояса со сравнительно повышенными требованиями к теплу (кукуруза на зерно, подсолнечник на семена, сахарная свекла на сахар, соя, рис и др.) B200—4000°). III — пояс теплый; Ту — подпояс умеренно теплый, или однолетних теплолюбивых культур с длинным вегетационным периодом (хлопчатник); Т — подпояс теплый, или субтропических многолетников (>4000°). Вп — места с нерасчлененной вертикальной поясностью. Агроклиматические области: (д) — достаточного увлажнения, (Н) — недостаточного увлажнения, © — незначительного увлажнения, ф — комплексные, преимущественно горные области. Агроклиматические зоны (по коэффициенту увлажнения Р/fn сочетанию зон увлажнения с природными зонами А, Б, В и т.д.): 1 — влажная (КУ>1,00), природные зоны: А — тундровая, Б — северотаежная, В — среднетаежная, Г — южнотаежная, Д — широколиственных лесов; 2 — слабозасушливая (КУ = 0,55—1,00), природные зоны: Е — лесостепная и степная на обыкновенных черноземах, в восточных районах страны лесостепная, степная и таежно-лесная; 3 — засушливая (КУ = 0,33—0,55), природные зоны: Ж — степная на южных черноземах, сухостепная на каштановых почвах, в восточных районах страны лесостепная, степная и таежно-лесная; 4 — полусухая (КУ = 0,22—0,33), природные зоны: 3 — полупустынная; 5 — сухая (КУ< 0,22), природные зоны: И — пустынная. Агроклиматические провинции: о — океанические; континентальные: ел — слабо-, у — умеренно, с — средне-, ок — очень, р — резко. Границы агроклиматических: а — поясов, б — подпоясов, в — областей, г — провинций
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 8 Шкала снежности зимы Снежность зимы (по П.И.Колоскову, 1958) Бесснежная Очень малоснежная Малоснежная Умеренно снежная Достаточно снежная Многоснежная Высота снегового покрова, см в 3-й декаде февраля <5 5—10 10—20 20—40 40—60 >60 средняя из максимальных высот <10 10—15 15—25 25—45 45—65 >65 Температура наиболее холодного месяца, обеспечивающая перезимовку озимых, °С -9 от-9 до-11 от-11 до-14 от-14 до-22 -22 -22 Таблица 9 Шкала классификации климата по континентальности Тип континентальности Океанический Слабоконтинентальный Умеренно континентальный Среднеконтинентальный Очень континентальный Резкоконтинентальный А 100 К = 0,33ф <100 100—130 131—165 166—205 206—250 >250 Таким образом, влияние климата на географию почв проявляется в разных типах гидротермических условий почвообразования. Совокупность тепла и влаги определяет самые общие закономерности распространения почв на Земле. Изменение напряженности солнечной радиации от полюсов к экватору, обусловливая различный энергетический уровень почвообразования, приводит к формированию широтных географических поясов и определяет широтную зональность почв. Изменение влажности климата, определяемое особенностями циркуляции воздушных масс, способствует возникновению гумидных и аридных, океанических и континентальных условий почвообразования. Эти различия лежат в основе обособления почвенно-биоклиматических фаций или областей в пределах географических поясов и провинций в пределах почвенных зон и подзон. Глава 2 РАСТИТЕЛЬНОСТЬ, ЖИВОТНЫЙ МИР И МИКРООРГАНИЗМЫ КАК ФАКТОРЫ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Живые организмы играют выдающуюся роль в круговороте вещества и энергии на земной поверхности, участвуя в формировании почв, остаточных и
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв аккумулятивных кор выветривания, грунтовых и речных вод суши. «Живое вещество», как назвал всю совокупность живых организмов В.И.Вернадский A934), несмотря на малое количество по сравнению с массой всей планеты1, совершает колоссальную работу, направляя течение геохимических процессов, и является главнейшим фактором, определяющим облик ландшафтов Земли. Образование почвы как самостоятельного тела природы, по существу, стало возможным только благодаря воздействию на горную породу биологических факторов. География растительных сообществ в значительной степени обусловливает географию почв. Именно живые организмы делают возможным вовлечение в процесс почвообразования радиационной энергии Солнца, трансформируя ее в потенциальную, а затем и в кинетическую энергию геохимических процессов. Поэтому недаром биологический фактор почвообразования нередко называют «ведущим». Роль живых организмов в формировании почвы весьма многообразна. Они синтезируют почвенное органическое вещество, влияют на химический и минералогический состав почв, на их физические свойства, а также тепловой и водный режим. Различия в количестве и составе органических остатков, поступающих под растительностью разных типов, многообразие условий образования гумуса проявляются в географических закономерностях гумусообразования. Географические закономерности гумусообразованя Основным источником органической части почвы — почвенного гумуса — является растительность. Продуктивность растительных сообществ, состав органических остатков, а также условия их преобразования различны в разных географических зонах. В соответствии с этим изменяются количество и качество органического вещества различных почв. Еще В.В.Докучаев в «Русском черноземе» A883) обратил внимание на закономерные изменения общего содержания гумуса в почвах в зависимости от географических условий и отразил это на карте в виде изогумусовых полос. К настоящему времени достигнуты большие успехи в познании состава и свойств гумусовых веществ различных почв и установлены основные географические закономерности гумусообразования. В разработку этих проблем особенно большой вклад внесли работы И.В.Тюрина, М.М.Кононовой, В.В.Пономаревой, Д.С.Орлова. Содержание гумуса существенно различается в зональных почвенных типах (табл. 10). Оно увеличивается от таежных подзолистых почв B—3%) к дерново- подзолистым и далее к серым лесным D—6%) и черноземным (в среднем 10%) и вновь падает в каштановых почвах сухих степей C—4%), в бурых полупустынных A—2%) и серо-бурых почвах пустынь @,3—0,5%). Соответственно процентному содержанию меняются и запасы гумуса. По данным И.В.Тюрина A949) и М.М.Кононовой A963), общий запас гумуса в метровом слое подзолистых почв измеряется величиной около 100 т/га, в се- 1 «Живое вещество» суши составляет я-10 '— п-\0~2% от вещества земной коры.
Часть 1. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 10 Среднее содержание и состав гумуса основных типов почв СССР {по М.М.Кононовой, 1963) Почвы Тундровые Подзолистые Серые лесные Черноземы (типичные и обыкновенные) Каштановые Бурые пустынно- степные Сероземы светлые Красноземы Гумус, % около 1,0 2,5—4 4,0—6,0 7,0—10,0 1,5—4,0 1,0—1,2 0,8—1,0 4,0—6, 0 Углерод, °/ о от общего его содержания в почве гумино- вых кислот 10 12—20 25—30 35—40 25—35 15—18 17—23 15—20 фульво- кислот 30 25—28 25—27 16—20 20—25 20—23 25—35 22—28 V-TK*V^<|>K 0,3 0,6—0,8 1,0 1,7—2,5 1,2—1,7 0,5—0,7 0,7 0,6—0,8 Отношение С: Н в гуминовых кислотах И 17 21 17 — 16 14 рых лесных — 150—300, а в типичных черноземах превышает 700 т/га. К югу от луговых степей запасы гумуса быстро уменьшаются, составляя в бурых полупустынных почвах лишь 62 т/га (рис. 21). Закономерен также характер распределения гумуса в профиле различных почв. В подзолистых и серых лесных почвах распределение гумуса резко убыва- 443 67 □ 83 D 128 D о о I о п 5 « s « si в х н нн 2 " з о н °: * о £ ffl« >» 2 ?5 *> да Я' ГО Л О I О, ^ 2 х о. о. >» о 3,0 S № 6,4 7,5 3,8 11,8 10,5 Азот Слои, см 0-100 E0) i I 0-20 I 10,1 6,1 15,5 29,5 35,8 Рис. 21. Запасы гумуса и азота в почвах СССР, т/га (по М.М.Кононовой, 1963): незаштри- хованные столбики — слой 0—100 E0) см, заштрихованные — слой 0—20 см
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Рис. 22. Процентное содержание углерода и азота в с,% почвах СССР в слое 0 — 20 см {по М.М.Кононовой, 1963). 4,о Почвы: 1 — красноземы, 2 — сероземы светлые, 3 — сероземы типичные, 4 — бурые пустынно-степные, 5 — светло-каштановые, 6 — темно-каштановые, 7— черноземы обыкновенные, 8 — черноземы типичные, 9 — серые лес- ' \"~2~ъ 4~5 6 7 8 9 10 и'и НЫе, 10 — ПОДЗОЛИСТЫе Почвы ющее: примерно половина всего запаса гумуса концентрируется в слое 0— 20 см. В черноземах же гумус распределен на большую глубину, и поэтому в верхнем слое @—20 см) здесь содержится лишь около 25—30% общего запаса метровой толщи. С продвижением к югу в каштановых и бурых полупустынных почвах вновь наблюдается несколько большая концентрация гумуса в слое 0— 20 см. Это явление объясняется особенностью поступления растительных остатков, служащих исходным материалом для образования гумуса. В лесных почвах главным источником гумусовых веществ служит подстилка, а в почвах под травянистой растительностью — остатки корневой системы, масса которой в несколько раз превышает массу надземных органов. По содержанию органического азота главные типы почв располагаются в таком же порядке, как и по содержанию гумуса (рис. 22). Одновременно с изменением содержания гумуса меняется и его качественный состав. В частности, величина отношения C:N, являющаяся показателем относительного богатства гумуса азотом, высока в черноземах A1—12) и уменьшается к северу, в серых лесных и подзолистых почвах (8—10), и к югу, в каштановых и особенно серо-бурых пустынных почвах D—5). Гумус красноземов крайне беден азотом, о чем свидетельствует широкое отношение C:N, равное 18—19. Закономерные изменения претерпевает и соотношение двух главных групп гумусовых веществ: гуминовых и фульвокислот, которые составляют основную массу гумуса F0—70%) (рис. 23). Для различных почвенных типов характерно определенное отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот C^iC . Наиболее велико это отношение в черноземах (около 2). В серых лесных и каштановых почвах оно приближается к 1, а к северу и к югу от названных почв становится меньше 1, т.е. фульвокислоты начинают преобладать в составе гумуса над гуминовыми кислотами (табл. 10). Дальнейшие исследования, подтвердив на новых материалах ранее установленные закономерности, показали, что гуминовые кислоты, выделенные из разных почвенных типов, заметно различаются по элементному составу и свойствам — оптической плотности, порогу коагуляции и пр. (Кононова, 1963; Орлов, 1974). Наиболее сложными, конденсированными оказываются гуминовые кислоты почв, содержащих максимальное количество гумуса, — черноземов. Показателем степени конденсированное™ сеток ароматического углерода в молекуле при одновременном уменьшении боковых алифатических цепей может служить отношение С : Н. Это отношение возрастает от подзолистых почв A1) к темно-серым лесным A7) и, достигая максимума в черноземах B1), вновь падает в каштановых почвах A7) и сероземах A6) (табл.10). МММ ИУг 1 \л\\ и / \ Г VMW VNI 1 \^У\уТЩ ТО 1 гЧ—п Г 1 1 1 | 1ч, /о 0,8
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв т/га Гуминовые кислоты, % к гумусу 40 90 70 50 30 10 Е 0,001 %гк 465 нм Ж 12345678 9 Фульвокислоты I ■ тшт \гШ'//\Ж///\\У/Л\//ЛШ//Л\УЛ\У/.\\//Л 12 3 4 5 6 7 8 Ш 20 0,20 0,16 0,12 0,08 0,04 Р А // W 1Г Ъ~С? 5°^OPCF°s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Почвы Рис. 23. Состав гумуса в основных типах почв СССР (по И.В.Тюрину, 1949). Почвы: / — подзолистые, 2 — серые лесные, 3 — черноземы выщелоченные, 4 — черноземы типичные, 5 — черноземы обыкновенные, 6 — каштановые, 7 — солонцы, 8 — сероземы, 9— красноземы Рис. 24. Средние значения коэффициентов экстинкдии гуминовых кислот основных типов почв СССР (по Д.С.Орлову, 1974). Почвы: / — тундровые, 2 — дерново-подзолистые, 3 — бурые лесные, 4 — серые лесные, 5 — черноземы, 6 — каштановые, 7 — солонцы, солоди, 8 — засоленные, 9 — сероземы, 10— дерновые, луговые, // — болотные, 12 — красноземы, красноцветные Об усложнении молекул гуминовых кислот черноземов свидетельствуют также их максимальная оптическая плотность Е (рис. 24) и низкий порог коагуляции при действии электролитов. Так, если для осаждения гуминовых кислот из чернозема требуется 5 мгэкв СаС12, то коагуляция гуминовых кислот из сильноподзолистой почвы наступает лишь при добавлении 40 мгэкв СаС12. Отмеченная дифференциация в содержании и составе гумуса обусловлена совокупностью факторов, из которых наибольшее значение имеют количество и состав органических остатков и соотношение процессов минерализации и гумификации, варьирующее в связи с особенностями гидротермических условий земной поверхности. ПБА,дни -\180 AM С5 СБ ноземы обыкновенные, 4ю — черноземы южные, ные, СБ — серо-бурые, С — сероземы Рис. 25. Зависимость между типами гумуса почв зонально-генетического ряда и продолжительно- 100 стью периода биологической активности (ПБА) (по Д.С.Орлову, 1985). Типы гумуса: Ф — фульватный, ГФ — гуматно-фульватный, ФГ — фульватно-гуматный, Г — гуматный. Почвы: Т — тундровые, Пг — глее- подзолистые, П — подзолистые, Пд — дерново-подзолистые, Л — серые лесные, Чв— черноземы выщелоченные, Чт — черноземы типичные, 4° — чер- каштановые, Сб — бурые полупустын- Аб(Т 20
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв 57 Тесную зависимость гумусного состояния зонального ряда почв Русской равнины от продолжительности периода биологической активности (ПБА), который оценивают числом дней в году с температурой воздуха выше 10°С и запасом продуктивной влаги не менее 1%, иллюстрирует рис. 25. Так, гуматный тип гумуса (черноземы) формируется при длительности ПБА от 144 до 170 дней, а фульватный (тундровые, серо-бурые почвы) — от 50 до 73 дней. Отсюда вытекает, что в северных областях главным фактором, ограничивающим период биологической активности, а следовательно, и глубину гумификации, является температура, на юге — осадки. Вместе с тем надо иметь в виду, что в одних и тех же климатических условиях состав гумуса зависит от химико-минералогических особенностей почвообразующих пород. Зависимость запасов гумуса в почвах земного шара от гидротермических условий показана на рис. 26. Максимальные запасы гумуса наблюдаются в почвах с невысокими среднегодовыми температурами и уравновешенным увлажнением. Большое увлажнение приводит к увеличению запасов гумуса только при повышении термических условий, при недостаточно высокой среднегодовой температуре повышение увлажнения вызывает уменьшение запасов гумуса. hvn U <-> од А 0,2 АВ , 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,2 1,6 2,0 КУ В |ВС| С ,CDt D ,DE, E |EF,F, Гидроряды Рис. 26. Изменения запасов гумуса в почвах (т/га) в связи с гидротермическими условиями (по В.Р.Волобуеву, 1963)
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Общие запасы органического углерода (Сорг) в почвах мира составляют 2,1-Ю12 т (Кобак, 1988). Суммарный запас его в слое 0—100 см почв и торфов России по подсчетам Д.С.Орлова с соавторами A996) равен 296 146,5 млн т, или приблизительно 3,0* 1011 т. В распределении запасов органического углерода в почвенном покрове России отчетливо прослеживаются зональные и внутри- зональные географические закономерности. Максимальные запасы Сорг приходятся на южнотаежную зону B1% от общего запаса РФ), затем следуют средняя A7%) и северная тайга A3%). Таким образом, в таежно-лесной зоне сосредоточено более половины E1%) запаса Со г в почвах России, причем в основном за счет болотных и полуболотных почв. Близкие к северной тайге запасы Сорг имеет лесостепная зона A3% от общего запаса РФ). Хотя площадь ее примерно вдвое меньше, но зато содержание Сорг в серых лесных и черноземных почвах много выше, чем в таежно-лесных. По мере движения к югу от лесостепи к полупустыне запасы органического углерода сокращаются параллельно уменьшению площади зон и меньшей гу- мусированности почв, слагающих их почвенный покров. В связи с уменьшением заболоченности в лесостепи, степи и сухой степи основной вклад в накопление Сорг вносят зональные почвы D5—62 %), а начиная со степной зоны и особенно с зоны сухой степи — и почвы солонцовых комплексов. В полупустыне именно солонцовые комплексы играют главную роль в накоплении Сорг F7% от запасов в зоне). С севера на юг по мере нарастания засушливости климата четко выявляется также общая закономерность увеличения доли органического углерода, приходящегося на аллювиальные почвы, которая достигает максимума в полупустыне A6%). Это свидетельствует о том, что при общем дефиците влаги в аридных зонах только в пойменных почвах создаются наиболее благоприятные условия для накопления гумуса. Различия в составе и свойствах гумусовых веществ обусловливают и разное влияние их на такие процессы в почве, как выветривание, образование почвенной структуры, миграция веществ в профиле, преобразование минеральной массы почвы. Но организмы влияют на минеральную часть почвы и непосредственно в процессе своей жизнедеятельности. Поселяясь на горной породе, растения извлекают элементы питания избирательно, не в тех соотношениях, в каких они находятся в породе, и концентрируют их в верхнем горизонте. Отношение содержания элемента в золе растений Aх) к содержанию его в горной породе или почве (пх) называют коэффициентом биологического поглощения Ах (А.И.Перель- ман), Пх Коэффициент биологического поглощения для фосфора, серы, хлора, йода равен я-10—/1-100 и более. Таким образом, растения вовлекают минеральные вещества породы в биологический (малый) круговорот, важнейшим следствием которого являются концентрация в поверхностных слоях элементов зольной пищи растений и формирование почвы.
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Географические закономерности биологического круговорота веществ Живое вещество Земли преимущественно (почти на 99%) состоит из органической массы растительных организмов, поэтому характер биологического круговорота в первую очередь определяется жизнедеятельностью зеленых растений. Для установления типов и количественной характеристики биологического круговорота веществ необходимо знать его основные показатели: биомассу (фи- томассу), мертвое органическое вещество, годичный прирост, опад, интенсивность разложения растительных остатков, зольность. Биомасса (фитомасса) — общее количество живого органического вещества в надземной и подземной сферах растительных сообществ. Мертвое органическое вещество — количество органического вещества, заключенное в отмерших, но не упавших на почву растениях или их отдельных органах, а также накопившееся в лесной подстилке, торфяной залежи, степном войлоке и др. Годичный прирост — количество органического вещества, нарастающее за год в подземной и надземной сферах сообщества. Опад — количество ежегодно отмирающего органического вещества на единицу площади. Интенсивность разложения органического вещества — отношение подстилки к опаду зеленой части. Зольность — содержание зольных элементов в растениях и их частях (в %). При этом можно рассчитать зольность фитомассы, годичного прироста, опа- да, подстилки. Максимум накопления органического вещества наблюдается в лесных сообществах (табл. 11). Во влажных тропических лесах эта величина достигает 5000 ц/га и более, а в горных тропических лесах Бразилии — 17 000 ц/га. Заметно меньше биомасса широколиственных лесов D000 ц/га) и особенно хвойных лесов бо- реального пояса A000—3300 ц/га). Травяные сообщества характеризуются значительно меньшей биомассой. Луговые степи имеют биомассу 250 ц/га, количество это убывает к югу, составляя в сухих степях 100, а в полукустарничковых пустынях — 43 ц/га. Масса органического вещества в арктических тундрах находится на уровне пустынных сообществ E0 ц/га), а в кустарничковых близка к степным B80 ц/га). Равнозначный количественный эффект для таких совершенно разных и далеко отстоящих друг от друга типов растительности объясняется особенностями определенных сочетаний внешних факторов существования фитоцено- зов: света, тепла, влаги, минерального питания и т.д. Важно подчеркнуть, что в биомассе лесов резко преобладает надземная часть: доля корней, сравнительно мало различаясь во всех поясах, равна 18— 26%. В травянистых сообществах, наоборот, подавляющая часть биомассы сосредоточена под землей. В степях корни составляют 70—85% биомассы, в полукустарничковых пустынях — 87, в тундрах — 70—83%. Зная запасы фитомассы на единицу площади в главнейших типах растительности и размеры территории, занимаемой соответствующими почвенно-
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 11 Показатели биологической продуктивности основных типов растительности {по Л.Е.Родину, Н.И.Базилевич, 1965) Тип растительности Арктические тундры Кустарничковые тундры Ельники северной тайги Ельники средней тайги Ельники южной тайги Дубравы Степи луговые (остепнен- ные луга) Степи сухие Пустыни полукустарничковые Субтропические лиственные леса Саванны (Гана) Влажные тропические леса Биомасса общее количество (Б), ц/га 50 280 1000 2600 3300 4000 250 100 43 4100 666 >5000 корни, % 70 83 22 23 22 24 68 85 87 20 6 18 Прирост (П), ц/га 10 25 45 70 85 90 137 42 12,2 245 120 325 Опад (О), ц/га 10 24 35 50 55 65 137 42 12 210 115 250 Лесная подстилка (в степях степной войлок) (Пд), ц/га 35 835 300 450 350 150 120 15 100 13 20 Отношение подстилки к опаду зеленой части (интенсивность разложения) (Ин) 14 92 17 15 10 4 1,5 1 0,7 0,2 0,1 растительными формациями, можно рассчитать суммарные запасы фитомассы суши Земли. Подобные расчеты проведены для восстановленного растительного покрова суши и, сгруппированные по термическим поясам и гидротермическим областям, представлены в табл. 12. Суммарные запасы фитомассы суши Земли оцениваются в 2402,5-109 B,4-1012) т. Из этого количества главная доля приходится на тропический пояс — более 56%. Это и понятно, так как тропический пояс занимает почти 42% площади суши и почти половина его покрыта высокопродуктивными влажными тропическими лесами (табл. 12). Второе место принадлежит бореальному поясу A8% от общих запасов фитомассы), далее идут субтропический пояс (около 14%), суббореальный (около 12%), и последнее место занимает полярный пояс (менее 1%). При этом характерно, что площади бореального, суббореального и субтропического поясов примерно равны. Различия же в запасах фитомассы обусловлены главным образом степенью покрытия территории лесными формациями, которая в бо- реальном поясе наибольшая B0%). Поскольку суммарные запасы фитомассы лесов земного шара составляют 1,96-Ю12 т, т.е. почти 82% от фитомассы суши (при площади под лесами около 39%), ясно, что основные географические закономерности распределения запасов фитомассы на суше Земли обусловлены лесными типами почвенно-рас- тительных формаций. В пределах термических поясов прослеживается стремительное падение запасов фитомассы от гумидных к семиаридным и аридным биоклиматическим областям, несмотря на то, что площади последних могут превышать площади гумидных областей.
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Таблица 12 Площадь, фитомасса и продукция (сухая масса) суши* Земли (по Н. И. Базилевич, Л. Е.Родину и Н. И. Розову, 1970) Термические пояса и биоклиматические области Полярные гумидные и семигумидные Бореальные гумидные и семигумидные Суббореальные в целом гумидные семиаридные аридные Субтропические в целом гумидные семигумидные аридные Тропические в целом гумидные семигумидные аридные Суша в целом Площадь суши 106 км2 8,05 23,20 22,53 7,39 8,10 7,04 24,26 6,24 8,29 9,73 55,35 26,50 16,01 12,84 134,4 %от общей площади 6,0 17,4 16,9 5,5 6,1 5,3 18,2 4,7 6,2 7,3 41,5 19,9 12,0 9,6 100,0 Фитомасса средняя, т/га 17,1 189.2 123,6 342,0 20,8 11,7 133,5 366,1 98,7 13,9 243,3 440,4 107,4 7,0 180,1 общая, 109т 13,77 439,06 278,67 253,58 16,85 8,24 323,90 228,42 81,90 13,58 1347,1 1166,17 171,96 9,01 2402,5 %от общей фито- массы суши 0,6 18,3 11,5 10,5 0,7 0,3 13,5 9,5 3,4 0,6 56,1 48,6 7,1 0,4 100,0 Годичная продукция средняя, т/га 1,6 6,5 7,9 12,6 8,2 2,8 14,2 25,5 13,8 7,3 18,5 29,2 14,1 2,0 12,8 общая, 109т 1,33 15,7 17,97 9,34 6,64 1,99 34,55 15,92 11,49 7,14 102,53 77,32 22,59 2,62 171,54 %от общей годичной продукции суши 0,8 8,8 10,5 5,4 3,9 1,2 20,1 9,3 6,7 4,1 59,8 44,9 13,2 1,7 100,0 *Без ледников, озер и рек. Если мысленно пересечь основные природные зоны от полюса к экватору, то распределение величин фитомассы растительных сообществ окажется сходным с 3-вершинной синусоидой, амплитуда волн которой нарастает с севера на юг. Так, отмечается постепенный подъем величин фитомассы от арктических пустынь до широколиственных лесов A-й максимум); затем наблюдается резкое падение запасов фитомассы в степях и суббореальных пустынях; далее следует новый подъем в субтропических лесах B-й максимум). Затем имеет место еще одно четко выраженное падение в субтропических и тропических пустынях и, наконец, 3-й максимальный подъем, соответствующий влажно- тропическим лесам (рис. 27). Прирост — годичная продукция живой растительной массы — наиболее высок во влажных тропических и субтропических лесах C25 и 245 ц/га) (см. табл. 11). Велико его значение в луговых степях A37 ц/га), намного больше, чем в широколиственных и хвойных лесах умеренного пояса (90—45 ц/га). Самым низким приростом отличаются полукустарничковые пустыни A2 ц/га) и тундры A0—25 ц/га). Суммарная годичная продукция фитомассы суши Земли (см. табл. 12) оценивается в 171,54-Ю9 т, что составляет чуть больше 7% от запаса фитомассы.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Площадь Рис. 27. Запасы фитомассы и площади почвенно-растительных формаций в различных термических поясах и биоклиматических областях {по Н.И.Базилевич, Л.Е.Родину, Н.Н.Розову, 1970): 1 — площадь в 106 км2; 2 — запасы фитомассы в 109т; 3 — фитомасса в т/га Основная доля (около 60%) приходится на тропический пояс, где только поч- венно-растительные формации гумидных областей производят 45% продукции всей суши G7,32* 109т). Второе место занимает субтропический пояс B0%). При примерно равной площади растительные формации суббореального и боре- ального поясов продуцируют значительно меньше органического вещества A0 и 9% соответственно). Минимальна годичная продукция полярного пояса — 0,8%. При анализе закономерностей географического распределения годичной продукции, так же как и в распределении фитомассы, прослеживается резкое падение количества годичной продукции от гумидных к аридным областям, что может быть графически выражено в виде аналогичной 3-вершинной кривой (рис. 28). Но в отличие от запасов фитомассы, убывающих от широколиственных лесов к степям, годичная продукция растительности продолжает нарастать и к югу от широколиственных лесов, достигая в луговых степях 100— 150 ц/га. Таким образом, если наибольшее накопление фитомассы наблюдается в лесах, то высокая годичная продукция присуща не только лесам, но и таким сообществам, как саванны, луговые степи и др.
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Рис. 28. Годичная продукция и площади почвенно-растительных формаций в различных термических поясах и биоклиматических областях {по Н.И.Базилевич, Л.Е.Родину, Н.Н.Розову, 1970): 1 — площадь в 106 км2, 2 — годичная продукция в 109т, 3 — годичная продукция в т/га Географические закономерности биологической продуктивности обнаруживают теснейшую связь с особенностями климата. Выяснено, что увеличение тепловых ресурсов прежде всего сказывается на повышении продукции при величине R<35—40 ккал A46—167 кДж)/см2 в год (области, лежащие к северу от среднетаежной подзоны). При значении /?>35—40 ккал/см2 в год основная роль принадлежит влаге. Таким образом, если ресурсы тепла достаточно велики, переувлажнение приводит к увеличению продукции, при недостатке тепла — к ее снижению. В распределении биологической продуктивности отчетливо выявляются не только зональные, но и фациальные географические закономерности. Запасы фитомассы и годичная продукция лесных экосистем уменьшаются в Западной, Средней и особенно Восточной Сибири сравнительно с экосистемами Русской равнины в связи с увеличением континентальное™ климата и наличием вечной мерзлоты. Они вновь несколько возрастают в Притихоокеаническом регионе. В степях годичная продукция надземных органов уменьшается с запада на восток.
С.Л Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв 50 Ь *§ 40 30 § Ш20 III СБ IV I v I уПГ VII ст VIII | IX | X а Рис. 29. Продукция зональных G) и интразональных (болота, 2) почвенно-раститель- ных формаций различных термических поясов (по Н.И.Базилевич, 1993). Пояса и растительные формации: П — полярный: I — тундры; Б — бореальный: II — темнохвой- ные леса, III — широколиственно-хвойные леса; СБ — суббореальный: IV — широколиственные леса, V — луговые и настоящие степи, VI — сухие степи, VII — пустыни; СТ — субтропический: VIII — широколиственные леса, IX — ксерофитные леса и редколесья, X — пустыни В условиях дополнительного увлажнения внутри зон с недостаточной теп- лообеспеченностью (полярный и бореальный пояса) величины продукции зональных тундровых и лесных формаций и формаций лугов и травяных болот близки. К югу же, начиная от суббореальных широколиственных лесов и далее, продукция интразональных травяных формаций значительно превышает продукцию зональных. Особенно резко это проявляется в пустынях. При этом продукция травяных болот значительно превышает продукцию не только зональных формаций, но и лугов (рис. 29). Ход изменения годичной продукции почвенно-растительных формаций отчетливо отражает закон периодичности географической зональности (Григорьев, Будыко, 1956). Величины опада в лесных растительных сообществах в основном сопряжены с величинами прироста, будучи несколько меньше их. В травянистых сообществах в опад поступает вся ежегодно нарастающая масса органического вещества, и, следовательно, величины прироста и опада здесь равны. Максимальные величины опада характерны для влажных тропических и субтропических лесов B50 и 210 ц/га), отличающихся наибольшей биомассой (см. табл. 11). Однако прямой пропорциональности между биомассой и опадом не наблюдается. Так, в луговых степях ежегодный опад в два с лишним раза выше опада широколиственных лесов A37 и 65 ц/га соответственно), а биомасса, напротив, в 16 раз меньше биомассы широколиственных лесов B50 и 4000 ц/га). Это несоответствие объясняется тем, что в травянистых сообществах в составе опада значительную роль играют корни. Не все ежегодно отмирающее органическое вещество подвергается преобразованию, часть его накапливается на поверхности почвы в виде лесной под-
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв 65 Содержание зольных элементов в различных типах растительности (по Н.И.Базилевич, 1955) Тип растительности Хвойные древесные породы Широколиственные древесные породы Сообщества луговых степей Пустынные эфемерово-полынные сообщества Галофитные сообщества Содержание золы , % 0,5—3,5 1—8 8—10 8—10 20—50 СтЫЛКЫ (В СТеПЯХ — СТеПНОГО Таблица 13 войлока). В хвойных лесах бо- реального пояса лесная подстилка накапливается в количестве 300— 460 ц/га; во влажных тропических лесах, несмотря на огромный опад, величина лесной подстилки составляет лишь 20 ц/га. Наибольшее накопление мертвого наземного органического вещества наблюдается в кустар- ничковых тундрах — 835 ц/га. Накопление подстилки свидетельствует о низком уровне процессов разложения органического вещества, т. е. об ослабленном освобождении энергии. Таким образом, интенсивность разложения органического вещества, характеризуемая отношением величины подстилки к опаду зеленой части, существенно меняется в разных типах растительности (см. табл. 11). Минимальная интенсивность разложения органического вещества свойственна кустарничко- вым тундрам, максимальная — влажным тропическим лесам (отношение величины подстилки к опаду зеленой части 92 и 0,1 соответственно). Вместе с круговоротом органического вещества в процессе жизнедеятельности растительных организмов происходит круговорот химических элементов, избирательно захваченных растениями из атмосферы и литосферы и заключенных в синтезированном живом веществе. Накопление и динамика азота и зольных элементов в биологическом круговороте определяются биологической продуктивностью растительных сообществ, процентным содержанием и химическим составом золы растений, слагающих ценоз. Зольность различных растительных формаций существенно меняется в зависимости от почвенно-растительных зон (табл. 13). Зольный состав хвойных и широколиственных пород имеет большие различия. Главным компонентом хвои является кремнезем: 30—45% Si02; в листьях его около 20% и менее; листья же обогащены кальцием B0—50% СаО) и калием (около 20% К^О). В стволах хвойных деревьев кальция содержится больше, чем в листьях, но все же меньше, чем в стволах лиственных пород. Различия в поступлении в почву азота и зольных элементов, вовлеченных в биологический круговорот хвойными и широколиственными породами, очень ярко иллюстрируются данными табл. 14. Из таблицы видно, что более активно круговорот веществ протекает в широколиственных лесах и большая доля в нем приходится на кальций, калий, азот, фосфор, а также серу, кремнезем, полуторные оксиды. Особое внимание привлекает богатство опада широколиственных пород кальцием, что является одной из важных причин ослабления или отсутствия подзолообразовательного процесса под пологом широколиственных лесов, даже в условиях промывного режима. Зольность травянистой растительности выше, чем древесной. В.А.Ковда отмечает следующие зональные особенности ее зольного состава. Содержание золы в ней закономерно возрастает от влажных северных районов к степным и в особенности к полупустынным и пустынным. Луговая травянистая раститель- 3 География ночи
Часть L Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 14 Поступление азота и зольных элементов с опадом в насаждениях разного состава, кг/га {по Н.П.Ремезову и др., 1959) Тип леса Сосняки чистые Сосняки с липой Ельники чистые Ельники сложные Березняки Осинники Липняки Дубняки N 7—18 19—26 2—20 20—34 30—34 31—54 21—66 35—40 Si02 3—7 10—12 11—20 25—32 10—12 39—62 4—13 38—51 AL2O3+ +Fe203 3—7 4—7 1—8 5—9 2—5 8—16 3—7 5—11 CaO 11—25 26—27 20—22 26—44 35—67 93—148 39—122 93—110 MgO 2—5 5—6 4—5 2—5 16—20 14—20 8—23 15—18 K20 2—5 6—11 5—6 4—7 27—32 27—102 13—39 19—22 P2O5 1^4 4—7 4—7 4—5 18—21 8—10 9—28 19—28 SO3 2—5 7—9 2—3 2—4 12—14 6—12 4—13 14—20 ность севера характеризуется преобладанием соединений кальция и калия при значительном содержании фосфора и серы. Лугово-степная растительность черноземной зоны близка по составу к луговой растительности севера с тем отличием, что максимум в составе золы приходится на долю кремнезема, столь типичного для злаков. Сухостепная растительность (различные виды полыней, прутняк, пиретрум и др.) уже иногда отличается преобладанием в составе золы натрия и хлора, что особенно обычно для солянок полупустынь и пустынь. Неодинаковый химический состав золы растений обусловливает различия в составе зольных элементов опада основных растительных сообществ. Учитывая биологическую продуктивность растительных сообществ и содержание в них зольных элементов и азота, можно определить накопление и динамику химических элементов, вовлекаемых в биологический круговорот. Подобные данные для основных типов растительности приведены в табл. 15. Наибольшее количество азота и зольных элементов содержится в растительности влажных тропических лесов (более 10 000 кг/га), значительно содержание химических элементов в широколиственных лесах умеренного пояса E800 кг/га). В биомассе травянистой растительности по сравнению с древесной содержание азота и зольных элементов снижается (в луговых степях немного более 1000 кг/га), но не пропорционально изменению количества биомассы, так как, накапливая значительно меньшую биомассу, травянистая растительность обладает более высокой зольностью, чем лесная растительность. Луговые степи, имея биомассу в 4 раза меньшую, чем ельники северной тайги, накапливают в ней в 1,5 раза больше зольных элементов (табл. 15). Поступление химических элементов в почву с опадом также не пропорционально содержанию их в биомассе. Это объясняется тем, что величина опада, как было показано выше, не находится в прямой связи с величиной биомассы в силу особенностей жизненного цикла лесной и травянистой растительности. Наибольшее количество азота и зольных элементов поступает в почву под влажными тропическими (немногим более 1500 кг/га) и субтропическими (около 800 кг/га) лесами. За ними следуют луговые степи F82 кг/га), под которы-
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Таблица 15 Накопление и динамика азота и зольных элементов в основных типах растительных сообществ (по Л.Е.Родину, Н.И.Базилевич, 1965) Тип растительности Арктические тундры Кустарничковые тундры Ельники северной тайги Ельники средней тайги Ельники южной тайги Дубравы Степи луговые (остепнен- ные луга).. Степи сухие Пустыни полукустарничковые Субтропические лиственные леса Саванны (Гана) Влажные тропические леса Содержание в биомассе, кг/га азота 81 476 350 1350 720 1150 274 103 61 1359 138 2940 зольных элементов 78 425 620 2000 1980 4650 909 242 124 3924 589 8141 Ежегодное потребление приростом, кг/га азота 21 52 58 63 41 95 161 45 18 277 427 зольных элементов 17 58 60 114 114 235 521 116 41 716 НС 1602 Ежегодное возвращение с опадом, кг/га азота 20 51 48 51 35 57 161 45 18 226 г данны> 261 зольных элементов 17 56 52 94 85 198 521 116 41 569 с 1279 Средняя зольность опада,% 1,7 2,3 1,4 1,9 1,6 3,3 3,8 2,8 3,4 2,7 4,6 _ ее _ Содержание азота i зольных элементов подстилке (степном войлоке), кг/га 280 4200 1300 2100 1300 800 800 70 600 16 178 ми в почву ежегодно поступает химических элементов в 5 с лишним раз больше, чем в ельниках южной тайги A20 кг/га), и в 2,5 раза больше, чем в дубравах B55 кг/га). Значительная часть поступающих с опадом химических элементов задерживается на поверхности почвы в составе лесной подстилки. Показатели биологической продуктивности и динамики азота и зольных элементов весьма широко варьируют в зависимости от приуроченности растительных сообществ к широтным зонам, их видового состава и структуры (леса, луга, степи и т.д.). Чтобы охватить это многообразие, Н.И.Базилевич и Л.Е.Ро- дин A964) предложили 10-балльную шкалу, каждый балл которой имеет определенную числовую характеристику по всем признакам (табл. 16). Наименьшие величины отвечают 1 баллу шкалы, наибольшие — 10. Например, для оценки накопления биомассы баллу 1 соответствует величина менее 25 ц/га, а 10 — более 5000 ц/га. При оценке годичной продукции растительных сообществ баллу 1 отвечает величина годичного прироста менее 10 ц/га (очень малопродуктивные), а 10 — более 500 ц/га (очень высокопродуктивные). На основе этой шкалы для любого типа растительности можно дать краткую буквенную формулу с количественными показателями биологического круговорота веществ. Например, биологический круговорот в дубравах может быть охарактеризован следующей формулой: Б8 П6 05 Ин6 34, а в полукустарничковых пустынях — Б2П2О2Ин1034.
^g Часть I. Факторы и общие закономерности географического распростр В ность опада C), % Средняя золь Интенсивность разложения (Ин), подстилка: опад зеленой части Продуктивность сообществ Показатели продуктивности, ц/га Опад (О) Прирост (П) Биомасса (Б) Балл низкозольные <1,5 1,6—2 2,1—2,5 застойные >50 21—50 очень малопродуктивные <10 11—25 <10 11—25 <25 26—50 —• (N среднезольные 2,6—3,5 3,6—5 сильно заторможенные 16—20 11—15 6—10 малопродуктивные 1 1 26-40 41—60 51—125 126—250 СП "Ч" повышенно- зольные 1 т заторможенные 1,6-5 высокозольные 8,1—9,5 9,6—12 интенсивные 0,8—1,5 0,3—0,7 среднепродук- тивные 46—75 76—100 101—125 61—80 81—100 101—150 251—500 501—1500 1501—3000 1Л Ю Г^ очень высокозольные Л весьма интенсивные 0,1—0,2 <0,1 высокопродуктивные 126—225 226—400 151—300 301—500 о о о о о о 7 7 8 8 СО Tf оо о очень высокопродуктивные >400 005 < 0005 < о
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Пользуясь разработанной шкалой, можно перейти к картографическому отображению главнейших показателей накопления и динамики органической массы, а также показателей биологического круговорота зольных элементов и азота для основных типов растительности земного шара. На рис. 30 приведена картосхема емкости и типов химизма биологического круговорота в растительном покрове суши Земли. В легенде к ней по вертикали показаны количества ежегодно потребляемых химических элементов (в кг/га), или емкость биологического круговорота, в соответствии с 10-балльной шкалой. По горизонтали расположены типы химизма, каждый показан особым видом штриховки. Типы химизма выделяются по двум преобладающим химическим элементам. Значимое участие хлора и натрия показано значками. На картосхеме прослеживается приуроченность азотных типов химизма к северным широтам: в тундрах — азотных, в хвойно-таежных и хвойно-листвен- ных лесах — кальциево-азотных. Азотные типы характерны и для суббореаль- ных пустынь, но здесь существенно заметно участие хлора и натрия. Кальциевые типы химизма присущи широколиственным лесам. Они типичны также для субтропических и тропических пустынь, но и здесь в составе потребляемых элементов питания отмечается постоянное заметное участие хлора и натрия. Кремниевые типы химизма чрезвычайно широко распространены в экваториальном поясе. Они характерны для тропических лесов, саванн, редколесий, травяно-древесных зарослей тугайного типа. В умеренном поясе они присущи внутриконтинентальным степным областям. Хлоридные типы химизма свойственны солончакам. Количество ежегодно вовлекаемых в биологические циклы зольных веществ и азота среди зональных сообществ максимально во влажно-тропических лесах A500—5000 кг/га), имеющих высокую годичную продукцию. Напротив, в арктических тундрах и субтропических и тропических пустынях емкость биологического круговорота падает до величины менее 50 кг/га. Это обусловлено как чрезвычайно низкой годичной продукцией этих сообществ, так и тем обстоятельством, что годичный прирост плакорных пустынных сообществ слагается в основном полукустарниками, многолетние одревесневшие органы которых содержат относительно небольшие количества зольных элементов A,5—3%). Обобщая рассмотренные выше важнейшие черты биологического круговорота, можно отметить, что в географическом аспекте от тундры к тайге и далее к широколиственным лесам и луговым степям происходит возрастание величин годичного прироста растительных сообществ, а также возрастание емкости и интенсивности биологического круговорота. Одновременно имеет место изменение типов химизма от азотных через азотно-кальциевые к азотно-крем- ниевым. В поясе влажных субтропиков и тропиков годичный прирост и емкость биологического круговорота возрастают до максимальных величин. Биологический круговорот характеризуется высокой интенсивностью, преобладанием азотно-кремниевых типов химизма с участием алюминия, железа и марганца. В пустынях как годичная продукция органического вещества, так и емкость биологического круговорота минимальны, но интенсивность последнего высока. В биологических циклах большое значение приобретают галогены. Следовательно, в соответствии с возрастанием действия солнечной энергии на поверхность Земли по мере перехода от северных широт к южным происходит увеличение биологической продуктивности, емкости, интенсивности
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв 71 Г1 1 1 1 1 1 ГО S I2 Я [X 1 ^ С Is 1 н 1 «* 1 н 1 о 1 о, ово 1 u 1 >> 1 Сь 1 * мкость |щ S 3 1 X «Л >5 3 Я О. S 3 ю 2kJ ctfl Л Л СЛ| .г; us •Я X го 'U Л Л Л Z I'ce ю 1 Н 1 <-> 1 о ^ 2 HJ 1 s 5я« И lz 1 3 алл J IQ 1 II :.ц V. *Н .V.] ь р р. 1* * *| [ттэ| Ы м 1 J 0 1 а 1 sс S: 1 1 1 ° 1 ^ 1 J v г 1: Г 11 и - го з [п 1 * * 11 |.. .|| 1" 'II 1 • • II III •'- 1* * *| 1 11 h i I I 5 5 3 Л з 5 X 1 ^ 1 1 Т X . —1 1 О 1 * 10 1 1' ф: 1. . . 1 - |«. • \:У \~* • ~fc*' |. • •],•:• Г * l:v 1.. • [.-.• |. . К;* И }рГ ш 1 K&fo Рж ИШ ]щи к^« Ш1 1рж • 1 III '••! 111 i W X ^ а. о i\i\ ч IN "Г => о э о •п 1 оо JL Ц, ^1 о *П 1 lO > > §э §1 SS и si SS3 S3 a jd ю 1 ^ т 1 °° 1 ин > о ° 1 *л ц X IIIIID 1 • 1 ^ 1 ° 1 5Г 1 О 1 о 1 ° 1 <=> 1 ш 1 Л X и разнообразия типов химизма биологического круговорота элементов в системе почва—растение в гумидных и семигумидных ландшафтах. В пределах термических поясов прослеживается резкое падение продуктивности и емкости биологического круговорота от гумидных к семиаридным и аридным биоклиматическим областям, причем степень дифференциации в этом направлении тоже возрастает с севера на юг. Таким образом, растительность мира удерживает в своих тканях миллиарды тонн минеральных веществ, часть которых отдается организмами во внешнюю среду и вновь захватывается ими. Суммарный геохимический сток на земном шаре, по данным Кларка, составляет 2,7-109 т, а объем биологического круговорота — A0—11I09 т, т.е. в 4 раза больше. Типы растительности и типы биологического круговорота теснейшим образом связаны с типами почвообразования, так как характер почвообразовательных процессов, формирование типов почв и почвенного плодородия непосредственно определяются влиянием живого вещества и круговоротом минеральных веществ в системе растения— почва—растения. В то же время растения сами являются продуктом климата и почвы, формирование которой они обусловливают. Метод индикационной геоботаники и география почв Растения активно воздействуют не только на химический, но и на минералогический состав почвы. Значительная часть минералов образуется непосредственно в тканях растений (минералы-фитолиты) и после их отмирания попадает в почву. Среди них резко преобладают и лучше изуче- Рис. 30. Емкость и типы химизма биологического круговорота в растительном покрове суши Земли {по Н.И.Базилевич, Л.Е.Родину, 1969). и — со значительным количеством хлора, ¥ — со значительным количеством хлора и натрия
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв ны выделения аморфного кремнезема и оксалата кальция (вевелита). Существует значительная связь между набором форм фитолитов и типами почв, что позволяет использовать биолитный анализ для палеогеографических реконструкций условий почвообразоввания. В биогенном минералообразовании принимают участие как высшие растения, так и микроорганизмы (образование ортштейнов) и животные (спикули губок, раковины моллюсков, кальций в кишечнике дождевых червей и т. д.). Растительность не только играет огромную биохимическую и геохимическую роль, но и оказывает влияние на физические свойства (структуру, водопроницаемость, плотность сложения и т. д.), тепловой и водный режим почв. Прав был А.Н.Сабанин A909), считая, что нет такого свойства почвы и процессов, в ней происходящих, в которых бы растительность — живая и мертвая — не влияла на них прямо или косвенно. В развитии представлений о ведущей роли биологического фактора в генезисе и географии почв велико значение трудов В.Р.Вильямса. Он рассматривал почвообразование как биологический процесс, оставляющий след жизни в поверхностных горизонтах земли. Вильямсом были разработаны с точки зрения почвоведения основы учения о растительных формациях как природных комбинациях различных групп зеленых и бесхлорофилльных растений. Он подробно рассмотрел состав растительных группировок, особенности поступления в почву органических веществ и характер их разложения под воздействием различных микроорганизмов в деревянистой и травянистой формациях умеренного пояса. Сопоставляя почвенную карту и карту растительности, можно видеть, как тесна связь определенных типов почв с определенными типами растительных сообществ. Географически она выражается в том, что зонам растительности соответствуют почвенные зоны с преобладанием определенного зонального типа почв. Например, на европейской территории России отдельным формациям растительности соответствуют следующие почвенные типы или подтипы: Арктические пустыни Арктические тундры Тундры Северная редкостойная тайга Типичная темнохвойная тайга Южная тайга (хвойно-широколиствен- ные леса) Широколиственные леса Остепненные луга Луговые степи Степи разнотравно-типчаково- ковыльные Степи типчаково-ковыльные Сухие степи типчаково-полынные Полупустыни арктические почвы арктотундровые почвы тундровые глеевые и тундровые ил- лювиально-гумусовые почвы глееподзолистые почвы и подзолы ■ подзолистые почвы - дерново-подзолистые почвы серые лесные почвы - выщелоченные черноземы типичные черноземы ■ обыкновенные черноземы - южные черноземы - каштановые почвы бурые полупустынные почвы
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Известна также связь растительных группировок с интразональными типами или особыми родами почв, формирование которых обусловлено спецификой местных литолого-геоморфологических условий (флора мелов, флора песков, флора болотных почв). Например, в конечно-моренных ландшафтах валдайского оледенения дубовые леса являются индикаторами своеобразных почв, приуроченных к звонцовым глинам1 и получивших народное название «подду- бицы». Не только растительные сообщества, но и отдельные виды растений могут служить довольно надежными индикаторами свойств почв, содержания в них солей, уровня грунтовых вод. Так, курай (Salsola kali) в степной зоне является показателем засоленных почв, сарсазан (Halocnemum strohilaceum) — спутник хлоридно-сульфатных солончаков, полевой хвощ (Equisetum arvense) — показатель высокой кислотности почв нечерноземной полосы и т. д. На признании тесной корреляции почв и растительности основываются картирование почв по аэрофотоснимкам, дешифрируемым по характеру растительности, и метод индикационной геоботаники. Диагностика почв по растениям-индикаторам или растительным сообществам особенно успешно применяется в полупустыне и пустыне. До сих пор, рассматривая роль живых организмов в географии почв, мы касались лишь высших растений. Однако на распространение почв оказывает огромное влияние деятельность разнообразных микроорганизмов и различных почвенных животных. Влияние животных на формирование почв и почвенного покрова. Зоологический метод диагностики почв Влияние животных на распространение почв выяснено в меньшей степени, чем влияние растений, но индикационное значение их очень велико. Почва является средой обитания разнообразных животных, одни из которых живут в ней всю жизнь, другие же проводят лишь часть жизненного цикла. Биомасса животных организмов значительно меньше биомассы растений и составляет не более 5% фитомассы. Наибольшая относительная масса животных отмечается в луговых степях. Основная часть зоомассы (97—99%) представлена беспозвоночными животными — наиболее мелкими, но вместе с тем наиболее многочисленными представителями животного мира. Дождевые черви содержатся в почве в количестве от 200 тыс. до 5 млн экземпляров на 1 га. Мелких членистоногих (Microarthropoda), среди которых преобладают клещи и ногохвостки, насчитывается от десятков миллионов до нескольких миллиардов экземпляров на 1 га. Количество кивсяков из класса многоножек в почвах под лесными посадками в черноземной степи достигает 400—800 тыс. экземпляров на 1 га. Масса позвоночных животных по сравнению с беспозвоночными мала. В луговых степях она составляет примерно 1% от общей зоомассы, в дубравах — 0,12%, в смешанных лесах и в тайге — от 1,6 до 4%, а в тундрах — до 5%. 1 Звонцовые глины — это легкие глины красновато-коричневого цвета, которые откладывались во внутриледниковых озерах. Они слагают высокие холмы с плоскими вершинами и крутыми, часто террасированными склонами, называемые звонцами.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Значение животных для почвообразования весьма велико. Они участвуют в накоплении и разложении органического вещества, влияют на физические и химические свойства почвы, развитие процессов эрозии, структуру почвенного покрова. Почвенная фауна способствует перераспределению по поверхности и в толще почвы органических остатков, измельчению их и перемешиванию с минеральной массой почвы. Образование в почве биологических ходов и пустот повышает скважность, водопроницаемость и аэрацию почв и благоприятствует развитию аэробных микробиологических процессов разложения органического вещества. Многочисленные почвенные насекомые непосредственно участвуют в разрушении отмерших корешков растений. Широко известна роль дождевых червей в почвообразовании, на которую в свое время обратил внимание еще Ч.Дарвин. Черви затаскивают растительные остатки в почву и питаются ими, они обогащают почву перегноем, поглощенными основаниями; снижают кислотность почвенного раствора благодаря накоплению биогенного кальцита; в результате миграции червей происходит перемешивание почвы, повышается ее порозность и улучшается аэрация. Велика роль червей в оструктуривании почвы. Экскременты дождевых червей — коп- ролиты (от греч. «Kopros» — навоз и «lithos» — камень, т. е. «навозные камешки») — являются водопрочными агрегатами почвенной структуры, сцементированными органическими коллоидами и обогащенными кальцитом, который образуется в кишечнике червей при пищеварении. П.У.Бахтин и М.Н.Польский нашли, что некоторые почвы Московской области на 90% и более состоят из копролитов. То же констатировал А.А.Соколов для почв северо-западного Алтая. Г.В.Добровольский и Н.Ф.Титкова установили, что зернистая структура почв в пойменных дубравах представляет в основном копролиты дождевых червей и характеризуется очень высокой водопрочностью A960). Прижизненные выделения животных в сотни раз превосходят их массу. Так, слоны, обитающие в резервате Кибале (Уганда), оставляют помета 44 т/км2 в год. У пашенного червя суточный поток почвы через кишечник составляет 176—192% его собственной массы. По имеющимся данным, черви могут переработать на 1 га от 50 до 400—600 т почвы ежегодно, следовательно, слой почвы мощностью 30 см может пройти через кишечник червей в срок от 6 до 75 лет. Неслучайно Дарвин утверждал, что можно говорить о почве не только как о «растительном слое», но и как о «животном». Положительное влияние червей на плодородие почв настолько значительно, что предложены специальные мероприятия по искусственному увеличению их численности в почве. Для полупустынь и пустынь характерна активная роющая деятельность мокриц, муравьев и термитов. Так, в поселениях пустынных мокриц ежегодно выносится из глубоких горизонтов на поверхность до 5,5 кг/м2 почвы (Стригано- ва,1996). По вычислениям Н.А.Димо, муравьи в Нижнем Заволжье способны на протяжении 8—10 лет перемешать весь почвенный слой, в котором они живут. В процессе перемещения почвенной массы животные могут активно смещать положение солевого максимума в почвенном профиле и изменять гранулометрический состав почвы в обитаемом слое. Например, роющая деятельность термитов и муравьев в почвах аридных ландшафтов приводит к увеличению содержания физической глины на 5—33%, что вызывает существенные сдвиги режима влажности почвы и динамики гумусообразования. Среди позвоночных, обитающих в почве, особое значение имеют землерои. Благодаря их деятельности в черноземной зоне образуются так называемые
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв «сурчинные» черноземы, которые настолько перерыты землероями, что в них нельзя различить отдельных горизонтов, а вскипание наблюдается с поверхности или на небольшой глубине. «Сурчинные» черноземы в Стрелецкой степи занимают на разных элементах рельефа от 10 до 25% площади (Целищева, Дайнеко, 1967). Помимо перемешивания почвы и изменения при этом ее свойств роющие животные в процессе жизнедеятельности способствуют созданию зоогенного микрорельефа. Образование бугорков землероев (кротов, сусликов, сурков и др.) приводит к перераспределению тепла и влаги, а в ряде случаев и солей, является причиной формирования комплексности почвенно-раститель- ного покрова. Роющая деятельность млекопитающих оказывает влияние на развитие водной эрозии, а в песках ускоряет и усиливает процессы дефляции. Этот беглый обзор, далеко не исчерпывая многообразного влияния животных организмов на почву, несомненно свидетельствует об их большой роли в почвообразовании. Но существует ли корреляция между определенными почвенными типами и животными сообществами? Потребовались труды многих исследователей для подтверждения того, что распределение почвенной фауны подчиняется географической зональности. Например, дождевые черви в тундровой зоне имеются в ограниченном числе. В почвах лесной и лесостепной зон они широко распространены, в почвах пустынных степей и пустынь отсутствуют или редки. Соответственно изменяются и размеры их деятельности. В светлосерых лесных почвах дождевые черви могут ежегодно перерабатывать до 40 ц/га подземных растительных остатков, в лесостепных черноземах — до 35 и более, а в малогумусных черноземах южных районов — до 10 ц/га (Соколов, 1956). Насколько чувствительны различные виды дождевых червей к разным типам почв, можно видеть на примере почвенного профиля через долину Клязьмы (рис. 31). Общая численность, зоомасса, видовое разнообразие и глубина проникновения почвенных беспозвоночных возрастают от тундры к зоне широколиственных лесов и лесостепи и вновь уменьшаются к пустыне. Причем численность беспозвоночных максимальна в луговых степях, а зоомасса — в широколиственных лесах на серых лесных почвах в основном за счет дождевых червей (рис. 32). Так, по данным М.С.Гилярова и Ю.И.Чернова A975), в широколиственных лесах зоомасса составляет в среднем 800 кг/ га, в луговых степях она ниже уже в 4 раза и резко убывает далее к югу по мере увеличения дефицита влаги до 2— 4 кг/га в глинистых и щебнистых пустынях. К северу от полосы широколиственных лесов в хвойно-широколиственных лесах масса почвенных беспозвоночных составляет 160—300 кг/га, в северной тайге — 100—150 кг/га, в подзоне типичных тундр — около 90 кг/га, в подзоне арктических тундр в связи с резким ухудшением температурного режима снижается до 10 кг/га. Своеобразие почвенных условий (тип органического вещества, рН, режим влажности) сказывается и на составе таких одноклеточных животных, как раковинные амебы. Особенно высока чувствительность этой группы простейших, плотность которых может достигать нескольких десятков тысяч на 1 г абсолютно сухой почвы, в отношении влажности. Несмотря на космополитизм значительной части видов, среди них выделяются группы с определенным географическим распространением (Бобров, 1999).
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Рис. 31. Изменение численности и видового состава дождевых червей в почвах долины р. Клязьмы {по Г.В.Добровольскому, 1958). I — схематический профиль через долину р. Клязьмы; II — распределение видов Lumbricidae (в % от общего числа Lumbricidae); сектор 3,6° соответствует 1%. Почвы опытных площадок: 6, 5 — лугово-болотные и болотные притеррасья; /, 9, 4 — дерново-луговые и луговые центральной поймы; 2, 3 — дерновые прирусловые; 7— дерново-подзолистые коренного берега. Виды Lumbricidae: а — Allolophora caliginosa (Sav.), б — Dendrobaena octaedra (Sav.), в — Eisenia nordenskioldi Mich., г — Octolasium Lacteum (Oerley.), д — tenuis (Eisen.), з — прочие виды Lumbricus rubellus Hoffm., e — Eisenia rosea (Sav.), ж — Bimastus Масса, г/м2 WO i 80 60 40 20 .;, ,7| д е ж Рис. 32. Суммарная масса почвенных беспозвоночных в различных зональных сообществах на территории Русской равнины (по Ю.И.Чернову, 1975). а — типичные тундры; б — среднетаежные ельники; в — дубравы на серых лесных почвах; г — дубравы на черноземе ; д — луговая степь; е — сухая степь; ж — полупустыня; / — нематоды; 2 — энхитреиды; 3 — дождевые черви; 4 — ногохвостки; 5 — панцирные клещи; 6 — моллюски; 7 — двупарноногие многоножки; 8 — проволочники (личинки жуков-щелкунов); 9 — личинки хрущей; 10 — личинки двукрылых; 11 — прочие
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв а Тундры Тайга Лиственные леса Рис. 33. Общая тенденция ярус- Масса, кг/га ного распределения зоомассы в 210 г различных ландшафтно-геогра- фических зонах {по Ю.И. Чернову, 1968). 1 — обитатели почвы; 2 — обитатели подстилки или моховой дернины; 3 — обитатели травяного покрова и древесной растительности; 4 — фитофаги. По оси абсцисс — радиационный индекс сухости В каждой зоне имеют место специфические соотношения обилия различных групп почвенной фауны. Так, например, в тундрах среди микро- артропод резко доминируют коллемболы (ногохвостки), на долю которых приходится около четверти суммарной биомассы, а для таежных лесов характерна наибольшая численность панцирных клещей — орибатид. Общей закономерностью изменений комплекса почвенных животных от гумидных регионов к аридным является снижение доли сапрофагов и возрастание роли фитофагов (рис.33). От тундр до широколиственных лесов в животном населении зональных почв господствуют сапрофаги, на долю которых приходится от 80 до 95% общей зоомассы. Эколого-географические особенности почв находят свое отражение в составе практически всех групп почвенных животных. Это явление и лежит в основе зоологического метода диагностики почв (Гиляров, 1965). Применение этого метода во многих случаях оказывается весьма плодотворным. Например, южные известковые склоны гор Южного берега Крыма во многих местах покрыты своеобразными красноцветными почвами. Такие почвы распространены в основном по берегам Средиземного моря и получили в Италии название «terra rossa», что значит «красная земля». Среди почвоведов не было единства во взглядах на природу красноцветных почв Южного берега Крыма. Применение М.С.Гиляровым для их диагностики почвенно-зоологического метода показало, что до 96% всех видов беспозвоночных имеют ареалы, охватывающие Средиземноморье. Средиземноморские виды преобладают и в красноцветных почвах на корах выветривания массивно-кристаллических пород Южного берега Крыма. В других типах почв на Южном берегу Крыма средиземноморские виды хотя и встречаются, но заметно уступают видам, широко распространенным на Русской равнине, в иных зоогеографических условиях (табл. 17). Таким образом, преобладание средиземноморских видов в красноцветных почвах свидетельствует о том, что комплекс условий, и прежде всего режим влажности и температуры, отвечает требованиям видов, распространенных на
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 17 Соотношение средиземноморских и широко распространенных видов жуков и муравьев в разных почвах Южного берега Крыма {по М.С.Гилярову, 1949) Почвы и их местонахождение Terra rossa, Гурзуф Terra rossa, мыс Мартьян Бурозем, буковый лес на южном склоне горы Авинда Аллювиальная темноцветная почва в балке, Магарач Степной маломощный чернозем, с. Коккозы Соотношение видов, % средиземноморских 96 83 25 22 0 широко распространенных 4 17 75 78 100 побережье Средиземного моря. Следовательно, красноцветные почвы Южного берега Крыма образуются в результате почвообразовательного процесса, протекающего в таких же гидротермических условиях, какие преобладают в типичном Средиземноморье, а кроме того, под влиянием средиземноморской растительности и средиземноморской почвенной фауны. Поэтому можно считать, что красноцветные почвы на выходах известняков и массивно-кристаллических пород являются аналогами terra rossa Средиземноморского побережья (Г.В.Добровольский, 1950). Использование метода зоологической диагностики помогло также более четко разграничить бурые и серые лесные почвы в Молдавских Кодрах, подтвердить черноземный характер почвообразования под ксерофитными дубовыми лесами на юге Молдавии, уточнить генезис и систематику почв орехово- плодовых лесов Ферганского хребта и т.д. Микроорганизмы и география почв Микроорганизмы осуществляют глубокое преобразование органической и минеральной массы почвы. Они играют важную роль в поддержании стабильности наземных экосистем и биосферы Земли в целом. Микроорганизмы почвы весьма разнообразны. К ним относятся бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли и почвенные простейшие. Роль микроорганизмов в почвообразовании огромна. Они участвуют в процессах гумусообразования, осуществляя минерализацию растительных остатков, синтез перегноя и разложение органо-минеральных соединений почв. Весьма существенно значение микроорганизмов в азотном балансе почвы (фиксация атмосферного азота). Под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов в почве происходят превращения соединений азота (нитрификация, денитри- фикация), серы, железа и марганца, лежащие в основе процессов глееобразо- вания, ортштейнообразования, засоления. Очень велико участие микроорганизмов в разрушении горных пород и новообразовании почвенных минералов. Значительна роль микробиоты в биогеоценотических функциях почв.
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Представления о численности и биомассе микроорганизмов в почве, т.е. о ее микробном пуле, сильно менялись по мере совершенствования методов исследования. Использование прямых микроскопических методов, и особенно метода люминесцентной микроскопии, позволило с большей полнотой произвести учет численности основных групп микроорганизмов. В 1 г почвы количество бактерий составляет от 1 до 10 млрд, иногда даже несколько десятков миллиардов клеток (Звягинцев, 1978), а общая длина грибных гиф равняется сотням и тысячам метров (Полянская, 1996). Максимальной концентрацией бактериальных клеток и наибольшей длиной мицелия грибов отличаются лесные подстилки и верхние гумусированные горизонты почв. Вниз по профилю количество бактерий и длина мицелия грибов убывают. Почвы содержат огромные запасы микробной биомассы, свыше 90% ее приходится на споры и мицелий грибов. Несмотря на снижение плотности заселения микроорганизмами по мере перехода от органогенных горизонтов к минеральным, основные запасы микробной биомассы сосредоточены в минеральных горизонтах почв. Углерод микробной биомассы составляет весьма значительную часть общих запасов органического углерода. Большая часть микробной биомассы жизнеспособна, и, таким образом, в почвах заключены огромные запасы «живого» углерода. Микробное сообщество почвы состоит из большого числа специализированных популяций, находящихся в динамическом равновесии. Разные группы микроорганизмов почвы предъявляют неодинаковые требования к условиям среды (содержание и состав органического вещества, тепло и влага, окислительно-восстановительные условия, реакция среды, концентрация солей). Изменения внешних условий в годовом цикле и межпопуляционные взаимодействия в одном и том же типе почв приводят к изменению численности, биомассы и таксономического состава микробных комплексов, т.е. к последовательной смене (сукцессии) микробных сообществ в почве. Динамичность взаимоотношений микробиоты со средой, чрезвычайно широкий ареал многих микроорганизмов затрудняют установление географических закономерностей в их распространении. Вместе с тем, поскольку проявление жизнедеятельности микроорганизмов определяется экологическими условиями, изменения которых носят зональный характер, ассоциации почвенных микроорганизмов связаны с географией почвенных типов. Географический подход к изучению микробных сообществ был впервые предложен академиком Е.Н.Мишустиным, показавшим, что закон географической зональности применим и к микроорганизмам (Мишустин, 1954, 1956, 1975). Он установил, что численность микроорганизмов, соотношение основных групп и видовой состав спорообразующих аэробных бактерий — бацилл — меняется в зональном ряду почв от тундры к полупустыне. Накопленный к настоящему времени материал по изучению типов микробных группировок в почвах разных природных зон позволил сделать вывод о том, что влияние географического фактора в расселении микробных сообществ проявляется через комплекс экологических факторов, таких, как влажность, тип субстрата, реакция среды, температура, засоленность. Следует говорить не о приуроченности отдельных видов микроорганизмов к определенным типам почв, а о специфической структуре микробных сообществ в целом, соотношении таксономических и эколого-трофических групп, о типологии микробных
QQ Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Природная зона Почды Со I •♦о *Ч5 -I §- ы о* "Ч "Ч 51 3 4 § 5J Тундровая Таежно-лесная Степная Сухостепная Предгорно- полупустынная Пустынная Тундровые глеевые Подзолистые Дерново-подзолистые Торфяники Черноземы Каштановые Сероземы Серо-бурые Солончаки Рис. 34. Распространение доминирующих таксономических групп бактерий в почвах различных природных зон (ширина фигуры показывает относительное обилие группы в условных баллах) {по Д.Г.Звягинцеву и др., 1998) Природная зона Почвы I Г 5 £ 8- 1 I •5 I §- 1 I § A! 5 а I •s 1 Таежно-лесная Степная Сухостепная Пустынная Подзолистые Дерново-подзолистые Торсряники Черноземы Каштановые Серо-дурые Такыры Рис. 35. Распространение доминирующих родов актиномицетов в почвах различных природных зон {по Д.Г.Звягинцеву и др., 1998) группировок, особенно четко различающихся в контрастных почвенно-клима- тических зонах (Звягинцев и др., 1998). Рис. 34—36 наглядно иллюстрируют различия в распространении доминирующих групп бактерий, актиномицетов и грибов в разных типах почв основных природных зон. Так, в северных лесных почвах преобладают грибы родов Penicillium и Мисог, виды Trichoderma характерны для подстилок лесных почв. В южных степных и
Глава 2. Растительность и животный мир как факторы распространения почв Природная зона Тундровая Южно-таежная Лесостепная Степная Сухостепная Предгорно- полупустынная\ Почвы Тундровые глеевые Дерново-подзолистые Серые лесные Черноземы Каштановые Сероземы S i «о 5J 3 I 3 I б •5 I i I s i i i I ••«J -I -I I e 5 I Рис. 36. Распространение доминирующих видов микромицетов в почвах различных природных зон {по Д.Г.Звягинцеву и др., 1998) полупустынных почвах широко распространены роды Aspergillus и Fusarium, a также различные виды Penicillium, в том числе и такие, которые не встречаются в лесных почвах. Своеобразие микобиоты тундровых почв состоит в редукции таксономического состава, малой представленности собственно почвенных видов, высокой доле психрофильных и психротолерантных форм. Четкие географические закономерности проявляются в численности и таксономической структуре дрожжевых сообществ (И.Ю.Чернов, 2000). Так, например, в почвах тундр полностью отсутствуют не только типичные для многих более южных почв дрожжи рода Lipomyces, но и все другие аскоспоровые дрожжи. Абсолютно доминируют дрожжи рода Cryptococcus gilvescens. В подзолистых и дерново-подзолистых почвах под хвойными и смешанными лесами в минеральных горизонтах господствуют Lypomyces starkeyi и некоторые виды криптококков. В серо-бурых пустынных почвах из дрожжевых грибов абсолютными доминантами выступают криптококки, но иного видового состава по сравнению с тундровой зоной. Липомицеты и психрофильные дрожжи в почвах пустынь не обнаружены. Структура комплексов почвенных актиномицетов также специфична в почвах разных почвенно-климатических зон (Зенова, 1998). В подзолистых, серых и бурых лесных почвах доминируют актиномицеты рода Streptomyces. В черноземах, каштановых и серо-бурых почвах преобладают стрептомицеты и микро- моноспоры. Видовой состав бацилл меняется с севера на юг, в этом же направлении увеличивается количество спороносных бактерий, характерных для поздних стадий разложения органических веществ. Анализ различий таксономического состава и структуры микробных сообществ в разных типах почв дает представление об их генетической природе и
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв может быть использован для микробиологической диагностики почв и протекающих в них процессов. Например, характернейшая черта микробиологии подзолистых почв — тесная связь превращения гумусовых веществ с превращением полуторных оксидов. Установлено, что накопление в определенных горизонтах подзолистых почв гидроксидов железа, алюминия и марганца связано с жизнедеятельностью особого комплекса микроорганизмов (Аристовская, 1965, 1980). Разложение мик- роорганизмами-гетеротрофами органо-минеральных соединений гумусовых веществ с полуторными оксидами в большой степени определяет направление почвообразовательного процесса и имеет существенное значение в формировании профиля подзолистых почв. Микроорганизмы — очень чуткие индикаторы, резко реагирующие на различные изменения в среде. Это позволяет использовать их в целях диагностики состояния почв и экологического мониторинга. Антропогенное вмешательство существенно сказывается на численности и биомассе почвенных микроорганизмов и их распределении по профилю. Пахотные почвы отличаются от целинных аналогов снижением видового разнообразия грибов и общим уменьшением микробной биомассы, в первую очередь биомассы грибного мицелия. Микроорганизмы могут быть индикаторами загрязнения почв посторонними веществами (тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др.). Показателем изменения состояния почв в городской среде является формирование специфических, отличных от природных бактериальных и грибных комплексов. В частности, в городских почвах Москвы обнаружены характерные для южных почв грибы родов Aspergillus и Fusarium и меньше встречаются типичные доминанты дерново-подзолистой зоны — пенициллы. Инвентаризация почвенных микроорганизмов далека от завершения. Возможности микробиологической диагностики почв не исчерпаны. Дальнейшие исследования географии микроорганизмов позволяют обнаружить новые закономерности в их влиянии на почвообразовательные процессы и географическое распространение почв. * * * Заканчивая рассмотрение биологических факторов почвообразования, еще раз отметим их ведущую, активную роль. В живом веществе сконцентрированы огромные количества преобразованной лучистой энергии Солнца — 5,81021кал, которая, освобождаясь, участвует во всех важнейших биохимических и геохимических процессах планеты. Живые организмы являются источником органической части почвы, они и продукты их жизнедеятельности вызывают глубокие преобразования минеральной почвенной массы и в значительной степени определяют направление почвообразовательного процесса. Об этом убедительно писал В. И. Вернадский еще в 1919 г. в статье «Об участии живого вещества в создании почв». Позже, в труде «Биосфера» A926), он пришел к еще более широкому заключению: «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом» (с. 146).
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв Глава 3 ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ КАК ФАКТОР ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Минеральная часть составляет 80—90% и более от массы почвы. Основным источником минеральной части почв служат горные породы, на которых они образуются. Различия в свойствах почвообразующих горных пород наследуются и почвами. Почвы одного типа, но сформировавшиеся на неодинаковых породах, всегда будут обладать известными различиями. Влияние состава горных пород более значительно на первых стадиях развития почв и сглаживается с длительностью почвообразовательного процесса, но никогда не исчезает полностью. Наиболее резко выражено влияние пород на особенности почвообразования в странах горного рельефа, где пестрота пород исключительно велика. Это было одной из причин господства в XIX столетии в странах Западной Европы геолого-петрографических классификаций почв, которые тогда отождествлялись с корой выветривания. Почвообразующие породы вследствие большого разнообразия оказывают разностороннее влияние на гранулометрический состав, строение и физические свойства почв, а также на их минералогический и химический состав. С особенностями почвообразующих пород в значительной степени связано географическое распространение почв. Влияние почвообразующих пород на состав и свойства почв От почвообразующей породы зависит такое важное свойство почвы, как ее гранулометрический состав, определяющий в известной степени водно-тепловой режим почв. Песчаные породы благодаря хорошей проницаемости уменьшают потерю воды через капиллярное поднятие и испарение. Кроме того, в песках влага находится в более подвижных формах, здесь мал мертвый запас влаги. С другой стороны, водопроницаемость песков создает возможность большего выщелачивания почв, следствием чего может быть увеличение мощности профиля песчаных почв по сравнению с глинистыми. Вместе с тем бедность основаниями делает песчаные почвы менее гумусными. Совершенно иные условия для почвообразования складываются на породах, представленных тяжелыми глинами. Вследствие малой проницаемости и высокой влагоемкости глинистые почвы характеризуются меньшей выщело- ченностью и мощностью, а также накоплением подвижных продуктов почвообразования. В связи с этим для почв на глинистых породах особенно характерны явления солонцеватости на юге и заболачивания на севере. Суглинистые среднепроницаемые и средневлагоемкие мелкоземистые породы создают оптимальные условия для развития процесса почвообразования. На таких породах зональный почвообразовательный процесс бывает выражен наиболее ярко.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Различия в гранулометрическом составе и состоянии влажности почв влияют на теплоемкость и теплопроводность, с которыми связан их тепловой режим. При прочих равных условиях каменистые и песчаные почвы обладают меньшей теплоемкостью и большей теплопроводностью по сравнению с глинистыми, поэтому процессы почвообразования в первом случае будут протекать на несколько более высоком температурном уровне и при более контрастном температурном режиме, чем во втором. Песчаные почвы на 1—3°, а местами на 5° теплее глинистых, находящихся в сходных условиях. Песчаные почвы легче в обработке, чем глинистые. В сельскохозяйственной практике почвы глинистого гранулометрического состава с давних времен называют «тяжелыми» и «холодными», а песчаные — «легкими» и «теплыми». Гранулометрический состав настолько важное свойство почв, что он обычно указывается на почвенных картах даже мелкого масштаба. Весьма своеобразным субстратом для почвообразования являются плотные коренные породы. Почвы на них обычно маломощны, щебнисты, а водно- тепловой режим их характеризуется большой амплитудой колебаний температур и влажности. Наблюдается также повышенная гумусность почв, что объясняется сосредоточенностью корневой системы в верхнем слое небольшой мощности и достаточным количеством оснований и полуторных оксидов, постепенно высвобождающихся в процессе выветривания обломков горных пород. В местах распространения пород, способствующих карстообразованию, создается ландшафт, характерный для более сухого климата, чем обычный для данной зоны. Интенсивная фильтрация влаги приводит к почти полному отсутствию в составе почвенного покрова гидроморфных почв даже в случае значительного превышения осадков над испаряемостью. С составом почвообразующих пород тесно связан также минералогический и химический состав минеральной части почвы. Продукты выветривания кислых изверженных пород, содержащих много свободного кварца, относительно обогащенных Si02 и обедненных железом и алюминием, имеющих ничтожные количества Са и Mg, характеризуются рыхлостью, песчанистостью, быстрым выщелачиванием, бедностью основаниями, кислой реакцией. Они благоприятны для развития подзолообразователь- ного процесса. Основные изверженные породы не содержат свободного кварца. Кремне- кислота в них связана в алюмосиликатах, они обогащены железом и марганцем. В связи с этим продукты выветривания основных пород и почвы, формирующиеся на них, имеют глинистый характер, длительно сохраняют щелочную или нейтральную реакцию, отличаются усиленным глинообразованием с освобождением значительных количеств оснований, повышенным накоплением гумуса и относительно устойчивым плодородием. Рыхлые горные породы образуются в результате выветривания изверженных горных пород и представляют собой смесь частиц первичных и вторичных минералов. Содержание в рыхлых породах тех или иных первичных минералов находится в зависимости от их устойчивости к выветриванию. Наиболее устойчивым из первичных минералов является кварц, поэтому рыхлые породы в процессе своего образования обогащаются кварцем. Кроме него, из первичных минералов в почвах обычно присутствуют полевые шпаты, слюды и роговые обманки. Причем в составе гранулометрических фракций разного размера содержание первичных минералов находится в соответствии с их устойчивостью
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв к дроблению. В наиболее крупных песчаных фракциях преобладают прочные минералы — кварц и полевые шпаты, в более мелких пылеватых фракциях увеличивается содержание менее прочных минералов — роговых обманок и особенно слюд. В тонкой илистой фракции из первичных минералов присутствует главным образом только кварц, который благодаря своей устойчивости может сохраняться и в виде самых тончайших частиц. В этой фракции сосредоточена основная масса вторичных глинистых минералов. В соответствии с изменением минералогического состава гранулометрических фракций меняется их химический состав. В тонких фракциях меньше кремнезема и больше полуторных оксидов, оксидов магния и калия, что коррелирует с химическим составом вторичных глинистых минералов, преобладающих в этих фракциях. Вследствие того что частицы разного размера характеризуются различным минералогическим и химическим составом, при сортировке рыхлых пород по гранулометрическому составу в процессе отложения одновременно происходит дифференциация их по минералогическому и химическому составу. В песках преобладают первичные минералы, главным образом кварц и полевые шпаты с высоким содержанием кремнезема. В глинах, наоборот, находятся преимущественно вторичные глинистые минералы с той или иной примесью кварца, в них уменьшается содержание кремнезема и увеличивается содержание полуторных оксидов, оксидов магния и калия. Следовательно, между гранулометрическим, минералогическим и химическим составом рыхлых пород существует определенное сопряжение. В составе рыхлых отложений помимо мелкозема (частицы <1 мм) может находиться и грубообломочный материал, представляющий собой обломки различных коренных горных пород, как местных, так и принесенных. Таким образом, почвообразующие породы весьма разнообразны по составу и свойствам, что отражается на характере формирующихся на них почв. Географические закономерности минералогического состава почвообразующих пород Состав исходных горных пород и генезис рыхлых отложений в разных частях страны имеют существенные различия, поэтому их минералогический состав закономерно меняется в пространстве. Так, состав грубообломочного материала почвообразующих пород Русской равнины неодинаков в разных районах. В северной половине этой территории преобладает дальнеприносный валунный материал, по направлению к югу его содержание уменьшается и увеличивается значение обломков местных пород. Особенно много валунов содержат почвообразующие породы области последнего оледенения, причем на западе этой территории валуны представлены обломками пород южной части Финляндии и Карелии (кристаллическими сланцами, гранитоидами), а к востоку от Тимана преобладают валуны горных пород Новой Земли и частично Урала (известняки, глинистые сланцы, зеленокаменные породы). Южные горные системы (Кавказ, Карпаты) имеют значительно меньшую протяженность ореолов рассеяния грубообломочного материала. Минералогический состав обычно преобладающей пылевато-песчаной (мелкообломочной) части почвообразующих пород тесно связан с составом пород,
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв которые явились источником обломочного материала. Так, например, в Коль- ско-Карельской области, где коренные породы представлены в основном кислыми изверженными и метаморфическими породами, доминирующими породообразующими минералами являются полевые шпаты, роговая обманка, кварц, слюды, пироксены, гранаты. Рыхлые отложения, в состав которых входит обломочный материал, вынесенный из Кольско-Карельской области, обогащены вышеуказанными минералами. Причем количество менее устойчивых минералов (основные и средние плагиоклазы, пироксены и слюды) уменьшается в направлении от источника сноса. Для осевой части Урала характерны так называемые зеленокаменные породы (гидротермально преобразованные осадочно-метаморфические и эффузивные). Для этих пород типичны минералы группы эпидота и хлориты; на отдельных участках широко распространен актинолит. Поскольку наибольшей устойчивостью из названных минералов обладает эпидот, покровные отложения Приуралья обогащены этим минералом и он нередко является здесь породообразующим (составляет не меньше 5% массы частиц более 0,01 мм). К западу и югу содержание эпидота постепенно убывает. В процессе формирования четвертичных отложений в их состав наряду с дальнеприносным обломочным материалом входили обломки местных пород (ордовикских известняков, девонских красноцветных песчаников и глин на северо-западе, каменноугольных известняков в центральных районах, песча- но-глинистых отложений мезозоя и третичного периода на юге Русской равнины). В результате минералогического изучения почвообразующих пород на Русской равнине В.В.Добровольским A964) выделено девять провинций, различающихся особенностями минералогического состава обломочной части: Коль- ско-Карельская, Прибалтийско-Архангельская, Затиманская, Центрально-Русская, Украинская, Волжско-Донская, Приуральская, Предкавказская, Пред- карпатская (рис. 37). На рис. 38 показана схема распределения обломочных породообразующих компонентов в различных провинциях. Следует отметить, что почти на всей площади Русской равнины (за исключением Кольско-Карельской провинции) среди обломочных минералов в четвертичных отложениях преобладает кварц. На минералогический состав почвообразующих пород Западной Сибири, Казахстана и Средней Азии повлиял обломочный материал, поступавший как с южных горных систем, так и с севера. В южных районах, примыкающих к хребтам Средней Азии, а также в области Казахского мелкосопочника в четвертичных отложениях обломочных силикатов больше, чем кварца. В четвертичных отложениях Западной Сибири и Западного Казахстана кварц вновь преобладает над обломочными силикатами, как и на Русской равнине. На территории Западной Сибири, Казахстана и Средней Азии выделено 15 минералогических провинций: Казахская, Иртышская, Западно-Сибирская, Тургайская, Зауральская, Каспийская, Южно-Уральская, Закаспийская, Ту- ранская, Чу-Балхашская, Нижнеобская, Тазовская, Васюганская, Приенисей- ская, Приалтайская (В.В.Добровольский, 1969). Довольно разнообразна по минералогическому составу и тонкодисперсная часть почвообразующих пород. Кроме наиболее распространенных хлорит-гидрослюдистой и гидрослюдисто-смектитовой ассоциаций, на территории России
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв 30 40 50 60 30 40 50 Рис. 37. Минералогические провинции покровных четвертичных отложений европейской части СССР (по В.В.Добровольскому, 1969)'. I — Кольско-Карельская; II — Прибалтийско-Архангельская; III — Центрально-Русская; IV — Украинская; V — Волжско-Донская; VI — Приуральская; VII — Затиманская; VIII — Предкав- казская; IX — Предкарпатская. 7 — границы провинций; 2— граница максимального оледенения; 3 — граница первого верхнечетвертичного оледенения; 4 — северная граница сплошного распространения третичных отложений; 5 — площади близкого расположения кристаллических пород; 6 — площади концентрации кварца и пониженного содержания рассеянных химических элементов; 7— горы и сопредельных государств значительные площади занимают смектитовая (При- уралье), гидрослюдисто-каолинитовая (северо-запад европейской территории России), каолинит-палыгорскитовая (Средняя Азия), каолинитовая (Южный Урал), аллофан-галлуазитовая (Камчатка, Курильские острова), корренсит- смектитовая (плато Путорана), смешанослойная каолинит-смектитовая (При- ханкайская низменность) и др. (Градусов, Ахмедов, 1996).
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв 1 Провинция | Кольско-Карельская 1 Прибалтийско-Архан- L гельская 1 Среднерусская Украинская Волжско-Донская Приуральская Затиманская Предкавказская 1 Предкарпатская Кварц п I l i i I 1 Полевые шпаты 1 1 1 1 i in l ill 11 11 ■ 1 Слюды т 7 1 1 А \% 1? Роговая обманка т \ Эпидот 1 Халцедон t 1 т 1 1 \ А ♦ Валуны J | известняков li 1 • кристаллических пород Тяжелая фракция wl vl т т т II 1 1 1 1 1 г ▼111 I II Рис. 38. Схема распределения обломочных породообразующих компонентов в покровных отложениях европейской части СССР (по В.В.Добровольскому, 1969) Различия в минералогическом составе отложений отражаются и на содержании химических элементов, не только главных, но также редких и рассеянных. Основная масса последних поступает в почву из почвообразующих пород. В породах рассеянные элементы содержатся не в форме самостоятельных минералов, а в виде примесей в породообразующих минералах песчано-пылеватой и тонкодисперсной фракций. Рассеянные элементы распределяются между этими фракциями неравномерно. Некоторые избирательно накапливаются в тонкодисперсной массе (ванадий, медь, цинк, никель, галлий), другие концентрируются в песчано-пылеватой массе (цирконий, стронций, барий) или занимают промежуточное положение (например, свинец и кобальт). Главный обломочный минерал — кварц — содержит небольшое количество рассеянных химических элементов. Этим обусловлено пониженное содержание микроэлементов в районах развития песчаных отложений (табл. 18). Содержание микроэлементов зависит не только от размера фракций, но и от состава горных пород, послуживших исходным материалом для формирования четвертичных отложений. Поэтому имеются различия в микроэлементном Таблица 18 Среднее содержание микроэлементов в почвообразующих породах Среднерусской провинции, мг/кг {по В.Д.Васильевской, И.В.Якушевской, 1972) Породы Покровные суглинки Суглинистая морена Супесчаная и песчаная морены Древнеаллювиальные и флю- виогляциальные пески Мп 600 600 350 200 V 90 80 30 20 Сг 75 65 40 36 Со 10 9 6 2 Ni 28 22 15 5 Си 23 20 12 5
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв составе однотипных четвертичных отложений разных провинций. Так, для лёссовидных суглинков Казахской провинции характерно относительно повышенное содержание титана, ванадия, меди, свинца, молибдена. Отложения Закаспийской провинции отличаются высоким содержанием стронция, покровные суглинки Приуралья обогащены медью, никелем, хромом, ванадием и т.д. Таким образом, провинции почвообразующих пород, выделенные по особенностям минерального состава, отличаются и по содержанию химических элементов и, следовательно, являются минералого-геохимическими провинциями. Б.П.Градусов и А.Г.Черняховский A991) предприняли попытку картографического отображения закономерностей петрографо-минералогического со-
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв става почвообразующих пород мира. С учетом близкого набора породообразующих грубо- и тонкодисперсных минералов, глинистых смешанослойных образований, а также сходного химического состава илистого вещества они выделили на суше Земли глобально значимые общности горных пород — петрогра- фо-минералогические разряды. Названия разрядов даны по преобладающим минералам илистого вещества: хлорит-смектитовый, хлорит-гидрослюдистый, гидрослюдисто-смектитовый, смектитовый, каолинитовый и др. На земной поверхности господствуют отложения и образования хлорит-гидрослюдистого (горы, предгорные равнины, щиты Балтийский и Канадский) и каолинитово- го (накопление былых эпох с гумидным климатом) разрядов. Значительны по площади ареалы пород гидрослюдисто-смектитового разряда — Восточно-Европейская и Западно-Сибирская равнины, Великие Равнины Северной Америки (рис.39). Размещение почвообразующих пород по петрографо-минерало- гическим признакам на платформенных территориях имеет выраженные черты зональности. Закономерности формирования коры выветривания Влияние материнской породы на почвообразование нельзя рассматривать без учета изменений самой породы. Комплекс явлений преобразования горных пород в условиях наружной оболочки Земли называется процессом выветривания, или гипергенеза (от греч. «hyper» — над, сверху и «genesis» — происхождение). Следовательно, почвообразующие породы представляют собой продукты выветривания коренных пород — коры выветривания. Термин «кора выветривания» (Verwitterungskruste) предложил швейцарский геолог А. Гейм, который называл корой выветривания рыхлую разрушенную массу коренных пород, залегающую на поверхности литосферы. Представление о коре выветривания как рыхлом элювии впоследствии претерпело существенные изменения. Особенно много в разработку этой проблемы в нашей стране внесли труды А.Е.Ферсмана и Б.Б.Полынова. В настоящее время под корой выветривания понимают наружную (подпочвенную) часть литосферы в пределах континентов, где происходит перераспределение химических элементов в соответствии с местными ландшафтно- геохимическими условиями. Кора выветривания не обязательно представлена рыхлыми образованиями. Например, карбонатные коры семиаридных субтропиков по плотности не уступают изверженным и метаморфическим породам. Почва не является горизонтом коры выветривания, так как формируется в результате особого процесса почвообразования. Верхняя граница коры выветривания соответствует горизонту С почвы, нижняя образована кровлей первого горизонта подземных вод1. 1 В литературе встречается и более широкое толкование термина «гипергенез» как миграции химических элементов в условиях низких температур и давлений преимущественно при участии живого вещества и воды (Перельман, 1968). В этом случае гипергенные процессы включают в себя все процессы, протекающие в поверхностной части литосферы (выветривание, почвообразование, осадкообразование, геохимическую деятельность подземных вод и др.), в противоположность галогенным процессам, протекающим в глубоких частях земной коры при высоких давлениях и температурах. Мы употребляем термин «гипергенез» как синоним выветривания.
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв Таблица 19 Миграционные ряды элементов в коре выветривания {по Б.Б.Полынову, 1947) Миграционные ряды элементов Энергично выносимые Легко выносимые Подвижные Инертные (слабо подвижные) Практически неподвижные Состав ряда миграции С1(Вг, I), S Са, Na, Mg, К SiC>2 (силикатов), Р, Мп Fe, Al,Ti Si02 (кварца) Показатель порядка величины миграции 2л 10 п п-\0] /i-lO 2 пЛ<Г Таким образом, почвы формируются на продуктах гипергенного преобразования горных пород, на корах выветривания. Б.Б.Полыновым A934) выделено семь типов коры выветривания изверженных пород, которые он рассматривает как стадии единого процесса формирования коры выветривания во времени. Стадийность выветривания связана с различной подвижностью элементов. По убывающей миграционной способности их можно расположить в ряд, в котором на первом месте стоят наиболее подвижные хлор и сера, а на последнем — кремнезем кварца (табл. 19). В процессе раздробления и дальнейших химических превращений порода проходит рад стадий, обусловленных последовательным вовлечением в миграцию химических элементов. На первой стадии происходит физическая дезинтеграция породы, в результате чего образуются россыпи грубого обломочного материала, который называют обломочной корой выветривания. Большей подвижностью хлоридов и сульфатов и относительной устойчивостью соединений кальция обусловлено возникновение второй стадии — обыз- весткованной коры выветривания. На третьей стадии продукты выветривания утрачивают кремнекислоту силикатов вследствие их разрушения и перестройки с образованием глинистых минералов. Кора выветривания этой стадии, обогащенная вторичными глинистыми алюмосиликатами, получила название сиаллитной. На четвертой стадии продукты выветривания лишаются большей части кремнезема и слагаются почти исключительно гидроксидами железа и алюминия. Подобная кора выветривания носит название аллитной. Перечисленные формы коры выветривания, образовавшиеся в результате удаления подвижных компонентов, Б.Б.Полынов называл остаточными, или элювием. В местах накопления продуктов выветривания, выносимых из остаточной коры выветривания, образуется аккумулятивная, или переотложенная, кора выветривания. Характерные особенности состава накапливающихся продуктов выветривания определяются сменой стадий развития элювия. Таким образом, первичные изверженные породы дают, по Б.Б.Полынову, следующие основные формы коры выветривания. 1. Остаточные: грубообломочные, обызвесткованные, сиаллитные, аллит- ные. 2. Аккумулятивные: хлоридно-сульфатные, карбонатные, сиаллитные.
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Рис. 40. Схема распределения континентальных и морских отложений в конце первичного цикла выветривания (по Б.Б.Полынову, 1956): 1 — аллитный элювий; 2 — сиаллитная аккумуляция; 3 — карбонатная аккумуляция; 4 — хлоридно-сульфатная аккумуляция; 5 — отложения береговой зоны; 6 — терригеновые илы; 7 — пелагические илы; 8 — глубоководный красный ил; 9 — массив первичной изверженной породы Развитию стадий выветривания во времени соответствуют определенные и взаимосопряженные типы остаточной и аккумулятивной коры выветривания в пространстве. Например, с обызвесткованным элювием водоразделов связана расположенная на более низких уровнях аккумулятивная хлоридно-сульфатная кора выветривания. Сиаллитный элювий водоразделов сопрягается с расположенной на более низком уровне аккумулятивной карбонатной, а еще ниже — хлоридно-сульфатной корой выветривания и т.д. (рис. 40). Изложенная схема, однако, отражает лишь направленность геохимического баланса веществ при выветривании. На самом деле взаимоотношения между остаточной и аккумулятивной корой выветривания гораздо более сложные, так как та или иная стадия аккумулятивной коры может в процессе изменения рельефа оказаться в положении элювиальной. Общая направленность процесса выветривания определяется биоклиматическими условиями, а так как эти условия зональны, то и коры выветривания подчиняются географическим закономерностям. Впервые на «зональность в минеральном царстве» обратил внимание В.В.Докучаев A899). Он писал, что явления зональности здесь могут быть прослежены гораздо глубже почв: они резко выражены в характере почти всех четвертичных образований как европейской, так и азиатской части России. В дальнейшем Г.Гаррасовиц A930) выделил два зональных типа коры выветривания: сиаллитный, характерный для умеренного климата со средним количеством осадков, и аллитный, свойственный влажному тропическому климату. А.Е.Ферсман выделил четыре широтные геохимические зоны выветривания: арктическую, умеренную, пустынную, субтропическую и тропическую, различающиеся особенностями геохимии процесса гипергенеза. Затем появился ряд более дробных классификаций зональных типов кор выветривания. Продукты выветривания каждой природной зоны имеют свою специфику. Особенно резко отличаются коры выветривания аридных и гумидных ландшафтов. Зональные биоклиматические условия могут способствовать интен-
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв сивному развитию процесса выветривания, а могут задерживать этот процесс на какой-либо стадии. Например, аллитная кора выветривания образуется только в условиях теплого и влажного тропического климата. Процесс гипергенеза происходит не только сейчас, он совершался на протяжении длительной геологической истории нашей планеты, в течение которой ландшафтно-геохимические условия существенно менялись. В связи с этим среди кор выветривания можно выделить новейшую и группу древних. К древним корам выветривания относятся разнообразные по составу, генезису и возрасту доплиоценовые (досредненеогеновые) продукты выветривания. Для процессов новейшего гипергенеза особое значение имели нарастающая аридизация и похолодание климата, развитие оледенений и кратковременность по сравнению с гипергенезом древних эпох. Вследствие аридизации климата произошло сокращение лесных биоценозов, что обусловило энергичную эрозионно-аккумулятивную деятельность и переотложение рыхлых продуктов выветривания. Ледниковые явления также способствовали перемещению огромных масс рыхлых отложений. Переотложенные продукты выветривания вновь подвергались гипергенному преобразованию часто в совершенно иных ландшафтно-геохимических условиях по сравнению с выветриванием исходных горных пород. Поэтому коры выветривания плиоценово-четвертичного возраста и древних эпох существенно различны. Среди древних кор выветривания преимущественно встречаются реликты мощного элювия с более или менее хорошо сохранившимся, глубоко проработанным профилем. Продукты новейшего гипергенеза обычно представлены не элювием, а различными видами переотложенной коры выветривания — широко распространенными континентальными отложениями. Рыхлые континентальные отложения четвертичного возраста покрывают более 90% территории внетропической части Северного полушария и являются основной породой, на которой развивается современное почвообразование. Таким образом, формирование коры выветривания оказывается очень сложным процессом и зависит от состава исходной горной породы, положения в рельефе, длительности процесса, ландшафтно-географических условий и их изменения во времени. Однако не только особенности процесса гипергенеза определяют закономерности размещения коры выветривания. Огромное влияние на географию почвообразующих пород на территории России и сопредельных государств оказала геологическая история, и прежде всего великие материковые оледенения. Следовательно, закономерности пространственного распространения почвообразующих пород России и сопредельных государств обусловлены двумя главными обстоятельствами: 1) особенностями процесса гипергенеза: зональностью и стадийностью процесса выветривания; 2) геологической историей, тесно связанной с четвертичными оледенениями. По мнению В.А.Ковды с сотрудниками, дифференциация продуктов выветривания и почвообразования на Русской равнине в послеледниковое время происходила под воздействием единого геохимического потока, который сформировал серию сопряженных геохимических ландшафтов A968). Размывая мо-
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв |iv gg^vii Bl3x ЕЗХШ EU1VI FT! ix |иДД|хи Pwc. 47. Схематическая карта почвенно- геохимических ландшафтов Русской равнины (ло В.Л.Ковде и др., 1968): I — элювиально-делювиальные; II — неоэлювиальные протерогидроморфные сульфатно-карбонатной аккумуляции; III — неоэлювиальные палеогидроморфные карбонатной аккумуляции; IV — то же хлоридно-сульфат- но-карбонатной аккумуляции; V — то же карбонатной аккумуляции с очагами современной карбонатной и сульфатно-содовой аккумуляции; VI — то же ферритной аккумуляции с современным делювиальным гидроморфиз- мом, сопровождающимся ферритной аккумуляцией; VII — неоэлювиально-гидроморфные палеогидроморфные ферритной аккумуляции; VIII — гидроморфные хлоридно-сульфатной, сульфатно-хлоридной и хлоридной аккумуляции; IX — предполагаемая область наиболее значительной палеогидроморфной аккумуляции кремнезема; X — граница днепровского ледника; XI — граница валдайского ледника; XII — граница Хвалынской трансгрессии; XIII — предполагаемая северная граница дельт ледниковых потоков в период днепровского оледенения; XIV — почвенно-геохимический профиль рену, ледниковые воды уносили на юг и юго-восток механические частицы и растворенные вещества. Из движущихся потоков ледниковых вод выпадали прежде всего наиболее крупные частицы, поэтому в направлении от Карелии к Черному морю наблюдается ясная общая тенденция утяжеления гранулометрического состава пород и почв. Дифференциация взвешенного материала по крупности в процессе отложения явилась одновременно и дифференциацией по минералогическому и химическому составу. Вместе с тем с северо-запада на юго-восток в связи с нарастанием засушливости климата увеличивалась концентрация растворов и происходила химическая дифференциация растворенных в них веществ, которые выпадали в осадок в разных частях равнины в соответствии с их растворимостью. В ходе движения наземных и подземных вод на Русской равнине с севера на юг первыми выпадали соединения марганца и железа, затем кремния. Далее к югу последовательно сменялись пояса карбонатной и карбонатно-сульфатной аккумуляции. И наконец, у древних морских побережий аккумулировались легкорастворимые соли (хлориды и сульфаты). В соответствии со сказанным на Русской равнине отчетливо обособляются почвенно-геохимические ландшафты, показанные на рис.41. География почвообразующих пород России и сопредельных государств Первую сводную Схематическую карту покровных четвертичных образований на территории европейской части СССР составил в 1927 г. Г.Ф.Мирчинк.
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв К настоящему времени издан целый ряд карт четвертичных отложений территории бывшего СССР. На картах четвертичных отложений показаны генетические типы отложений с указанием возраста и почти не уделено внимания литологии. В отличие от геологов, изучающих четвертичные отложения в целях их стратиграфического расчленения, почвоведам важно знать особенности верхней части пород, охваченной гипергенезом и почвообразованием. Первую Карту материнских почвообразующих пород европейской части СССР A:5 000 000) составил П.Н.Чижиков в 1960 г. Затем она была детализирована и в 1968 г. переиздана A:4 000 000). Главное отличие карты почвообразующих пород от карт четвертичных отложений заключается в том, что, во-первых, на ней показана лишь небольшая толща породы (от 0 до 2—3 м), лежащая у самой поверхности, и, во-вторых, на ней нанесен ряд важнейших литологических признаков каждого генетического типа, которые играют особую роль в почвообразовании (гранулометрический состав, завалуненность, карбонатность, степень засоленности легкорастворимыми солями и др.). Обзор карты почвообразующих пород показывает, что на территории Русской равнины в направлении с северо-запада на юго-восток происходит закономерная смена почвообразующих пород. На крайнем северо-западе, на Кольском полуострове и в Карелии, материнские породы представлены грубой щебенчатой мореной, состоящей главным образом из местных кислых магматических пород. Она была отложена в заключительную стадию последнего оледенения. Следствием ее молодого возраста является малая выветрелость. Гранулометрический состав породы в основном песчаный и супесчаный. Дальше к юго-востоку в границах валдайского и калининского оледенений у поверхности распространена «смешанная» морена из магматических пород Фенноскандии и тех осадочных пород, которые встретились на пути движения ледника и были перемешаны им. По гранулометрическому составу преобладает суглинистая и легкосуглинистая морена, у северных окраин значительные площади заняты супесчаной мореной. В северо-восточной части Русской равнины распространена морена новоземельского и уральского центров оледенений. В целом новоземельская морена значительно тяжелее по гранулометрическому составу, чем морена скандинавская. На фоне моренных отложений, главным образом в пределах распространения валдайского оледенения, отдельными участками встречаются озерно-лед- никовые отложения. Они образовались на месте приледниковых озер, возникших в различных котловинах и выемках, переуглубленных ледником. С поверхности озерно-ледниковые отложения сложены большей частью мелкопесчаными, крупнопылеватыми суглинками и глинами. Озерно-ледниковые отложения обычно слоисты. Слоистость весьма специфична, она образует годичные наслоения в виде тонких «лент», позволяющих пользоваться ими в целях геохронологии. Возникновение лент вызвано неравномерностью условий отложения в течение года: летом при обильных талых водах осаждались более крупные частицы, образующие светлый слой, зимой в спокойной воде из тончайшей взвеси ледниковой мути отлагался темный слой. Такая особенность наиболее
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв ярко выражена у суглинистых и глинистых отложений, что и дало повод называть эти озерные отложения ленточными глинами. За границей валдайского и калининского оледенений морена резко убывает к югу, уходя под более молодые отложения. Отсюда до берегов Черного и Азовского морей простирается область господства отложений, называемых проблематическими, поскольку генетическая принадлежность их к тому или иному типу до настоящего времени не установлена. В основу их выделения положены два главных литологических признака: гранулометрический состав и карбонатность. Особенностью гранулометрического состава этих пород является большое (от 35—50 до 70% и более) содержание крупной пыли (частиц от 0,05 до 0,01 мм), или «лёссовой фракции», почему их и называют лёссовыми породами. По содержанию карбонатов они подразделяются на несколько видов. Некарбонатные лёссовидные суглинки распространены на площади московского оледенения и опоясывают моренные отложения с юга. Из-за характерного залегания поверх морены и отсутствия в них карбонатов их часто называют покровными суглинками. К югу от этих лёссовидных суглинков расположены карбонатные лёссовые породы, различающиеся по степени карбонатности. Слабокарбонатные лёссовидные суглинки распространены начиная от южных окраин дерново-подзолистой зоны, где они чередуются с некарбонатными лёссовидными суглинками, и далее к югу, главным образом в лесостепи. Они перемежаются с флювиогляциальными отложениями (от лат. «fluvius» — река и «glacialis» — ледяной; осадки, вынесенные талыми ледниковыми водами и отложенные ниже края ледника), занимающими вместе с аллювием древних и современных рек обширные пространства — «полесья». Наиболее крупные из них с запада на восток следующие: Припятское, Деснинское, Окско-Мещерское, Верхневолжское, Балахнинское, Мокшинское, Ветлужское, Вятско-Камское. Флювиогляциальные отложения имеют преимущественно песчаный или супесчаный гранулометрический состав. Но наряду с этим на значительной площади они характеризуются небольшой мощностью E0—100 см), а ниже следует порода другого типа (морена, реже озерно-ледниковые отложения или коренные породы), также захваченная почвообразованием. Таким образом, почвообразующая порода имеет здесь двучленное строение, что в случае тяжелого механического состава нижней толщи приводит к переувлажнению и образованию разнообразных гидроморфных почв. Южнее слабокарбонатных лёссовидных суглинков располагается зона кар- бонатных лёссовидных суглинков и лёсса. Карбонаты в этих породах начинают появляться нередко в пределах нижней части гумусового горизонта и прослеживаются до подстилающей их породы. Лёсс занимает западную зону карбонатных лёссовых пород и имеет суглинистый и легкосуглинистый гранулометрический состав с самым большим среди лёссовых пород процентом крупной пыли и наиболее благоприятными физическими свойствами. Карбонатные лёссовидные суглинки отличаются от лёсса и других лёссовых пород более тяжелым гранулометрическим составом, местами глинистым, с большим содержанием мелкой пыли и илистых частиц. Самый южный литологический вид лёссовых пород — высококарбонатные лёссовидные суглинки, тяготеющие к побережьям Черного и Азовского морей. Почвы, развитые на них, вскипают с самой поверхности. Кроме большого
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв содержания карбонатов в данной породе на некоторой глубине присутствует в виде новообразований гипс, а местами легкорастворимые соли. Карбонатные лёссовые породы не достигают в своем распространении восточных границ Русской равнины. В восточной внеледниковой части ее, в При- уралье, почвообразующие породы представлены элювием и делювием коренных пестроцветных карбонатных пород пермского и пермо-карбонового возраста. Под термином «элювий» (от лат. «eluere» — вымывать) понимают продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте. Б.Б.Полынов называл элювий магматических пород «ортоэлювием», осадочных коренных пород — «па- раэлювием». Главным отличительным признаком элювия независимо от того, из какой коренной породы он образовался, является постепенность перехода от не измененной выветриванием породы к верхней ее части, наиболее вывет- релой. Мощность элювия колеблется от зачаточного состояния до многих десятков метров в зависимости от условий его формирования (климат, расчлененность рельефа, характер растительности, состав исходных пород, длительность пребывания на поверхности). Элювий разнообразных коренных пород широко распространен также в горных системах Кавказа, Крыма, Карпат, Урала, Хибин. Делювий (от лат. «deluere» — смывать) в отличие от элювия подстилается чуждыми ему породами, характер которых оказывает заметное влияние на его накопление. Главным признаком делювия является приуроченность его к склонам, в основном к нижней их половине и к шлейфам. Делювий имеет слоистость, которая обычно хорошо видна в нижней части толщи. Наибольшее развитие делювиальные процессы получили в новейшее время в лесостепи — на Среднерусской и Приволжской возвышенностях и в Приуралье, где отложения делювия выполняют овраги древнего цикла эрозии и достигают значительной мощности. И наконец, на юго-востоке Русской равнины, на северном побережье Каспийского моря, распространены морские отложения хвалынской трансгрессии. По гранулометрическому составу они довольно разнообразны: от темно-коричневых отложений тяжелого гранулометрического состава, так называемых шоколадных глин, до пылеватых супесей, а у восточной границы — песков. Всем каспийским отложениям особенно свойственна засоленность легкорастворимыми солями. В результате перевевания песчаных и супесчаных морских отложений в Прикаспийской низменности образовались большие массивы эоловых отложений. Морские отложения приурочены также к побережьям северных морей. Они занимают здесь небольшую площадь и отличаются в основном песчаным гранулометрическим составом. Речные долины сложены аллювиальными отложениями (от лат. «alluvio» — нанос), т.е. отложениями речных вод, как древними, так и современными. Наибольшие площади аллювий занимает на аллювиальной равнине Припятского полесья и у рек Печоры, Северной Двины, в низовьях Волги, Куры, Кубани. Аллювий северных рек большей частью легкого гранулометрического состава, у южных рек аллювиальные террасы сложены с поверхности более тяжелым, суглинистым, а местами глинистым аллювием. Таким образом, на Русской равнине отчетливо выражена широтная зональность почвообразующих пород, обусловленная зональностью процессов 4 География почв
Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв гипергенеза и геологической историей Русской равнины во времена оледенений (ледниковые и водно-ледниковые отложения — некарбонатные лёссовидные суглинки — карбонатные лёссовидные суглинки и лёссы — морские соле- носные четвертичные отложения). На западе азиатской части России и сопредельных государств наблюдается подобное же зональное распространение почвообразующих пород. Северная часть Западно-Сибирской низменности покрыта морскими и ледниковыми отложениями — мореной и флювиогляциальными наносами. На юге Западной Сибири огромные площади заняты древними озерно-аллювиальными лёссовидными суглинками и глинами, образовавшимися при разливе вод Оби, подпруженных наступавшим с севера ледником. Эти породы подстилаются третичными засоленными глинами. Тяжелый гранулометрический состав, подстилание засоленными породами, плохой дренаж способствуют распространению солончакова- тых гидроморфных почв. В Казахстане большие площади занимают так называемые бурые суглинки — элювий и делювий коренных осадочных пород, преобразованных в течение длительного времени в условиях континентального климата. Эти породы обычно лёссовидные, карбонатные и нередко засоленные. Туранская низменная равнина покрыта древнеаллювиальными отложениями, на больших пространствах песчаных пустынь перевеянными в эоловые пески (Каракумы, Кызылкум и др.). Здесь формируются песчаные пустынные почвы. На подгорных равнинах Средней Азии распространены лёссы, подстилаемые галечниковыми толщами, что облегчает дренаж и благоприятствует искусственному орошению. Это древний очаг земледелия. Среднеазиатский лёсс имеет пролювиальный генезис. В горных системах Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии преобладают выходы разнообразных коренных пород и продукты их выветривания: элювий, делювий и коллювий (от лат. «colluvio» — скопление), т.е. грубообломочный материал осыпей и россыпей. На низменностях Северо-Востока Евразии, главным образом в низовьях Индигирки и Колымы, распространены своеобразные ледово-лёссовые отложения («едомы»). Их толща состоит из минерального, преобразованного почвообразованием материала и сингенетичных сублимационных жильных льдов. Соотношение минерального материала и льда колеблется в очень широких пределах; содержание льда может достигать 80%. Минеральный материал имеет пылеватый или пылевато-песчаный состав с включениями прослоев песка, торфяников, профилей погребенных почв. На значительной территории ледово-лёссовые толщи нарушены термокарстовыми процессами. В Центрально- якутской депрессии, в нижнем течении Амура и Уссури, в междуречье Зеи и Бурей преобладают аллювиальные, древнеаллювиальные и озерно-аллювиаль- ные отложения. На Камчатке почвообразующими породами служат вулканические пеплы. Между генетическими типами почвообразующих пород и петрографо-ми- нералогическими разрядами нет жесткой связи. В одном типе пород могут быть встречены разные общности по петрографо-минералогическим признакам, и, наоборот, одни и те же общности могут принадлежать разным типам. В последнее время разрабатываются карты почвообразующих пород, в которых сочетаются генетический и петрографо-минералогический подходы (Градусов, Черняховский, 1991; Ананко, Соколов и др., 1998).
Глава 3. Почвообразующие породы как фактор распространения почв Влияние почвообразующих пород на распространение почв В результате тесной зависимости свойств почв и почвенных режимов от почвообразующих пород последние оказывают значительное влияние на распространение почв. При оценке этого влияния необходимо учитывать и другие факторы почвообразования: климат, растительность и пр. В северной части Русской равнины на кислых ледниковых наносах при промывном водном режиме под таежной растительностью образуются подзолистые почвы. В условиях более засушливого климата южной части Русской равнины карбонатные лёссовые породы благоприятствуют развитию под степной растительностью дернового процесса и образованию богатых гумусом черноземов. Существенные различия состава почвообразующих пород приводят к тому, что в одних и тех же климатических условиях на разных породах формируются разные почвенные типы. Это явление, получившее название литогенной дивергенции почвообразования, выражено ярче в гумидном климате, чем в аридном. Гумидный климат, обеспечивая промывной водный режим, дает больше возможностей для отражения в почвенных свойствах и направлении почвообразования разнообразия почвообразующих пород по вещественному составу (богатство легковыветривающимися минералами, содержание в породе карбонатов, инертных минералов, в первую очередь кварца, и др.). Так, в подзолистой зоне на выходах известняков образуются дерново-карбонатные почвы. Богатство породы основаниями способствует устойчивой нейтральной реакции почв, закреплению гумуса и надолго задерживает развитие подзолообразовательного процесса. Особенно много дерново-карбонатных почв на ордовикском плато в Прибалтике. Дерново-карбонатные почвы встречаются пятнами в Кировской, Вологодской, Новгородской, Смоленской, Тверской и других областях в местах выхода к поверхности известковых пород различного возраста. В средней тайге Карелии на шунгитовых черных углеродисто-кремнистых сланцах и обогащенной ими морене образуются темноокрашенные дерновые почвы с нейтральной реакцией, высоким содержанием гумуса и поглощенных оснований. Вследствие некоторого сходства с черноземами по свойствам и внешнему виду их даже называли в прошлом олонецкими черноземами. На Валааме на элювии и элюво-делювии габбро-диабазов — основных пород, богатых железом, щелочно-земельными элементами и глинистыми минералами, — формируются буроземы и подбуры. В Средней Сибири на продуктах выветривания траппов — основных изверженных пород, богатых щелочно-земельными элементами и полуторными оксидами, на юге таежно-лесной зоны широко распространены дерново-таежные почвы, а в условиях холодного гумидного климата северной и частично средней тайги описаны своеобразные, хорошо оструктуренные почвы с недифференцированным профилем — грануземы (Соколов, 1974). На бескарбонатных кварцевых песках в степной зоне черноземы не образуются, а формируются малогумусные серые супесчаные почвы («серопески», по Б.Б.Полынову).
100 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв С влиянием карбонатных и основных пород связано продвижение южных почв на север. Так, красноземы у северной границы своего распространения встречаются лишь на основных породах. По бедным песчаным породам, наоборот, северные почвы проникают далеко на юг. По песчаным речным террасам под сосновыми борами дерново-подзолистые почвы на Русской равнине достигают подзоны типичных черноземов. На генезис и географическое распространение почв могут оказывать решающее влияние не только особенности минералогического и химического состава почвообразующей породы, но и ее гранулометрический состав, определяющий водно-физические свойства почв. В холодных гумидных областях тундры и северной тайги важнейшие различия в строении почвенного профиля, в типе превращения и миграции веществ зависят от того, как избыточное атмосферное увлажнение реализуется в почвенной толще (Таргульян, 1971). В связи с характером внутреннего дренажа, обусловленного особенностями гранулометрического состава породы, В.О.Тар- гульян выделяет две надтиповые группы почв, различающиеся направлением почвообразования и выветривания: 1) неглеевые почвы свободного внутреннего дренажа, развитые на каменистых и песчано-супесчаных неслоистых породах, в которых избыточное атмосферное увлажнение трансформируется в интенсивный промывной режим, а почвенный профиль формируется в окислительных условиях, и 2) глеевые почвы затрудненного внутреннего дренажа, развитые на суглинистых, глинистых и слоистых породах, в которых избыток атмосферной влаги трансформируется в устойчивое переувлажнение и оглее- ние всего профиля или его части. Вследствие резко выраженного своеобразия гранулометрического и химического состава вулканических пеплов Камчатки на них формируются почвы, не проявляющие признаков подзолообразовательного процесса, известные у нас в стране как охристые вулканические, а в мировой литературе как Andosols. Однако чаще влияние породы сказывается не так резко и ее особенности определяют в почвенной систематике выделение родов, разновидностей и разрядов почв. С точки зрения структуры почвенного покрова неоднородность почвообра- зующих пород в пространстве, с одной стороны, приводит к формированию своеобразных почвенных комбинаций, называемых мозаиками, с другой стороны, проявляется в общих внутризональных особенностях почвенного покрова. Например, мозаичность почвенного покрова, связанная с частой сменой почвообразующих пород, характерна для конечно-моренных ландшафтов. Нарастание заболоченности почвенного покрова с запада на восток, от Кольского полуострова и Карелии к Предуралью, в тундре и северной тайге европейского севера, вызвано утяжелением в этом направлении гранулометрического состава почвообразующих пород. В географии почв и почвенном районировании равнинных территорий порода наряду с рельефом обусловливает необходимость выделения регионов определенного таксономического уровня — почвенных округов. * * * Таким образом, порода как фактор почвообразования оказывает огромное влияние на строение, состав, свойства почв и их географическое распростра-
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв нение. В то же время, сама порода в процессе почвообразования вовлекается в сложные превращения и претерпевает изменения в соответствии с ландшафт- но-географическими особенностями, приобретая ряд новых свойств. Глава 4 РЕЛЬЕФ КАК ФАКТОР ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Рельеф — важный фактор почвообразования и географического распространения почв. Он играет ведущую роль в перераспределении тепла и влаги, продуктов выветривания и почвообразования на земной поверхности. Рельеф является «законодателем» структуры почвенного покрова и служит основой почвенной картографии. Рельеф как перераспределитель солнечной энергии и атмосферной влаги на земной поверхности Солнечная энергия и влага атмосферных осадков, поступающие на земную поверхность, перераспределяются по ней в соответствии с формами рельефа. Перераспределение радиационной энергии вызвано наличием склонов разной крутизны и экспозиции. Северные склоны во все сезоны года и на всех широтах Северного полушария получают наименьшее количество радиации и являются самыми холодными. Например, северные склоны Тянь-Шаня получают солнечной радиации по сравнению с южными в 5—10 раз меньше зимой и в 1,5 раза — летом. Исследования в Батумском ботаническом саду показали, что температура северного и южного склонов в октябре различается на 8°. В Забайкалье (в Бурятии) в дневные часы различие в температуре почвы на глубине 20 см между северными и южными склонами составляло в мае—июне 2—9°, в июле 4—7°. На южных склонах до известной крутизны поток солнечной радиации увеличивается по сравнению с горизонтальной поверхностью, особенно зимой, когда солнце стоит низко над горизонтом. Летом же крутые склоны южной экспозиции оказываются в менее благоприятных условиях, чем пологие, так как полуденные лучи идут под тупым углом к их поверхности, т.е. начинают скользить вдоль склона. Положение самого теплого склона в течение года меняется. С января по март температурный максимум лежит на юго-западе, затем быстро переходит на юго-восток. В течение лета и осени происходит обратный переход на юго- запад. Особенности теплового режима почв на склонах разной экспозиции влияют на их водный режим и характер растительности, что может привести к заметным различиям в почвах в связи с условиями рельефа. Южные склоны имеют разности почв относительно меньшего увлажнения и более контрастного температурного режима, т.е. как бы характерные для более южной зоны и
102 Часть I- Факторы и общие закономерности географического распространения почв более континентального климата (более сухого и с большими амплитудами колебания температур). Северные склоны, наоборот, создают условия для образования почв более холодных и влажных зон. Это явление особенно четко проявляется в горах. Например, в Тянь-Шане еловые и арчовые (можжевеловые) леса группируются преимущественно по северным склонам, а по южным высоко поднимаются степная флора и степные почвы. В горах Западной Европы часто северный склон широтно расположенных долин покрыт лесом, а на южном сосредоточивается земледелие. Почвы южных склонов обычно менее развиты, нередко более карбонатны. Почвы северных склонов в большинстве менее каменистые, более развитые и более мощные. В связи с особенностями движения воздушных масс разные формы рельефа (вершины, склоны, долины) различаются по климатическим показателям. Вследствие стекания холодного воздуха с вышележащих участков климат долин, как правило, обладает большими контрастами тепла и влажности, чем склоны и вершины, а следовательно, и почвы их существенно отличаются. Выхолаживание депрессий рельефа может быть, например, иллюстрировано тем, что во всей Восточной Сибири многолетняя мерзлота гораздо мощнее в долинах и падях, чем на возвышенностях. Неровности рельефа, влияя на сток поверхностных вод, играют также большую роль в перераспределении атмосферной влаги на земной поверхности. Выпавшие осадки с возвышенных элементов рельефа стекают по склонам в пониженные места, и таким образом возвышенные водораздельные участки рельефа обычно теряют часть влаги атмосферных осадков, а почвы пониженных участков получают дополнительную влагу благодаря притоку ее сверху. В связи с этим Г.Н.Высоцкий ввел понятие о плакорах как о возвышенно-равнинных положениях, которые исключают застаивание влаги и роль грунтовых вод в почвообразовании; на них преимущественно и развиваются зональные почвы. Следует отметить, что даже горизонтальные поверхности никогда не бывают идеально ровными, а заключают повышения и углубления, перераспределяющие влагу атмосферных осадков, что отражается в характере почвенного покрова. Даже ничтожные по разности высот (до нескольких сантиметров) колебания рельефа могут привести к резким различиям в обеспеченности влагой и в почвообразовании, особенно четко проявляющимся в зонах избыточного или недостаточного увлажнения. В полупустынях Саратовской области на плоских водоразделах по краям мелких, еле уловимых западин при перепаде высот всего в 1—2 см светло-каштановые почвы сменяются глубокими солонцами, а к центральным частям этих западин глубиной 2—10 см приурочены корковые солонцы (Димо, Келлер, 1907). Г.Н.Высоцкий отмечал, что степень увлажнения и дренажа при данных климатических условиях зависит не только от наружного рельефа, но и от рельефа внутреннего — водоупорных слоев, поддерживающих водоносные горизонты. Роль рельефа в перераспределении влаги, имеющей решающее значение в жизни почвы, нашла отражение в разработанной Г.Н.Высоцким ороклимато- логической классификации почв A906). В этой классификации для каждой зоны выделялись почвы на разных элементах рельефа и соответственно с разной степенью увлажнения. Позже эта идея была развита в классификации И.П.Ге-
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв расимова, А.А.Завалишина и Е.Н.Ивановой A939), а затем использована при выделении генетических рядов автоморфных, полугидроморфных и гидроморф- ных почв в классификации Н.Н.Розова и Е.Н.Ивановой A967). Рельеф и вертикальная природная зональность Значение рельефа как перераспределителя солнечного тепла и атмосферной влаги особенно резко проявляется в горах в связи с сильным расчленением и большой крутизной склонов. Однако помимо названных факторов здесь сказывается еще роль абсолютной высоты местности. Известно, что с изменением высоты местности меняются все климатические характеристики: давление, инсоляция, температура, влажность воздуха, количество осадков и т.д. Вследствие разреженности атмосферы, уменьшения запыленности воздуха и количества водяных паров с высотой увеличивается солнечная радиация и возрастает приток биологически активных ультрафиолетовых лучей. Вместе с тем по этим же причинам увеличивается излучение тепла землей, которое превышает его поступление. Поэтому в горах на каждые 100 м высоты температура падает в среднем на 0,5°. Количество осадков в горах подвергается еще более сложным изменениям. Благодаря тому что количество влаги в воздухе с высотой убывает быстрее, чем давление воздуха, больше всего осадков выпадает не в самых высоких поясах гор, а в некоторой средней зоне, положение которой определяется местными условиями. Так, в Средней Азии максимум осадков выпадает на высоте не менее 3000 м, в Гималаях — 1000—1500, в Альпах — на высоте около 2000 м. Зоны наибольших осадков весьма часто совпадают с поясом леса или нижней частью субальпийского пояса, где отмечаются наибольшая облачность, сильные туманы и чрезвычайно обильные росы. Кроме того, в горах характер выпадения осадков оказывается довольно сложным из-за задерживающего влияния горных хребтов на перемещение воздушных масс. В связи с этим на наветренной стороне горных систем обычно выпадает больше атмосферных осадков, чем на подветренной или вообще во внутренних частях горных сооружений. Изменение с высотой местности климатических условий, имеющих первостепенное значение для почвообразования, приводит к высотной дифференциации растительности и почв, т.е. к возникновению вертикальной природной зональности. Почвенно-растительные зоны, последовательно сменяя друг друга, образуют вертикальные почвенные структуры. В горах, по словам В.В.Докучаева, «рельеф является вершителем почвенных судеб». Подробнее особенности вертикальной зональности почв будут рассмотрены ниже при анализе главных закономерностей географии почв. Роль рельефа в миграции твердого вещества почв Процесс смыва и размывания почв и горных пород текучими водами, называемый эрозией (от лат. «erosio» — разъедание), протекает повсеместно. При этом следует различать нормальную, или естественную, эрозию, проявляющуюся лишь в геологические отрезки времени, и ускоренную, иногда приобретающую катастрофический характер эрозию, возникающую вследствие
\ 04 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв хозяйственной деятельности человека после уничтожения естественной растительности. В результате поверхностного стока талых и дождевых вод происходят смыв и размывание верхних горизонтов почв и перемещение вместе с водой частиц почвы в относительно пониженные места, где они аккумулируются (намыв). Важнейшими факторами, от которых зависит интенсивность эрозии почв, являются: количество и характер выпадающих атмосферных осадков, крутизна, длина, форма и экспозиция склона, состояние поверхности земли (покрытие растительностью, микрорельеф и др.) и свойства самой почвы (инфильтраци- онная способность, противоэрозионная устойчивость структуры и др.). Интенсивность выпадающих осадков оказывает существенное влияние на количество смытой почвы. По данным Г.М.Браунинга, изучавшего эрозию в штате Айова (США), смыв пылевато-суглинистой почвы при уклоне 9° в результате двухчасового ливневого дождя, в течение которого выпало 101,6 мм осадков, был равен 179,20 т/га. Вместе с тем другой дождь, выпавший в том же количестве, но длившийся 27 ч, вызвал потерю всего 20,16 т/га почвы, т.е. в 9 раз меньше. Ведущими факторами формирования талого стока являются запасы воды в снежном покрове, глубина промерзания и влажность почв. Количество почвенных частиц, перемещаемых водой, зависит от скорости ее течения, которая значительно возрастает с увеличением крутизны и длины склона. Имеет значение и форма склонов. Наибольший смыв происходит на выпуклых участках склонов, наименьший — на вогнутых. Прямые склоны занимают промежуточное положение, проявляя те же закономерности, что и выпуклые, но в ослабленной форме. При прочих равных условиях эрозия зависит главным образом от величины уклона. Например, смыв на серых лесных почвах Башкирии на выпуклом склоне при крутизне 2° составлял 31м3/га, при крутизне 4° — 41 м3/га, при крутизне 8° — 87м3Да. На прямом склоне крутизной 2° смыв почвы был равен лишь 13 м3/га (Соболев, 1948). На правобережье Оки в Московской области наблюдается следующая связь между крутизной склона и степенью эродированное™ серых лесных почв: несмытые — 0—2°, слабо- и среднесмытые — 2— 4°, среднесмытые — 4—8°, сильносмытые — более 8° (Родионов, 1972). Совершенно очевидно, что склоны одной и той же крутизны будут подвержены смыву в разной степени в зависимости от климатических условий, характера растительности, состояния верхних почвенных горизонтов и противоэрозион- ной устойчивости самой почвы. Влияние экспозиции склонов на эрозию почв при снеготаянии объясняется ускоренным снеготаянием на южных склонах, а также более быстрым освобождением от снега и оттаиванием почвы на ветроударных склонах с малыми снегозапасами. Роль экспозиции в развитии эрозии хорошо иллюстрируют данные Д.Л.Арманда. Согласно исследованиям в Орловской области по количеству эродированной площади склоны располагаются в следующем порядке: южные — 38%, восточные — 30, западные — 18, северные — 14% (Арманд, 1954). Особенно интенсивно протекают процессы эрозии в горах вследствие резкой расчлененности рельефа и значительного перепада высот. Обилие крутых B0—45°) и обрывистых (>45°) склонов приводит к энергичной денудации, в результате чего почвенный покров приобретает фрагментарный характер, обо-
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв гащается грубообломочным материалом, часто встречаются обнажения горных пород. В условиях горного рельефа под влиянием силы тяжести происходит перемещение грубых обломков и глыб и образуются селевые грязекаменные потоки, пролювиальные и коллювиальные отложения. Эти явления уже относятся к категории геологических. Геоморфологическое строение и морфология рельефа являются ведущими факторами развития земледельческой эрозии. Плоские равнины (Западно-Сибирская, Ильменская, Мещерская, Приханкайская и другие низменности) характеризуются минимальной интенсивностью смыва @—0,5 т/га в год). Смыв резко возрастает на расчлененных возвышенностях — Среднерусской, Волы- но-Подольской, Приволжской A0—15 т/га в год) и достигает максимальных величин B0—40 т/га в год) в южной части Ставропольской возвышенности и в предгорьях Северного Кавказа. Здесь помимо смыва почвы (плоскостной эрозии) широко развиты процессы линейной эрозии — оврагообразования. Интенсивность эрозии зависит не только от рельефа, она возрастает в результате нарушения естественного растительного покрова и неправильной обработки почвы. Общий объем ежегодного смыва с пахотных земель России оценивается в 560 млн т. Согласно прогнозам в ближайшие 100 лет доля площади эродированной пашни европейской территории России увеличится на 5—6% (Литвин, 2000). Для предотвращения эрозии разработана система почвозащитных мероприятий, направленных на регулирование поверхностного стока и повышение инфильтрационной способности почв, к числу которых относятся пахота поперек склонов, лункование и прерывистое бороздование, нарезка водоотводных борозд для сброса излишков влаги без разрушения почвы, глубокая вспашка, рыхление дна борозды, террасирование склонов, почвозащитное лесоразведение и др. Следует иметь в виду, что в зонах недостаточного увлажнения та часть талых и дождевых вод, которая стекает с полей и вызывает эрозионные разрушения, при задержании и правильном использовании могла бы дать дополнительный прирост урожая. Поэтому борьба с эрозией почв в степных районах является одновременно борьбой за влагу, борьбой с засухой. Эрозия отрицательно сказывается на экологическом состоянии окружающей среды. Она не только разрушает почвенный покров, но и вызывает загрязнение поверхностных вод смытыми со склонов химическими веществами, деградацию малых рек. Роль рельефа в миграции растворимых продуктов выветривания и почвообразования С перераспределением влаги по элементам рельефа связана миграция растворимых продуктов выветривания и почвообразования. Эта миграция может осуществляться как с поверхностными водами, так и с грунтовыми. Возвышенные водораздельные участки с глубоко залегающими грунтовыми водами получают влагу лишь из атмосферы. Пониженные элементы рельефа кроме дополнительного поступления продуктов выветривания и почвообразования с поверхностным стоком с вышележащих элементов рельефа также часто характеризуются близким залеганием грунтовых вод. Последние оказывают суще-
106 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв ственное влияние на почвы, так как с ними поступают различные вещества, вымытые из почв и коры выветривания водоразделов. В таких условиях рельефа возможно значительное накопление в почвах химических элементов, главным образом обладающих наибольшей миграционной способностью в данной климатической и ландшафтной обстановке. Например, в лесной зоне в притеррасной части пойм рек, в приозерных понижениях, где грунтовые воды подходят близко к поверхности или даже выклиниваются, происходит выпадение соединений железа, выносимых со значительной водосборной площади. Иногда в почвах образуются целые слои (плиты) лимонита. В условиях аридных ландшафтов с миграцией растворимых продуктов почвообразования и выветривания связано засоление почв легкорастворимыми солями. В связи с тесной зависимостью направления почвообразования от характера миграции веществ в почвоведении по предложению П.С.Коссовича A906) давно принято подразделение почв на два основных отдела: генетически самостоятельных, или автономных, и генетически подчиненных, или гетерономных. Первые развиваются без привноса веществ со стороны, особенности вторых в значительной степени обусловлены воздействием химических элементов, выносимых с водами из почв положительных элементов рельефа. Это явление получило название геохимического сопряжения. Таким образом, рельеф играет важную роль в перемещении на земной поверхности воды и продуктов выветривания и почвообразования в виде твердого и жидкого стока. Распределение основных типов коры выветривания — остаточной и аккумулятивной — находится в зависимости от геоморфологических условий. Остаточные коры выветривания свойственны водораздельным участкам, а аккумулятивные располагаются по склону в определенной последовательности, зависящей от фазы развития коры выветривания на водоразделе. При этом надо иметь в виду, что с процессом миграции рыхлых и растворимых продуктов выветривания связано и формирование самого рельефа. В миграции растворимых веществ имеет значение не только внешняя форма рельефа, но и его генетическая природа. Это обстоятельство обусловливает первостепенную роль геоморфологического анализа при изучении процессов миграции веществ в зоне гипергенеза. Морфолого-генетические типы рельефа Современный рельеф — результат длительного развития, которое еще не закончилось. Главными факторами геоморфологической динамики земной поверхности являются тектонические движения (поднятия и опускания) и процессы денудации (снос и аккумуляция наносов). Учитывая своеобразные особенности внешнего вида поверхности и ее происхождения, все разнообразие рельефа России и сопредельных государств, по К.К.Маркову, можно свести к таким морфолого-генетическим типам, как горный (структурно-тектонический), структурный (пластовый), скульптурный (эрозионный) и аккумулятивный (насыпной). Каждый из названных типов рельефа характеризуется свойственными ему генетическими особенностями, резко отличными чертами поверхности и спецификой поверхностных отложений. Эти типы рельефа представляют собой различные стадии основного процесса развития рельефа,
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв выражающегося в борьбе эндогенных и экзогенных сил. Преобладание тех или других и создает указанное разнообразие типов. 1. Горный, или структурно-тектонический, тип рельефа возникает при преобладании эндогенных сил над экзогенными на территориях, интенсивно затронутых горообразовательными движениями. Он характеризуется прежде всего значительными относительными колебаниями высот. Этот тип рельефа разделяется на несколько подтипов. Высокогорный рельеф отличается наибольшей относительной амплитудой колебания поверхности и обыкновенно наибольшей высотой над уровнем моря. Углы наклона склонов значительны, гребни гор узки, пики остры. В связи с этим рыхлые продукты выветривания быстро движутся по склонам, поверхностные наносы маломощные и грубообломочные, почвы примитивные слаборазвитые. Высокогорный рельеф характерен для гор Кавказа, Западного Памира, хребтов Тянь-Шаня и Алтая. Сравнительно подчиненную роль он играет на Урале, в Саянах и в горных районах Северо-Восточной Сибири. Альпийский рельеф совмещает в себе черты высокогорности (крутизна склонов и узкие гребни) с наличием в понижениях рельефа — карах (нишеобраз- ных углублениях на склонах гор) и долинах — значительных площадей рыхлых древнеледниковых отложений, на которых нередко развиваются пышные пастбища. По своему распространению альпийский рельеф не вполне совмещается с высокогорным, так как оледенения связаны с климатом. Поэтому в южных горных системах (Тянь-Шань, Памир, Кавказ) альпийский рельеф встречается только на самых больших высотах и венчает высокогорный. В то же время на Полярном Урале и в горах Северо-Восточной Сибири альпийский рельеф развит на гораздо меньших высотах, где высокогорный рельеф совсем или почти совсем отсутствует. Нагорья, или высокогорные выровненные поверхности, представляют собой высоко приподнятые и вместе с тем сравнительно слаборасчлененные участки поверхности. Вследствие небольшой крутизны склонов происходит накопление рыхлых продуктов выветривания, достигающих значительной мощности в пониженных участках нагорий. По условиям рельефа нагорья — наиболее благоприятные для сельскохозяйственного использования части высоких гор (альпийские пастбища, высокогорное земледелие). К нагорьям относятся значительные пространства в Закавказье, Восточном Памире, Тянь-Шане («сырты»), Алтае, Саянах, Становом хребте, Северо-Восточной Сибири. Среднегорный рельеф объединяет пространства гор, характеризующиеся меньшей (чем высокие горы) амплитудой относительных колебаний высот (от 0,5 до 2 км) и в большинстве случаев меньшими абсолютными высотами. Крутизна склонов не столь велика, а ширина хребтов часто очень значительна. В связи с меньшей интенсивностью движения продукты выветривания гор сравнительно мелкозернисты и представляют более благоприятный субстрат для развития растительности. Средневысотные горы, в отличие от высоких, в средней и южной полосе России и сопредельных государств покрыты лесами, и только на Северном и Полярном Урале и в горах Северо-Восточной Сибири их водораздельные части и даже склоны покрыты тундровой растительностью. Средневысотные горы занимают наибольшие пространства среди горного рельефа России и сопредельных государств. В наиболее высоких горных странах они окаймляют территории, занятые высокогорным, альпийским рельефом и
108 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв высокими нагорьями (восточный Кавказ, Закавказье, Памир, Тянь-Шань, Алтай). В других районах средневысотный рельеф оказывается основным, а высокогорный встречается лишь отдельными участками (Урал, Становой хребет, хребты Верхоянский, Черского и т.д.) или отсутствует вовсе (Сихотэ- Алинь, большинство возвышенностей Восточной Сибири, большая часть Ко- петдага и т.д.). Низкогорный рельеф включает горы, характеризующиеся небольшой амплитудой относительных колебаний высот (менее 0,5 км) при небольшой обычно абсолютной высоте. Низкогорный рельеф занимает значительные пространства на Урале, Новой Земле, в горном Крыму, Казахстанском мелкосопочни- ке, по окраинам высоких и средневысотных гор Большого Кавказа и Закавказья, Копетдага, Памира, Тянь-Шаня и т.д. Сельговый рельеф представляет разновидность горного рельефа, характерную для сильно денудированных областей докембрийских кристаллических щитов. Колебания относительных высот здесь стоят на грани рельефа низкогорного и холмистого. В отличие от низкогорного рельефа формы геоскульптуры связаны с работой не речной, а ледниковой эрозии. Сельговый рельеф распространен на территории Карелии и отчасти на Кольском полуострове. В большинстве случаев он представлен вытянутыми в одном направлении грядами, образованными твердыми кристаллическими породами, разделенными понижениями, обычно занятыми торфяными болотами или озерами. Поверхность гряд отшлифована ледником и оголена, на склонах лежит грубый моренный нанос, покрытый лесом. 2. Структурный, или пластовый, тип рельефа характеризуется совпадением рельефа с геологической поверхностью. К этому типу относятся участки плоские, со слабым горизонтальным расчленением, в различной степени, но в общем невысоко (до 1 км) приподнятые над уровнем моря. Структурный рельеф развивается там, где встречаются горизонтально залегающие или слабодисло- цированные пласты осадочных пород, обладающих значительной стойкостью по отношению к эрозии. В этом типе рельефа выделяется несколько подтипов. Плоскогорья имеют высоту до 1 км и наиболее развиты в области древних щитов, прикрытых толщей слабодислоцированных осадочных отложений, или траппов, а также по окраинам горных сооружений. Наибольшие пространства плоскогорья занимают в Средней Сибири. Плато — другая столь же распространенная разновидность структурного рельефа. Это участки структурного рельефа, имеющие небольшие (до 400 м) абсолютные высоты и соответственно еще меньшую глубину расчленения. Наиболее развиты плато на северо-западе, севере и востоке Русской равнины и связаны с наличием здесь твердой поверхности того или иного слоя, задерживающего денудационные процессы и придающего рельефу плоский характер (например, ордовикское и карбоновое известняковые плато на северо-западе). Широко распространены плато также в Средней Азии. Самое крупное из них — Устюрт (высота около 300 м), образованное горизонтальной поверхностью сарматских известняков. Куэсты (от исп. «cuesta» — склон горы, откос) — еще одна разновидность структурного рельефа. Это узкие плато, наклоненные в одну сторону и обрывающиеся в противоположную сторону уступами. Куэстовый рельеф господствует в горном Крыму, куэстовые гряды сопровождают с севера Главный Кавказский хребет.
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв Бронированный рельеф представляет чередование хребтов и вытянутых понижений между ними, образованных в результате денудации геологических структур. Подобный рельеф развит в южном Предуралье, в Южно-Таджикской впадине. 3. Скульптурный, или эрозионный, тип рельефа включает равнины, образованные размывом — линейной речной эрозией, плоскостным смывом и морской абразией более или менее независимо от геологической структуры и тектоники. Рельеф этого типа связан самыми постепенными переходами с рельефом первых двух типов, и особенно с рельефом структурным. Степень расчленения эрозионных равнин различна. Переход от сильно- к слаборасчле- ненным равнинам в общих чертах следует понижению гипсометрического уровня. Поскольку равнины сложены различными породами, для эрозионного рельефа характерна пестрота литологического состава четвертичных отложений, мощность которых на повышенных участках мала и увеличивается на склонах и понижениях. Эрозионный рельеф типичен для Среднерусской возвышенности, окраинных частей Окско-Донской, Среднеднепровской и Западно-Сибирской низменностей и т.д. В отличие от горного и структурного рельефа, основные закономерности распространения которых обусловлены тектоникой, формирование скульптурных эрозионных форм зависит не только от тектоники, но и от климата (обилие поверхностных вод). 4. Аккумулятивный, или насыпной, тип рельефа определяется не поднятием и размывом древней геологической поверхности, а накоплением рыхлых масс молодых четвертичных отложений в областях погружения. Аккумулятивный рельеф весьма разнообразен, в связи с чем выделяют несколько подтипов. Аллювиальные равнины представляют собой слабо пониженные территории, охватывающие значительные части бассейнов крупных рек и их притоков; они весьма слабо расчленены, нередко заболочены. Рельеф аллювиальных равнин образует широкие, но низкие ступени — террасы, которые спускаются к современным руслам рек. Большие пространства аллювиальных равнин сложены песками (боровые пески), но наиболее высокие уровни сложены обыкновенно с поверхности суглинками. Мощность четвертичных отложений — несколько десятков метров. Наряду с аллювием понижения нередко заполняются древне- озерными отложениями. К аллювиальным равнинам относятся Полесская и Среднеднепровская низменности, Ярославско-Костромская и Марийская низины и т.д. Огромная озерно-аллювиальная равнина располагается в южной половине Западно-Сибирской низменности, главным образом в бассейнах Иртыша и Тобола. В Восточной Сибири наиболее значительными аллювиальными равнинами являются Ленско-Вилюйская, Яно-Индигирская, Средне- индигирская, Колымская и Анадырская низменности, рельеф которых в той или иной степени осложнен термокарстом. Большие пространства занимают аллювиальные равнины в Средней Азии. Предгорные наклонные равнины располагаются у подножия крупных горных сооружений и образованы продуктами размыва гор. Характерной чертой поверхности является наклон равнины от гор к прилегающим низменным пространствам. Наклонная поверхность бывает прорезана сетью речных долин, спускающихся с гор и сопровождаемых по своим бортам террасами. Мощность рыхлых четвертичных отложений велика и достигает нескольких сотен метров. Отложения выполняют пологие мульдообразные погружения поверхности коренных пород. В связи с большой мощностью четвертичных отложений, их крупнозернистостью и мульдообразным залеганием предгорные наклонные рав-
110 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв нины богаты подземными и даже артезианскими водами. Предгорные равнины распространены у подножий Кавказа, Копетдага, Тянь-Шаня, северо-западного Алтая и т.д. Межгорные котловины имеют несколько иной тип, чем предгорные равнины. Помимо иного расположения относительно гор, они меньше, днища их лежат на значительной высоте, толщи рыхлых отложений различны по мощности. К межгорным котловинам принадлежат Каракульская (Памир), Иссык- Кульская (Тянь-Шань), Тувинская, Баргузинская, Северо-Байкальская и др. Ледниковый аккумулятивный рельеф занимает большие площади на северо- западе и севере Русской равнины и на севере Западно-Сибирской низменности. Главная его разновидность — холмисто-моренный рельеф — преобладает вдоль южной и юго-восточной границ валдайского оледенения, где простирается обширный конечно-моренный пояс шириной 100—300 км. Он состоит из гряд конечных морен, сложенных грубым несортированным обломочным материалом, с многочисленными озерами между ними и моренных холмов. На территории Русской равнины ледниковый аккумулятивный рельеф особенно распространен к северо-западу от линии Минск — Смоленск — Селижарово — Вышний Волочек — Вологда — Усть-Важск; далее он занимает низовья Мезени и Печоры. Другая разновидность ледникового рельефа — грядовый рельеф — характерна для Карелии и Кольского полуострова. Его создают озы, представляющие собой невысокие B5—50 м) узкие гряды длиной до 30—40 км и более, сложенные слоистыми песчаными или гравийно-галечными водно-ледниковыми наносами и вытянутые в общем направлении движения ледника. В Карелии грядовому озовому рельефу принадлежит второстепенная роль, так как основные черты местности обусловлены сельговым рельефом. Морской аккумулятивный рельеф преобладает по побережью Северного Ледовитого океана (полуострова Канин, Ямал, Гыдан и др.), где в поздне- и послеледниковое время имели место морские трансгрессии. Наиболее обширной морской аккумулятивной равниной является Прикаспийская низменность. Это плоская бессточная область, сложенная с поверхности глинами и песками верхнечетвертичной хвалынской трансгрессии. Эоловый аккумулятивный рельеф наиболее распространен в песчаных пустынях Средней Азии (Каракумы, Кызылкум, Муюнкум и др.). В большинстве случаев он является результатом переработки ветром отложений аллювиальных равнин. Наряду с установлением морфолого-генетических типов рельефа большое значение имеет выявление и отражение на карте геоморфологических территориальных регионов разного таксономического уровня, характеризующихся своими индивидуальными геоморфологическими признаками, отличающими их от смежных регионов того же ранга, т.е. геоморфологическое районирование. Геоморфологическое районирование России и сопредельных государств Геоморфологическое районирование проводится в соответствии с геотектоническим подразделением территории, но при этом учитывается также рель- ефообразующее значение и экзогенных факторов.
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв На Карте геоморфологического районирования СССР, составленной С.С.Воскресенским, О.К.Леонтьевым, А.И.Спиридоновым и др. A985), вся территория разделена на пять геоморфологических поясов (рис. 42), соответствующих территориально и по определяющей роли различий строения земной коры, типа, направленности и интенсивности новейших тектонических движений геотектоническим структурам II порядка (платформы и орогеничес- кие пояса): 1) пояс платформенных равнин, плоскогорий и остаточных гор Северной Евразии; 2) пояс Альпийско-Гималайских горных сооружений; 3) пояс Тянь-Шаньско-Забайкальских возрожденных гор; 4) пояс Дальневосточных горных сооружений; 5) окраинный Тихоокеанский пояс гор и глубоководных котловин. Геоморфологические пояса разделяются на геоморфологические страны, характеризующиеся четко выраженной геотектонической и орографической обособленностью, общностью типа и интенсивности новейших тектонических движений и в связи с этим — определенной общностью денудационных и аккумулятивных процессов. В целом страны соответствуют геоструктурам III порядка (для платформ — это щиты, плиты, авлакогены, в складчатых поясах — складчатые системы, межгорные впадины). В пределах платформенного ядра Евразии выделяются такие страны, как Фенноскандия, Русская равнина, Западно-Сибирская равнина и др. Каждая страна подразделяется на геоморфологические провинции, области (подобласти) и районы. Геоморфологические провинции в общем случае соответствуют структурам IV порядка (для плит — антеклизы и синеклизы, для складчатых поясов — антиклинории и синклинории). Однако большое внимание при выделении провинций уделяется также типам денудации и аккумуляции, их интенсивности и субстрату. Поэтому нередко границы провинции не совпадают с границами структур IV порядка или охватывают несколько таких структур. Например, страна Русская равнина по комплексу геоморфологических признаков разделена на три провинции (Северорусскую, Среднерусскую, Южнорусскую). Это деление учитывает важнейшее событие в истории рельефа территории — четвертичное оледенение, благодаря которому северная ледниковая и южная внеледниковая части равнины приобрели настолько существенные особенности в строении рельефа и четвертичного покрова, что их внутренние различия, связанные с местными структурными факторами, отступили на второй план. Геоморфологические области в основном соответствуют тектоническим структурам V порядка, орографически и морфоструктурно они относительно однородны, что обусловлено однородностью характера и интенсивности новейших движений земной коры, общностью проявления экзогенных рельефо- образующих процессов и общностью свойств (строения) субстрата. На равнинных территориях именно субстрату и экзогенным факторам принадлежит роль основных критериев при выделении областей. Области подразделяются на более мелкие единицы районирования — подобласти и районы. Какова связь геоморфологического районирования с почвенным районированием? Крупные геоструктурные единицы геоморфологического районирования, провинции (а частично и области) лежат в основе выделения в почвенно-географическом районировании горных провинций. Так, в Европейско- Западно-Сибирской таежно-лесной почвенно-биоклиматической области
112 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Рис. 42. Общая схема геоморфологического районирования СССР (по С.С.Воскресенскому, О. К. Леонтьеву, А.И.Спиридонову и др., 1980; 1985). Пояс платформенных равнин, плоскогорий и остаточных гор Северной Евразии. ФС — страна Фенноскандия; провинции: I — Карело-Финская, II — Финско- Ботническая. РР — страна Русская равнина; провинции: I — Северорусская, II — Среднерусская, III — Южнорусская. НУ — страна Новоземельско-Уральская; провинции: I — Новозе- мельско-Пайхойская, II — осевая зона Урала, III — Западно- Уральская, IV — Восточно- Уральская. ТР — страна Туран- ская равнина; провинции: I — Арал-Каракумская, II — Устюрт-Мангышлакская, III — Тургай-Бетпакдалинская, IV — Кызылкум-Муюнкумская. ЗС — страна Западно-Сибирская равнина; провинции: I — Северная, II — Южная. КЗ — страна цокольных и денудационных равнин и низкогорий Центрального Казахстана; провинции: I — Центральноприбалхашская, II — Северо-Западный Казахстан. ВС — страна равнин, плоскогорий и низменностей Восточной Сибири; провинции: I — Среднесибирское плоскогорье, II — Якутская равнина, III — север Средней Сибири. Пояс Альпийско-Гималайских горных сооружений. КП — страна Карпатская горная; I — провинция Восточных Карпат. КА — страна Крымско- Кавказская; провинции: I — Крымско-Кавказских гор, II — Закавказской межгорной депрессии. МА — страна Малоазиатское нагорье; I — провинция Закавказского нагорья. ИН — страна Иранское нагорье; I — Туркмено-Хорасанская провинция. ПГ — страна Памиро-Гиндукушская; провинции: I — Памиро-Таджикская, II — Гиндукушская.
выделяется Уральская горная провинция, в Восточно- Сибирской мерзлотно-таежной почвенно-биоклимати- ческой области выделяются Колымская, Верхоянская и другие горные провинции. С более мелкими подразделениями геоморфологического районирования — подобластями и районами — связано выделение в почвенно- географическом районировании почвенных округов. Например, на Русской равнине в Среднерусской провинции дерново-подзолистых почв в связи с различиями в рельефе и характере почвообразующих пород выделяются (наряду с другими) Мещерский зандрово-низменно-рав- нинный округ, слабодренированный, с песчаными и супесчаными дерново-подзолистыми почвами и обилием болот и Смоленско-Московский покровно-моренный возвышенно-равнинный округ, хорошо дренированный, с глинистыми и суглинистыми дерново-подзолистыми почвами на покровных отложениях. Роль рельефа в географии почв. Учение о структуре почвенного покрова В связи с различием в возрасте почв на разных элементах рельефа и дифференциацией условий почвообразования рельеф оказывает существенное влияние на пространственное распределение почв. В.В.Докучаев, назвав рельеф в числе основных факторов почвообразования, сформулировал закон постоянства соотношений между формами поверхности земли и характером местных почв. По его мнению, правильное применение этого закона при почвенно-картографических работах упростит и сократит затраты на их проведение. Различают три типа форм рельефа: макро-, мезо- и микрорельеф. Макрорельеф — крупные формы земной поверхности, занимающие обширную площадь, с колебаниями высот от нескольких десятков до сотен метров (горные хребты, плоскогорья, равнины и пр.). Мезорельеф — формы, занимающие менее значительную площадь, измеряемую десятками или сотнями квадратных метров, с колебаниями высот в пределах 1—10 м и более (склон, ложбина, увал, холм и пр.). Микрорельеф — мелкие элементы рельефа, занимающие незначительные площади (от нескольких квадратных дециметров до нескольких сотен квадратных метров), с колебаниями относительных высот в пределах не более 1 м (кочки, холмики роющих животных, мелкие западинки, бугорки пучения и т.д.). Разновидностью микрорельефа является нанорелъ- еф (от лат. «nanos» — карликовый ) — самые мелкие Пояс Тянь-Шаньско-Забайкальских возрожденных гор. СА — страна возрожденных гор Средней Азии; провинции: I — Джунгаро-Зайсанская, II — Тянь-Шаньская, III — Алайская. ЮС — страна гор Южной Сибири; провинции: I — горной системы Алтая, II — Кузнецко-Минусинская, III — Западный Саян и Тува, IV — Восточный Саян, V — Байкало-Патомская, VI — Байкальская, VII — Забайкальская. Пояс Дальневосточных горных сооружений. ДВ — страна гор и низменностей Дальнего Востока СССР; провинции: I — Приморская, II — Приамурская, III — Станово-Джугджурская. СВ — страна гор и равнин Северо-Востока СССР; провинции: I — Верхоянско-Сунтархаятинская, II — Яно-Оймяконо-Колымская, III — горная система (рифт) Черского, IV — Юкагиро-Анюйская, V — Охотско-Чукотская, VI — Яно-Инди- гиро-Колымская равнина. Окраинный Тихоокеанский пояс гор и глубоководных котловин. ЯС — страна Японско-Сахалинская; провинция: I — Сахалинская. КК — страна Камчатско-Курильская; провинции: I — Курильская, II — Камчатская, III — Пенжинско-Анадырская, IV — Корякская. Границы геоморфологических таксонов: а — стран, б — провинций
114 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв элементы, диаметр которых колеблется в пределах от нескольких сантиметров до 0,5—1 м, относительная высота до 10 см, реже 30 см (кочки, мерзлотные полигоны, мелкие западинки, неровности, созданные обработкой и т.д.). Макрорельефом обусловлен прежде всего закон вертикальной зональности почв в горах. Здесь в дифференциации почвенного покрова решающее значение имеют изменение климатических условий с высотой местности, а также «барьерный» эффект гор и гравитационные перемещения веществ. С.С.Неуст- руев A930) отмечал, что влияние абсолютной высоты на климат и почвы сказывается не только в горных странах, но и в странах волнистых, где колебания высот не превосходят 250—300 м, хотя анализ явлений здесь затруднен возможным воздействием других факторов. По мнению Ф.Н.Милькова A953), в вертикальной дифференциации ландшафтов на равнинах важную роль играет расчлененность рельефа. Вертикальная дифференциация ландшафтов перерастает в вертикальную зональность, когда колебания высот между возвышенностью и низменностью достигают 200 м и более. И.В.Тюрин при изучении почв лесостепи показал влияние макрорельефа на распределение серых лесных почв и черноземов. Так, на Правобережье Украины массив серых лесных почв приурочен к наиболее возвышенной и расчлененной части Волыно-Подольского плато, в то время как по периферии этой возвышенности по мере ее понижения оподзоленность уменьшается и серые лесные почвы сменяются черноземами, которые опоясывают указанный массив с юга, востока и севера, подходя в последнем направлении почти вплотную к подзолистым почвам Полесья. Или относительно пониженная и слабо- расчлененная равнина области Донского оледенения характеризуется более значительным продвижением к северу типичных черноземов по сравнению с соседними возвышенными и сильно расчлененными районами Среднерусской и Приволжской возвышенностей. На этих возвышенностях, кроме того, выщелоченные черноземы и серые лесные почвы внедряются далеко на юг, в подзону типичного чернозема. Причину влияния рельефа на распределение почв в данном случае И. В. Тюрин видит, во-первых, в том, что возвышенные районы лесостепи являются более влажными, чем пониженные, а во-вторых, в различной скорости процессов выщелачивания, которые идут быстрее при возвышенном и расчлененном рельефе. На пониженных участках процессы выщелачивания затруднены вследствие замедленного оттока почвенно-грунтовых вод и более высокого их залегания по отношению к дневной поверхности. Кроме того, в условиях центра и юго-востока Русской равнины возвышенности отличаются по сравнению с низменностями более холодным климатом (ниже среднегодовые и среднемесячные температуры, короче безморозный период, дольше лежит снежный покров). Таким образом, в дифференциации почвенного покрова на равнинных территориях со значительным вертикальным расчленением обнаруживаются первые проявления градиентного изменения условий тепла и влаги по высоте местных элементов рельефа. Различие почвенного покрова возвышенных и пониженных равнин зависит не только от климатических условий, связанных с градиентом высоты, но и от степени расчлененности территории, высоты грунтовых вод и влияния их на почвообразование и др.
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв J J 5 Снс1С Снсг Jj^ Рис. 43. Схема генетических взаимосвязей между ^J>^^i^-^^ *s^v почвами {по В.М. Фридланду,1972): А - в комп- liil \ ji J ^^Бт лексах и пятнистостях, Б — в сочетаниях и вариа- А Б циях. Почвы: Кл — лугово-каштановые, Снск — солонцы солончаковатые, Пд — дерново-подзолистые, Бт — болотные торфяные и торфяно-глеевые Мезорельеф вызывает перераспределение влаги, миграцию растворимых веществ, а также мелкозема; отчетливое влияние может оказывать (но не всегда) экспозиция склонов. Закономерную смену почв, тесно связанную с элементами мезорельефа, С.С.Неуструев предложил называть почвенными сочетаниями. В последнее время под сочетаниями имеют в виду такие почвенные комбинации, в которых регулярно чередуются довольно крупные (порядка гектара и десятков гектаров) ареалы контрастно различающихся почв, генетическая связь между которыми носит однонаправленный характер (одни компоненты находятся под преимущественным влиянием других, рис. 43). Факторы, определяющие формирование сочетаний, в своем возникновении и развитии, как правило, независимы от почвообразования. Компоненты сочетаний могут иметь особое хозяйственное использование (Фридланд, 1972). На рис. 44 показано характерное для южнотаежной зоны сочетание дерново-подзолистых, болотно-подзолистых и болотных почв в условиях холмистого рельефа конечно-моренной равнины. Дерново-подзолистые почвы без признаков переувлажнения занимают вершины и склоны мелких холмов. Болотно- подзолистые почвы формируются на переходах от повышений к замкнутым понижениям. Болотные почвы развиты в замкнутых понижениях. Каждой зоне свойственны свои, весьма разнообразные сочетания почв по элементам мезорельефа, образующие аналогичные топографические ряды почв (Захаров, 1927), которые в зарубежной литературе получили название почвенных катен (от лат. «catena» — цепь). Почвенной катеной называют сопряженный по рельефу ряд почв, различия между которыми связаны с различиями высотного уровня и уклона, определяющими дренаж, а также и с литологическим фоном в случае его неоднородности. Впервые схемы распределения почв и характерных для них химических соединений по элементам рельефа для четырех почвенных зон (лесной, лесостепной, степной и сухостепной) предложил Г.Н.Высоцкий A906), он дал руководящую идею для понимания закономерностей топографии почв (табл. 20). Позже С.А.Захаровым был сформулирован закон аналогичных топографических рядов почвообразования A927). Дальнейшая разработка представлений о строении катены, дифференцирующих ее факторах и процессах, их развитии во времени связана прежде всего с исследованиями М.А.Глазовской, В.М.Фридланда, Н.А.Караваевой, а за рубежом — Милна, Лаффоржа, Башнэлла, Янга, Джеррарда и др. Аналогичные топографические ряды почв для разных природных зон показаны на рис. 45. Например, общей закономерностью в распределении почв по мезорельефу в подзоне широколиственных лесов является уменьшение опод- золенности вниз по склону. Водоразделы обычно заняты светло-серыми лесными почвами в сочетании с дерново-подзолистыми, к склонам приурочены светло-серые и серые лесные почвы, а нижние части склонов покрывают темно- серые и серые лесные глеевые почвы. Такое распределение почв по рельефу
116 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Рис. 44. Почвенное сочетание в условиях холмистого рельефа конечно-моренной равнины, Новгородская обл. (по И.С. Урусевской и др., 1982). Вверху — почвенная карта, внизу — профиль по линии I—I. Почвы: 1 — дерново-среднеподзолистые, 2 — дерново-сильноподзолистые, 3 — дерново-сред- неподзолистые поверхностно-слабоглееватые, 4 — дерново-среднеподзолистые грунтово-глеева- тые, 5 — дерново-среднеподзолистые слабосмытые, 6— дерново-среднеподзолистые среднесмы- тые, 7 — дерново-среднеподзолистые намытые, 8 — дерново-сильноподзолистые намытые грун- тово-глееватые, 9 — дерново-подзолисто-глеевые, 10 — перегнойно-подзолисто-глеевые, 11 — дерново-глеевые, 12 — перегнойно-глеевые, 13 — торфяно-глеевые, 14 — торфяные болотные низинные на маломощных торфяниках, 15 — торфяные болотные низинные на среднемощных торфяниках, 16 — торфяные болотные низинные на мощных торфяниках, 17 — уровень почвен- но-грунтовых вод, 18 — моренные отложения вызвано выщелачиваним СаС03 с водоразделов и перераспределением его с внутрипочвенным стоком к нижним частям склонов, а также влиянием грунтовых вод. Многообразие катен определяется не только зональными биоклиматическими условиями, но и разнообразием литолого-геоморфологических факторов. Это хорошо видно на рис. 46, где приведены почвенные катены таежно-лесной зоны Восточно-Европейской равнины. Например, в подзоне дерново-подзоли-
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв Таблица 20 Ороклиматологическая классификация почв Г.Н.Высоцкого {1906) Отношение осадков к испаряемости как определитель влажности климата 1'/з Климат влажный 1 Климат умеренно влажный 2/3 Климат умеренно сухой 1/3 Климат сухой Участки схематического профиля Ложбина нагорная Сфагновое болото; торф на выщелоченном глее Влажная лесная почва; под дерновым горизонтом подзолисто- глееватый выщелоченный горизонт Сильно выщелоченный чернозем вершинных западин или блюдец; переход в лесной суглинок, иногда оподзоленный грунт частично без СаСОз Котловинный и ложбинный чернозем Склоны с более отдаленным уровнем грунтовых вод Дерново- подзолистые почвы на желто- красно-бурых наносах; глей отдален Серый лесной суглинок или чернозем луговой степи. Намечен горизонт белоглазки Горовой чернозем с горизонтом белоглазки и с некоторой глубины более или менее соленосными грунтами Каштаново- буроватые почвы типчаково- полынковых степей Нижние части склонов с приближающимся уровнем грунтовых вод Дерново- подзолистые почвы с более или менее развитым ортштейновым охристым горизонтом над не вполне выщелоченным глеем Чаще луговая степь Долинный чернозем со спорадическими подпочвенными солончаками Светло-серо-бурые почвы сухих по- лынково- солянковых степей Низменности с подступающими к поверхности грунтовыми водами Охристое луговое болото на охристо- глееватом грунте Луга или луговые болота с выделениями охры, извести, иногда несколько солонцеватые Солонцеватые луга и солончаки Солончаки и хаки стых почв южной тайги на песчано-супесчаных породах аллювиально-зандро- вых и водно-ледниковых равнин (Мещерская низменность, Марийская низина и др.) наиболее характерны подчиненно-гидроморфные катены, в которых песчаные холмы или гряды заняты дерново-подзолистыми иллювиально-же- лезистыми почвами, плоские поверхности на переходе к низинам — болотно- подзолистыми и ложбины стока — торфяными болотными почвами. В той же зоне на ленточных глинах плоских водно-ледниково-озерных равнин вследствие плохого дренажа формируются автономно-гидроморфные катены. Здесь, наоборот, к водоразделам приурочены болотные и болотно-подзолистые почвы, на приводораздельных склонах их замещают дерново-подзолистые поверх- ностно-глееватые (поверхностно-элювиально-глееватые) почвы. На более крутых, хорошо дренированных участках склонов узкими полосами тянутся дерново-подзолистые почвы, сменяющиеся дерново-глеевыми по долинам ручьев 117
1 1 Q Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв I Бвт Пбт Рис. 45. Аналогичные топографические ряды почв некоторых природных зон. Почвы: П — подзолистые, Пд — дерново-подзолистые, Пб* — дерново-подзолисто-глеевые, Пбт — торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевые, Бнт — болотные торфяные и торфяно-глеевые низинные, Бвт — болотные торфяные и торфяно-глеевые верховые, Л, — светло-серые лесные, Л2 — серые лесные, Лг — серые лесные глеевые, Л3Г — темно-серые лесные глеевые, Дг — дерново-глее- вые, Чв — черноземы выщелоченные, 4° — черноземы обыкновенные, Чл — лугово-черноземные, К^ — каштановые, К2СН — каштановые солонцеватые, Кл — лугово- каштановые, Клсн — лугово-каштановые солонцеватые, Лг — луговые, Лг™ — луговые солонцеватые, Лг0" — луговые солончаковатые. Почвенные зоны (подзоны): I — подзона подзолистых почв средней тайги; II — зона дерново-подзолистых почв южной тайги; III — зона серых лесных почв широколиственных лесов; IV — зона оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи; V — зона обыкновенных и южных черноземов степи; VI — зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи (Ловатско-Волховская низина). Особенно разнообразны и сложны по составу компонентов катены с неоднородным литологическим фоном вследствие изменения мощности и состава рыхлого чехла, покрывающего лежащие близко к поверхности плотные массивно-кристаллические (гляциально-цокольные равнины Балтийского щита) или осадочные карбонатные породы (карбонатно-моренные равнины Ордовикского плато и др.). Закономерную смену пятен различных почв, связанную с чередованием элементов микрорельефа, С.С.Неуструев предложил называть почвенным комплексом. По В.М.Фридланду A972), комплексы представляют собой почвенные комбинации с регулярным (через каждые несколько метров или несколько десятков метров) чередованием мелких пятен контрастно различающихся почв, взаимно обусловленных в своем развитии (см. рис. 43). Факторы, определяющие возникновение комплексов, как правило, тесно связаны с почвообразованием и изменяются одновременно с формированием компонентов почвенного комплекса. Хозяйственное значение подобных площадей определяется свойствами комплекса в целом. В качестве примеров комплексов почв можно привести наличие в полупустыне на фоне светло-каштановых почв по падиночкам и луночкам рельефа солонцов. Типичный комплекс Прикаспийской низменности состоит из солонцов на микроповышениях, лугово-каштановых выщелоченных почв в микропонижениях и лугово-каштановых солонцеватых — на микросклонах (рис. 47). В лесостепной зоне на фоне типичных черноземов в блюдцах на водоразделах формируются лугово-черноземные почвы, а на приводораздельных склонах — выщелоченные черноземы, например Стрелецкая степь (Целищева, Дайнеко, 1967). На рис. 48 показан болотный комплекс типичной тундры высокой поймы Индигирки.
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв Закономерности структуры почвенного покрова теснейшим образом связаны с рельефом местности. Под структурой почвенного покрова понимается определенный тип его строения, т.е. состав, конфигурация и положение относительно друг друга территориальных единиц почвенного покрова (почвенных групп или их сочетаний) различного таксономического уровня. Поэтому можно говорить о структурах почвенного покрова всей Земли, отдельных полушарий, отдельных географических поясов, зон, провинций и т.д. Они формируются под влиянием различных факторов (биоклиматических, орографических, литологических, историко-генетических), среди которых важную роль играет рельеф. В русском почвоведении конца XIX в. и первых десятилетий XX в. были достигнуты крупные успехи в изучении географических закономерностей (горизонтальная и вертикальная зональность, фациальность), обусловленных главным образом различиями общих климатических (гидротермических) факторов почвообразования. Значительно меньше внимания было уделено изучению местных закономерностей смены почв на небольших расстояниях в связи с условиями мезо- и микрорельефа, т.е. топографии почв. В настоящее время в связи с развитием крупномасштабной картографии почв изучение топографических закономерностей их распределения вылилось в особое направление географии почв, получившее название учения о структуре почвенного покрова в узком смысле этого понятия. Структура почвенного покрова — категория географическая. На первый взгляд, хаотичная пестрота почвенного покрова при более детальном ее изучении обнаруживает определенные закономерности, выявление которых и составляет задачу изучения структуры почвенного покрова. Еще В.В.Докучаев A895) в программе курса почвоведения писал о возможности схематизирования видимой пестроты почв. Теоретическая основа учения о структуре почвенного покрова была создана Н.М.Сибирцевым. «Пусть пашня пестра, — писал он, — но если эта пестрота для целой группы владений однотипична, замыкается в одну и ту же схему, то такая схема с соответствующей ей суммарной бонитировкой может рассматриваться как единица для сравнения оцениваемых территорий» (Почвоведение, 1909, с. 485). Н.М.Сибирцев выделил «типы пашен» для подзолистой, лесостепной и черноземной зон. Он ввел понятие почвенной комбинации и считал, что для каждой местности типичны свои комбинации почв. Для дальнейшего развития учения о структуре почвенного покрова большое значение имели работы Г.Н.Высоцкого A906), Н.А.Димо и Б.А.Келлера A907), С.А.Захарова A911), Я.Н.Афанасьева A914), С.С.Неуструева A915, 1931) и др. Особенно тесно эти исследования связаны с именем С.С.Неуструева. В работе «О почвенных комбинациях равнинных и горных стран» A915) он разделил комбинации по типам рельефа на две группы: комплексы (связанные с микрорельефом) и сочетания (связанные с мезорельефом или закономерной сменой почвообразующих пород). Вместе с тем С.С.Неуструев предложил заменить понятие зональных почв понятием «зональных или областных почвенных комбинаций», включающих как автоморфные, так и гидроморфные почвы данной зоны. Широко развернувшиеся в последующие годы почвенно-географические исследования накопили большой материал о почвенных комбинациях разных природных зон. Оформление учения о структуре почвенного покрова в каче-
120 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв стве самостоятельного раздела почвоведения связано с именем В.М.Фридлан- да A965, 1972, 1984). При рассмотрении структуры почвенного покрова необходимо определить те первичные компоненты, из которых строится почвенный покров. Л.И.Прасолов назвал такой первичный компонент почвенным индивидуумом и определил его как «небольшое пространство, которое пересечено почвенным разрезом» и которое является «теоретическим пределом почвенной съемки» A927). Это понятие получило в США в 50-х гг. XX в. наименование педон (наименьший объем, который может быть назван почвой, он занимает площадь от 1 до 10 м2). Для изучения почвенного покрова на современном уровне развития науки и практического использования почв это понятие слишком детально. Поэтому В.М.Фридланд вводит понятие элементарного почвенного ареала как первичного компонента почвенного покрова, который представляет собой почвы, от-
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв 121 Почво- одразуюцие породы Тип рельефа Водно-ледни- ково-озерные и\ аллювиально гандроВые равнины моренные и конечно- моренные равнины покровно- суглинистые моренные равнины подгорные равнины эрозионные равнины зона дерново-подзолистых почв южной тайги Глинистые (В том числе карбонатные) ZH6 И MBi [vvj7 Ift-ftiu I kxx»kIq liijrjio l*l2Dh Puc. 46. Почвенные катены таежно-лесной зоны Восточно-Европейской равнины (по И.С.Урусевской, 1990). Почвы: ПБ — подбуры, Пг — глееподзолистые, Пг° — глееподзолистые контактно-глееватые, в том числе со вторым осветленным горизонтом, П — подзолистые, Пк — подзолистые остаточ- но-карбонатные, Ппг — подзолистые поверхностно-глееватые, Пд — дерново-подзолистые, П,д — поддубицы, Пдк — дерново-подзолистые остаточно-карбонатные, Пдо — дерново-подзолистые контактно-глееватые, в том числе со вторым осветленным горизонтом, Пдпг — дерново-подзолистые поверхностно-глееватые, Пб^1 — дерново-подзолисто-глеевые и глееватые, Пбт — торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевые, Поиг — подзолы иллювиально-гумусовые, Пож — подзолы иллювиально-железистые и железисто-гумусовые, По0 — подзолы со вторым осветленным кон- тактно-глее-оподзоленным горизонтом, Пбиг — подзолы торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые, П^ — слабодерново-подзолистые иллювиально-железистые, Лбф — буроземы грубогу- мусные, Л, — светло-серые лесные, Л2 — серые лесные, Лг — серые лесные глеевые, Пк — перегнойно-карбонатные, Дк — дерново-карбонатные, Дш — дерновые шунгитовые, Дшг — дерновые шунгитовые глееватые и глеевые, Дг — дерново-глеевые, Пр — примитивные слаборазвитые, Д°б — почвы «овражно-балочного комплекса» (дерновые намытые, дерново-глеевые и др.), Бв — торфяные и торфяно-глеевые верховых болот, Бп — торфяные и торфяно-перегной- но-глеевые переходных болот, Бн — торфяные и торфяно-перегнойно-глеевые низинных болот, Б — торфяные болотные без разделения; а — эродированные, б — неполноразвитые щебнистые. Рыхлые породы: 1 — пески и супеси флювиогляциальные и озерные, 2 — пески и супеси моренные, 3 — суглинки моренные, 4 — суглинки покровные, 5 — суглинки элювиально-делювиальные, 6— глины озерно-ледниковые, 7 — признаки карбонатности. Плотные коренные породы: 8— изверженные кислые, 9 — изверженные основные, 10— шунгиты, 11 — осадочные некарбонатные и карбонатные, 12 — известняки.
J 22 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Рис. 47. Лугово-степной комплекс с суффозионным микрорельефом, Волгоградская обл. (по Е.Н.Ивановой и В.М.Фридланду, 1954): 1 — лугово-каштановые сильно выщелоченные почвы под ковылем, житняком, острецом, зопником и таволгой; 2 — лугово-каштановые выщелоченные почвы под ковылем, полынком, житняком и острецом; 3 — лугово-каштановые слабо выщелоченные и солонцеватые почвы под ромашником, полынком, житняком и острецом; 4 — солонец солончаковатый, рассолонцовыва- ющийся и рассоляющийся под прутняком; 5 — солонец солончаковый под черной полынью и прутняком; 6 — сусликовины с солянками; 7 — почвенные разрезы -20-25 м Рис. 48. Регулярно-циклический болотный комплекс типичной тундры (по Н.А.Караваевой, 1969). А — поперечный разрез; Б — вид сверху; 1 — крупный полигон; 2 — морозная трещина; 3 — валик полигона; 4 — срединное болотце полигона; 5 — вода в морозной трещине; 6 — сезонный ледяной клин; 7 — растительность валика, почвы тундровые глеевые перегнойные мерзлотные; 8— кочкарник срединного болотца, почвы тундровые торфянисто- и торфяно-глеевые мерзлотные; 9 — зеркало воды в срединном болотце носящиеся к какой-либо одной классификационной единице наиболее низкого ранга, занимающие пространство, со всех сторон ограниченное другими элементарными почвенными ареалами или непочвенными образованиями A965). В зарубежной литературе к этому определению близки понятия полипедон (Джонсон) и педотоп (Эвальд, Хаазе). Элементарный почвенный ареал имеет ряд характеристик. Первая и важнейшая из них определяет содержание ареала — классификационное наименование образующей его почвы. Вторая группа описывает морфологию ареала —
Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв площадь, степень изрезанности, форму и характер границ (резкие, ясные, постепенные). Третья группа относится к экологии ареала: устанавливает его связи с условиями окружающей среды и возраст почвообразования. Закономерно чередуясь в пространстве, элементарные почвенные ареалы образуют почвенные комбинации, многократное повторение которых создает определенные структуры почвенного покрова. Можно выделить разные уровни организации почвенного покрова: элементарный почвенный ареал — микроструктуры — мезоструктуры — макро- и мегаструктуры. Микроструктуры (или элементарные почвенные структуры) связаны в своем распространении чаще всего с микрорельефом. Они всегда входят в качестве компонентов в состав структур почвенного покрова более высокого уровня организации. Мезоструктуры выражены повсеместно и обычно связаны с определенным типом мезорельефа или пространственной сменой почвообразующих пород. Компонентами мезоструктур являются как микроструктуры, так и элементарные почвенные ареалы. Пространственное чередование мезоструктур, обусловленное различными факторами, создает макро- и мегаструктуры почвенного покрова, охватывающие большие пространства. Структуру почвенного покрова можно характеризовать двумя группами показателей: первая описывает компоненты, образующие структуру, и включает их классификационное положение и степень различия в свойствах; вторая объединяет показатели пространственного соотношения компонентов — морфологию ареалов (величину, форму, степень расчленения, характер границ) и соотношение площадей элементарных почвенных ареалов, образующих рассматриваемую структуру. Таким образом, первая группа показателей относится к сфере классификации почв, а вторая — к сфере географии почв. В.М.Фрид- ланд предложил характеризовать первую группу показателей понятием контрастности, а вторую — понятием сложности. Можно использовать разные способы для выражения этих понятий. В. М. Фридланд попытался определить сложность и контрастность почвенного покрова главных почвенных зон и подзон Русской равнины, взяв за критерий сложности соотношение зональных и интразональных почв, а за критерий контрастности синтетический показатель плодородия — разность оценки в баллах почв, входящих в рассматриваемые почвенные комбинации. Для сопоставления величин контрастности и сложности почвенного покрова удобно воспользоваться совмещенным графиком этих двух показателей, представленным на рис. 49, где по оси абсцисс отложена относительная ширина почвенных зон и подзон (по 55° в.д.), а по оси ординат — индексы сложности и контрастности. Характер рассматриваемых кривых показывает, что наименее сложная структура почвенного покрова свойственна подзоне обыкновенных черноземов. Несколько более сложны структуры почвенного покрова зоны серых лесных почв и подзон выщелоченных, типичных и южных черноземов. К северу и югу от этой полосы сложность структуры почвенного покрова значительно возрастает и достигает максимума в зоне тундровых и в подзоне глееподзолистых почв на севере и в зоне бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв на юге, которые известны как «царства комплексов». Таким образом, наиболее сложные структуры почвенного покрова наблюдаются в экстремальных условиях увлажнения, т.е. там, где ощущается либо острый недостаток, либо избыток влаги в результате чего даже неболь-
124 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв л ч» ч° к3 к, се чтчюк2 Рис. 49. Контрастность и сложность почвенного покрова главных почвенных зон и подзон Русской равнины (по В.М. Фридланду, 1972): 1 — индекс контрастности почвенного покрова, 2 — индекс сложности почвенного покрова. Зоны и подзоны почв: Т — тундровых, Пг — глее- подзолистых, П — подзолистых, Пд -дерново- подзолистых, Л — серых лесных, Чв — черноземов выщелоченных,Чт — черноземов типичных, 4° — черноземов обыкновенных, 4ю — черноземов южных, К3 — темно-каштановых, К^ — каштановых, К, — светло-каштановых, Сб — бурых полупустынных, СБ — серо-бурых пустынных Л Ч" 4° К3 К, Сб СБ S ч1 4ю К2 Рис. 50. Неоднородность почвенного покрова главных почвенных зон и подзон Русской равнины (по В.М.Фридланду, 1972). Обозначения зон и подзон см. на рис. 49 шое ее перераспределение приводит к формированию качественно иной почвы (заболоченные почвы в подзолистой зоне, засоленные — в пустынной). Наименее сложная структура почвенного покрова характерна для условий относительной сбалансированности осадков и испаряемости. Кривая контрастности обнаруживает иные закономерности. Наименьшая контрастность отмечается в лесостепи и соответствует низким значениям сложности. Однако в противоположность индексу сложности контрастность остается минимальной и в экстремальных условиях увлажнения, где интразональные и зональные почвы близки по свойствам (в тундре все почвы переувлажнены, а в пустыне все почвы, в том числе и зональные, характеризуются солонцева- тостью и засоленностью), что снижает контрастность почвенного покрова. Таким образом, наиболее благоприятные условия для возникновения контрастности почвенного покрова создаются в зонах, где баланс осадков и испаряемости отчетливо, но не очень сильно сдвигается как в сторону преобладания осадков (подзона дерново-подзолистых почв), так и в сторону преобладания испаряемости (подзоны обыкновенных и южных черноземов и темно-каштановых почв). Именно здесь контрастность структуры почвенного покрова достигает максимума. Контрастность и сложность почвенного покрова определяют степень неоднородности его структуры. Для отражения последней можно использовать индекс неоднородности, представляющий собой произведение величин сложности и контрастности. Кривая неоднородности почвенного покрова в общих чертах следует кривой контрастности, но имеет более сглаженные минимумы на крайнем севере и крайнем юге, так как малая контрастность компенсируется здесь большой сложностью (рис. 50). Таким образом, неоднородность почвенного покрова является минимальной в зоне лесостепи и, быстро нарастая к северу и югу, становится максимальной в зоне дерново-подзолистых почв, а также в зоне каштановых почв. Именно здесь хозяйственное использование земель должно быть наиболее дифференцированным. В.М.Фридланд предложил детализировать выделение почвенных комбинаций с учетом степени контрастности. Среди комбинаций почв, связанных с
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова микрорельефом, следует различать контрастные — комплексы и слабоконтрастные — пятнистости. Почвенные комбинации, связанные с элементами мезорельефа, могут быть разделены на контрастные — сочетания и слабоконтрастные — вариации. Контрастными комбинациями, компоненты которых не имеют генетической связи (или она очень слаба), являются мозаики. Формирование мозаик обусловлено обычно неоднородностью почвообразующих пород. География структур почвенного покрова определяется двумя основными системами закономерностей: зонально-климатическими и геоморфолого-гео- логическими. В каждой структуре почвенного покрова обе эти системы находят отражение в ее компонентах, в характере связей между ними, в формах их пространственных смен. Вместе с тем зонально-климатические закономерности в большей степени проявляются в компонентах и характере связи между ними, которая зависит от перемещающихся веществ, а генетико-геометричес- кие особенности структуры почвенного покрова в большей мере определяются регионально-геологическими факторами, включая и историю развития ландшафтов: историю смен биоклиматических условий и процессов морфолито- генеза. Характер структуры почвенного покрова имеет настолько важное научное и практическое значение, что систематике структур почвенного покрова и их отражению на почвенных картах уделяется все большее внимание. Например, на учебной почвенной карте мира в масштабе 1:15 000 000, составленной М.АТлазовской и В. М. Фридландом A982), показаны не только основные группы почв, но и ареалы основных генетико-геометрических форм структуры почвенного покрова. Современные структуры почвенного покрова представляют собой лишь стадии общего процесса его эволюции. Развитие и смена этих структур происходят как под влиянием причин, заложенных в самом почвенном покрове, и идущих в нем процессов (автометаморфоз), так и под воздействием изменений внешних факторов (параметаморфоз). Параметаморфоз играет в эволюции структур почвенного покрова более значимую роль, чем автометаморфоз. Вопросы эволюции почвенного покрова рассматриваются более подробно в следующей главе. Глава 5 ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА В числе факторов почвообразования наряду с климатом, горной породой, живыми организмами и рельефом местности В.В.Докучаев назвал время или возраст страны. По современным представлениям, время занимает особое место, несоразмерное с другими факторами почвообразования, оно является объективной формой существования всего материального мира, в том числе и почв. Почва возникла на определенной стадии развития Земли, развивалась в течение всей истории биосферы и продолжает развиваться сейчас. В.В.Докучаев определил почву как естественно-историческое тело, подчеркнув тем самым идею изменения почв во времени, или эволюции почв.
126 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Эволюция почв Современный почвенный покров представляет собой сложное разновозрастное образование. В эволюции почв, согласно Н.Н.Розову A956), можно различать несколько циклов: 1) собственно биологический (биогенный), или цикл развития почвы в системе почва—растение, который является результатом борьбы двух противоположно направленных процессов: биологической аккумуляции веществ (биологического круговорота) и геологического выноса (геологического круговорота); 2) биогеоморфологический, в котором почва участвует вместе со всем ландшафтом в результате эволюции рельефа земной поверхности; 3) биоклиматический, или цикл развития почвы в системе почва—растение, связанный со сменой климата и природной обстановки в течение геологических эпох. Все названные циклы как бы вложены один в другой, и почва участвует в них одновременно, но для выявления сущности и причин процессов, протекающих в почве, эти циклы необходимо отличать друг от друга. Биологический цикл, часто называемый «саморазвитием» вследствие относительно стабильного состояния независимых от почв факторов, разделяется на две фазы: 1) образования почвы из горной породы и 2) развития зрелой почвы. Длительность первой фазы — образования из почвообразующей породы полностью сформированной (зрелой) почвы, достигшей динамического равновесия со средой, различна в разных л отологических и биоклиматических условиях. Согласно имеющимся фактам, этот процесс происходит в течение сотен, тысяч и десятков тысяч лет. На рыхлых породах в умеренном поясе он совершается в среднем за 1000—3000 лет. Например, песчаные подзолы на террасах Балтийского моря в Северной Швеции достигают зрелости за 1000— 1500 лет (Тамм, 1920), на побережье Прибалтики и на Карельском перешейке — за 2000—2300 лет (Таргульян, Александровский, 1977). По данным ВАКов- ды A946), в поёмно-дельтовых условиях для развития из свежего аллювия лугово-дерновых почв достаточно 100—150 лет. Дальнейшая эволюция зрелой почвы в биогенном цикле происходит вследствие накопления глубоких необратимых изменений в составе и строении самих почв в процессе почвообразования при относительно неизменном комплексе факторов почвообразования, что может привести к обратному воздействию на растительный покров и весь географический ландшафт (заболачивание подзолов в результате уплотнения иллювиального горизонта, затрудняющего фильтрацию влаги; осолодение солонцов и др.). Примером эволюции почв в биогенном цикле может служить ряд саморазвития, описанный в ФРГ Мюкенгаузеном A971). В результате естественного развития почвообразования на ледниковых отложениях под пологом дубово- букового леса кислый бурозем сменился буроземом оподзоленным, который, в свою очередь, вследствие формирования слабоводопроницаемого иллювиального горизонта эволюционировал в бурозем-псевдоглей. Этот переход совершился за 7000—8000 лет.
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова Результатом саморазвития почв может быть эволюция почвенного покрова крупных территорий. По мнению Н.А.Караваевой A982), прогрессивное заболачивание среднетаежной подзоны Западной Сибири вызвано саморазвитием почв депрессий рельефа — глееземов болотных, которые эволюционируют в торфяные болота, испытывающие горизонтальный рост и надвигающиеся на суходолы. Начало заболачивания суходолов в этом регионе относится к атлантическому периоду G500—8000 лет назад). Вместе со всем ландшафтом почва переживает биогеоморфологический цикл эволюции, связанный с развитием рельефа. В результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил земная поверхность испытывает постоянное преобразование, которое влияет на развитие почвенного покрова главным образом вследствие изменения гидротермических режимов почвообразования (стока, дренажа и грунтового увлажнения). Связь эволюции почвенных комбинаций с эволюцией рельефа в эрозионном цикле впервые ярко проанализирована в работе С.С.Неуструева «Почвы и циклы эрозии» A922). По мере врезания гидрографической сети, размыва и денудации первичного рельефа территории и превращения его в «почти-рав- нину», или «пенеплен», происходит эволюция почвенного покрова: неоднородный, разнообразный по составу, с большим участием гидроморфных почв почвенный покров «первичной» равнины сменяется зрелым, с хорошо выраженными зональными почвами покровом эрозионной равнины со сложным пересеченным рельефом и, наконец, вновь пестрым, комплексным покровом выровненной, с затрудненным естественным дренажем древней «почти-рав- нины», или «пенеплена». Ярким примером первичной слабодренированной равнины с затрудненным поверхностным стоком и чрезвычайно пестрыми комплексами различных по водному режиму почв (болотных, полуболотных, солонцовых, солончаковых, подзолистых и лугово-черноземных) является Западно-Сибирская низменность. В приречных частях территории, где улучшается дренаж, на севере падает заболоченность, а на юге возрастает преобладание типичных черноземов и уменьшается количество солонцов. С подобным же явлением мы встречаемся в Тамбовском плоскоместье — центральной, слаборасчлененной и наименее дренированной части Окско- Донской низменности. Для нее характерно близкое залегание грунтовых вод A,5—5 м) и обилие западин, занятых осиновыми колками и осоковыми болотами. Почвенный покров междуречных пространств пестрый, комплексный и слагается из лугово-черноземных, черноземно-луговых почв, солонцов, солодей и солончаков. Ближе к речной сети этот тип местности сменяется более дренированным плакорным, представленным пологими склонами с типичными черноземами. Связь эволюции почвенного покрова с изменением рельефа отчетливо прослеживается в процессе развития речных долин. Переход пойм в речные террасы вследствие понижения базиса эрозии и врезания гидрографической сети влечет за собой эволюцию поименно-аллювиальных почв лугового типа в почвы элювиального ряда, свойственные данным климатическим условиям. Анализ развития почвенно-растительного покрова долин степных зон Евразии дал И.М.Крашенинников A922). В частности, он показал роль процессов засоления—рассоления в преобразовании почвенного покрова террас. Так, болот-
128 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв но-луговые и луговые почвы поймы сменяются на низких террасах с близким уровнем грунтовых вод солончаковыми и солонцовыми почвами, которые, в свою очередь, на более высоких террасах под влиянием процессов остепнения сменяются солодями и солонцеватыми и осолоделыми степными почвами. Согласно исследованиям Г.В.Добровольского A960), по выходе из режима поёмности в процессе развития пойменной террасы луговые пойменные почвы эволюционируют в таежно-лесной зоне в дерново-подзолистые и подзолистые почвы, в подзоне широколиственных лесов — в серые лесные, а в лесостепи и северной степи — в лугово-черноземные почвы. По морфологии и химическим свойствам они сходны с зональными внедолинными типами почв, и лишь некоторые реликтовые признаки отличают пойменные аналоги зональных почв, указывая на их гидроморфный, типично пойменный режим в прошлом. Интересное исследование эволюции почвенного покрова аккумулятивно- морской и аллювиально-дельтовой равнин Терско-Кумского междуречья в связи с изменением трансгрессивно-регрессивного ритма Каспия и опусканием уровня грунтовых вод было проведено Н. В. Можаровой A980). Подробная количественная характеристика основных параметров структур почвенного покрова (состав и строение почвенного покрова, геометрия, контрастность, сложность, неоднородность), приуроченных к датированным разновозрастным участкам равнин, показала, что в пределах аккумулятивно-морской равнины на гидроаккумулятивной стадии развития в течение 50—100 лет формируется первичный почвенный покров с преобладанием луговых солончаковых почв, болотных и лугово-болотных почв, который в последующие 50 лет испытывает интенсивное засоление. В следующие 200 лет на гидроморфной стадии развития происходит аридизация приморских ландшафтов с резким уменьшением площади луговых почв, исчезновением лугово-болотных и болотных почв и появлением солончаков-солонцов и светло-каштановых почв, имеющих следы реликтового гидроморфизма. Для почвенного покрова типично преобладание несложных и неконтрастных микро- и мезокомбинаций. На мезогидроморф- ной (полугидроморфной) стадии развития почвенного покрова C00—6500 лет) повсеместное засоление сменяется рассолением. В почвенном покрове резко сокращается площадь лугово-светло-каштановых почв, возрастает количество солонцов; засоленные и солонцеватые почвы присутствуют в равных долях. Характерны чрезвычайно высокие показатели сложности и контрастности микро- и мезокомбинаций. На палеогидроморфной (реликтово-гидроморфной) стадии F500—12000 лет) возрастает влияние на почвенный покров зональных факторов, что выражается в увеличении интенсивности солонцового процесса и вовлечении в автоморфное почвообразование почв полугидроморфного и гидроморфного генезиса. Контрастность и неоднородность почвенного покрова вновь снижаются. Анализируя процессы поёмно-дельтового почвообразования в континентальных областях СССР, В.А.Ковда наряду с общностью основного направления эволюции почвенного покрова пойм и дельт (от свежего аллювия и болотных почв к лугово-дерновым, луговым засоленным и даже солончакам, а после отрыва от грунтовых вод к почвам элювиального ряда, свойственным данным климатическим условиям) отмечает и ряд различий в длительности и интенсивности проявления отдельных стадий почвообразования в разных природных зонах (табл. 21).
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова 129 Стадии почвообразования Ряд элювиальный Ряд грунтового увлажнения Солончаковая Лугово-дерновая Болотная Фаза лесного покрова Пойма и дельта рек Природные условия Такыры, солонцеватые сероземы, сероземы Длительная, с накоплением хлоридов и сульфатов Na, Mg, CaS04 и СаСОз Кратковременная Кратковременная Очень кратковременная, с галофитными формами Амударья Сырдарья Пустыни Бурые и светло- каштановые почвы, степные солонцы Длительная, с накоплением хлоридов и сульфатов Na, Mg, CaS04, СаСОз Умеренно продолжительная Умеренно продолжительная Кратковременная, но хорошо выраженная Урал Волга Терек Кура Араке Полупустыни Черноземы, солонцы степные Кратковременная, с накоплением сульфатов Na, карбонатов Na, CaSC>4, СаСОз Продолжительная Продолжительная Продолжительная Дон Кубань Дунай Степи Подзолистые почвы, тор- фяно-болотно-подзолистые почвы Слабо выраженная, с временным накоплением сульфатов Na и Са,СаСОз Продолжительная Очень продолжительная Постоянная Волхов Висла Риони Влажно- лесные области Схема направления развития почв в поёмно-дельтовых условиях (по В.А.Ковде, 1946)
130 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Есть основания полагать, что описанный путь эволюции почвенного покрова в поёмных условиях имел в прошлом значительно более широкое распространение, будучи характерным для великих водно-аккумулятивных равнин, в формировании которых принимали участие талые воды отступающего ледника или блуждающая сеть речных потоков. Например, эволюция почв Тамбовской низменности, по-видимому, идет так же, как и эволюция почв пойм и дельт — от свежего аллювия и болот к луговым почвам, затем солонцам и солончакам и, наконец, к автоморфным зональным почвам (Самойлова, Яку- шевская, 1970). Уникальную мощность мицелярно-карбонатных черноземов Азово-Кубанской равнины A80 см и более) связывают с геологической историей территории, рассматривая эти черноземы как результат эволюции плавневых почв (Иозефович, 1931; Лебедева, 1983). В.А.Ковдой A965, 1973) разработана концепция эволюции почв, согласно которой большинство почв обширных гляциальных, флювиогляциальных и аллювиальных равнин суши Земли прошли более или менее длительный гид- роморфный этап развития. Медленное поднятие земной поверхности в послеледниковое время, углубление речных долин и понижение уровня грунтовых вод привело к формированию эволюционного рада почв, в котором выделяется несколько стадий почвообразования от гидроаккумулятивной (подводной) через гидроморфную и полугидроморфную к палео-, протерогидроморфной и автоморфной. Хотя масштабы этого явления вызывают полемику (Герасимов, 1968), несомненно, что гидроморфный почвообразовательный процесс охватывал в прошлом более значительные площади, чем в настоящее время. Таким образом, для древнеаллювиальных и аккумулятивно-морских равнин с близко залегающими грунтовыми водами характерен пестрый и комплексный почвенный покров с участием заболоченных и засоленных почв. По мере эрозионного расчленения территории и опускания уровня грунтовых вод почвенный покров испытывает глубокие преобразования, приближаясь по характеру к типичным зональным почвам. Однако еще долгое время в составе почвенного покрова и свойствах почв будут наблюдаться реликтовые признаки, характерные для прежних фаз почвообразования (наличие осолоделых почв, солонцов, аккумуляция карбонатов, микроэлементов и др.). Поэтому для понимания особенностей современного почвенного покрова важно знать историю эволюции почв в связи с эволюцией рельефа. Биоклиматический цикл эволюции почв связан с крупными изменениями климата в геологические отрезки времени, обусловленными общепланетарными или космическими причинами (потепление или похолодание, смена сухих, или ксеротермических, эпох влажными, или плювиальными). Смещение границ климатических зон и фаций влечет за собой изменения в растительном покрове, в тепловом и водном режиме почв, что влияет на ход почвообразовательного процесса и отражается на свойствах почв. В профиле почвы происходит постепенное ослабление признаков, отвечающих прежней фазе почвообразования, и возникают признаки, соответствующие новому комплексу факторов почвообразования. Однако, так же как и в ходе геоморфологической эволюции почвенного покрова, современные почвы часто имеют реликтовые признаки и свойства, связанные с изменением климатических условий. В качестве примера можно назвать нахождение реликтовых подзолов в тундровой зоне, что указывает на менее суровый климат и более северное поло-
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова жение границы лесов в недавнее геологическое время. Это согласуется с данными палеогеографии (пыльцевой анализ). На основании изучения пыльцевых диаграмм М.И.Нейштадт пришел к выводу, что в эпоху климатического оптимума (средний голоцен, 2500—7700 лет назад) лесная зона в некоторых районах доходила до берегов Ледовитого океана A957). Другим примером может служить широкое распространение в южной части лесной зоны Западной Сибири серых лесных и дерново-подзолистых почв со вторым гумусовым горизонтом. Второй гумусовый горизонт четко выделяется в профиле ниже белесого подзолистого горизонта своей темной, углисто- черной окраской. Процентное содержание гумуса в нем обычно меньше, чем в верхнем гумусовом горизонте, но в составе гумуса этого горизонта резко преобладают гуминовые кислоты (Сгк: Сфк ~ 3), и прежде всего фракция, связанная с кальцием. Большинство исследователей считают этот горизонт реликтом степных, луговых или лугово-болотных почв, развивавшихся здесь в ксеротер- мическое время голоцена (средний голоцен) и подвергшихся оподзоливанию под влиянием надвинувшейся темнохвойной тайги вследствие похолодания и крупного смещения климатических зон. Этот вывод также подтверждается данными палеогеографии, согласно которым в эпоху климатического оптимума (-7000 лет назад) степи простирались значительно дальше на север, доходя до 60° с. ш. Указанный путь эволюции этих почв отражен в применяемом к ним иногда названии «вторично-подзолистые» (Драницын, 1914; Глинка, 1923 и др.). Универсальное значение биоклиматическому циклу развития придавал В.Р.Вильямс. Он разработал теорию «единого почвообразовательного процесса», согласно которой все почвы равнин прошли стадии развития от наиболее молодых, тундровых через подзолистые и болотные к более древним — черноземным, сухостепным, солонцовым и солончаковым. Причиной эволюции, по Вильямсу, явилось изменение положения полюсов Земли и соответственно границ климатических зон. Эта гипотеза в дальнейшем не нашла подтверждения. Современный почвенный покров в геологическом отношении молод. Большинство современных почв, начавших формироваться на территориях, подвергшихся оледенению, вероятнее всего, на рубеже позднего плейстоцена и голоцена A0 300 лет назад) и переживших без погребения и денудации весь голоцен, являются полигенетическими, так как в их профиле последовательно наложены и сложно интегрированы результаты многих периодов саморазвития, соответствующих изменению природных условий на протяжении голоцена. Эволюция почв и почвенного покрова в голоцене определялась преимущественно изменениями климата. В настоящее время предложены схемы биоклиматической эволюции почв различных регионов в голоцене (Золотун, 1974; Александровский, 1983, 1995; Иванов, 1988; Демкин, Иванов, 1985 и др.). Они базируются на достаточно точных палинологических и палеопочвенных методах, включая радиоуглеродные и археологические датировки. По современным представлениям эволюцию почв и почвенного покрова Русской равнины в голоцене, связанную с изменением биоклиматической обстановки, можно реконструировать следующим образом. Позднеледниковое время (переход от позднего плейстоцена к голоцену; более 10 300 лет назад) характеризовалось холодным континентальным клима-
132 Часть I- Факторы и общие закономерности географического распространения почв том с резкими колебаниями, чередованием периодов активизации почвообразования и денудационно-аккумулятивных процессов, господством тундрос- тепных гиперзональных ландшафтов на большей части территории. Преобладали мерзлотные почвы со слабо развитым профилем, признаками гидромор- физма и солифлюкционных деформаций. Почвенный покров, по-видимому, был не сплошным. Пребореальный период A0 300—9300 лет назад) — время общего потепления климата. В этот период в центре Русской равнины окончательно вытаивает мерзлота и начинает формироваться современный почвенный покров. Он был представлен в основном специфичными почвами с неразвитым профилем. Бореалъный период (9300—8000 лет назад) характеризовался продолжавшимся потеплением. В центре Русской равнины климат был более засушлив, чем в настоящее время, господствовали сосново-березовые леса, в средней и северной тайге преобладали елово-березовые леса, в лесотундре и тундре — березовые леса и редколесья. Почвенные профили развивались в сторону увеличения мощности и дифференцированности. Это было время становления полноразвитых почв и почвенного покрова параллельно со становлением современных зональных ландшафтов. Атлантический период (8000—5000 лет назад) — термический максимум голоцена. Наряду с потеплением изменилось увлажнение, но закономерности изменений до сих пор дискуссионны. По мнению А.Л. Александровского A995), почвенный покров Русской равнины в этот период был представлен зрелыми почвами, во многом сходными с современными, но их распространение отличалось от современного. Границы зон были сдвинуты на север. На месте тундровых почв располагались подзолистые, на месте части дерново-подзолистых — серые лесные, на месте значительной части серых лесных — черноземы выщелоченные и оподзоленные. Ареал черноземов типичных был небольшим. Южнее обширные пространства занимали черноземы обыкновенные и южные и темно-каштановые и каштановые почвы (рис. 51). В течение суббореального E000—2500 лет назад) и следующего за ним субатлантического периода B500—0 лет назад) в связи с похолоданием климата и смещением к югу границ тундровой и лесной растительности произошла эволюция части среднеголоценовых черноземов в серые лесные почвы, части серых и темно-серых лесных почв в дерново-подзолистые. Местами нижняя часть гумусового горизонта сохранилась в виде второго гумусового горизонта, следы которого обнаруживаются в некоторых современных дерново-подзолистых и серых лесных почвах. На севере Русской равнины соответственно смещению ландшафтных границ и наложению тундрового почвообразования на таежное в южной тундре выявлены реликтовая текстурная дифференциация почв на суглинках и мощные подзолы на песках. В степных областях Русской равнины после этапа суббореальной аридиза- ции, сопровождавшейся сокращением мощности гумусового горизонта черноземов и каштановых почв, солонцеватостью и смещением к северу почвенных зон на подзону по сравнению с современными границами, в субатлантическое время благодаря нарастанию увлажнения произошло увеличение мощности гумусового горизонта и глубины выщелоченное™ от карбонатов (Иванов, 1988). За последние 2500—1000 лет сложился современный облик почвенного покрова (рис. 51). Вторая половина субатлантического периода A000 B000)—0 лет
Рис. 51. Эволюция почвенного покрова Русской равнины в голоцене {по Л.Л.Александровскому, 1995). Почвы: Т — тундровые; ТМ — тундровые мерзлотные; ГЭ — глееподзолистые,часто торфянистые; ТБ — торфяно-болотные; По — подзолы железистые и железисто-гумусовые, часто торфянистые; П — подзолистые; Пг — подзолистые торфянисто-глеевые; Г — глеевые лесные и лугово- лесные; Дк — дерново-карбонатные (рендзины); Пд — дерново-подзолистые; Л — серые лесные; ГЭ* — глееэлювиальные (псевдоглеи, псевдоподзолы); Чв — черноземы выщелоченные; Чт — черноземы типичные; Чою — черноземы обыкновенные и южные, местами солонцеватые; Чмц — черноземы мицелярно-карбонатные; К — темно-каштановые и каштановые, местами солонцеватые и солончаковатые; КсБ — светло-каштановые и бурые пустынно-степные; СБ — серо-бурые пустынные ; Лг — луговые; Ск — солончаки; Сн — солонцы; А — пойменные аллювиальные; Пп — пустынные песчаные
1 24 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв назад) может быть выделена в особый этап эволюции почв и почвенного покрова — антропогенный. Он отличается все возрастающим воздействием человека на почвенный покров, которое часто сопровождается деградацией почв. Возможные глобальные изменения климата в ближайшие 25—50 лет в результате так называемого парникового эффекта повлекут за собой в дальнейшем изменения почвенного покрова (Г.В.Добровольский, Куст, 1994). Методы изучения эволюции и возраста почв Для суждения о путях эволюции почв применяются различные методы исследования. Генетический анализ почвенного профиля заключается в детальном всестороннем изучении профиля и реконструкции последовательности появления в нем различных признаков. Особое значение в этом анализе придается установлению соответствия характерных для почвы свойств и признаков современным или прежним географическим условиям. Наличие в почвенном профиле тех или иных реликтовых признаков свидетельствует о прохождении данной почвой какой-то стадии почвообразования, отличной от той, на которой она находится в настоящее время. К числу таких реликтовых признаков могут быть отнесены вторые гумусовые горизонты в подзолистых и серых лесных почвах, свидетельствующие о развитии их при оподзоливании почв, имевших мощные гумусовые горизонты; присутствие аморфной кремнекислоты, по которой можно судить о прохождении данной почвой стадии осолодения; остатки ракушечных горизонтов или корневищ болотных растений в почвах, представляющих различные стадии эволюции плавневых почв (Иозефович, 1931); наличие гидрогенных аккумуляций, свидетельствующих о былом гидроморфизме данной почвы; кротовины в луговых почвах ниже уровня грунтовых вод, говорящие о былом периоде автоморфного развития луговой почвы и т.д. Генетико-эволю- ционная интерпретация результатов анализа неоднозначна и позволяет строить лишь более или менее обоснованные гипотезы о сущности и изменениях почвообразовательного процесса. Стационарный метод заключается в непосредственных многолетних наблюдениях за изменением процесса почвообразования (в частности, водного, теплового, солевого и газового режимов почв, режима состава почвенного раствора и др.) на относительно небольшом однородном участке почвы (стационаре). Этот метод дает ценную информацию для изучения годовых циклов почвообразования, но слишком краток по времени наблюдения для решения вопросов общей эволюции почв. Режимные наблюдения наиболее применимы для изучения эволюционных изменений свойств почв под влиянием антропогенной деятельности (орошение, осушение, химическая мелиорация и т.д.). Повторные съемки и исследования одних и тех же объектов через определенные промежутки времени позволяют составить представление об эволюции почв и почвенного покрова, вызванной относительно быстрыми колебаниями природных условий, а также мелиорацией и другими видами антропогенных воздействий. Так, например, на основе сопоставления почвенных карт дельты Терека 1930-х гг., 1963—1975 и 1983—1993 гг. установлено, что за указанный период произошли прогрессивное засоление гидроморфных почв и опусты-
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова нивание почвенного покрова этого района, вызванные аридизацией территории в результате антропогенной дестабилизации природных условий (Стасюк, 2001). На основе повторного (через 100 лет после исследований В.В.Докучаева) определения содержания гумуса с составлением соответствующих картограмм удалось выявить размеры и скорость дегумификации черноземов Восточно-Европейской равнины (Чесняк и др., 1983; Щербаков, Васенев, 1994) и оценить эволюцию гумусного состояния черноземов при распашке. Существенное значение для изучения эволюции почв имеют материалы повторного почвенного и агрохимического картографирования колхозов и совхозов, которое проводилось в нашей стране неоднократно с интервалами в 10-15 лет. Метод моделирования заключается в искусственном экспериментальном воспроизведении различных явлений и процессов, совершающихся в почвах. Этот эксперимент может быть как лабораторным, так и полевым. Примерами первого служат известные опыты П.А.Костычева с промыванием чернозема, в результате чего содержание гумуса в нем упало с 8 до 2,5%, классические опыты К.К.Гедройца по эволюции почв засоленного ряда (солончак — солонец — солодь), попытки ряда авторов воспроизвести в лабораторных условиях процесс оглеения минеральной почвенной массы. Очевидно, что результаты лабораторного эксперимента не могут быть непосредственно перенесены в природу. Примером полевого эксперимента являются наблюдения над эволюцией почв, возникающей вследствие смены растительности (искусственные лесные посадки на степных почвах), под влиянием тех или иных агрономических мероприятий: орошения, осушения, известкования и т.д. Полевое моделирование включает также изучение эволюции почв в природной обстановке на искусственных субстратах. Примером таких моделей могут служить заложенные в 1965 г. лизиметры факультета почвоведения МГУ, в которых почвы формируются на засыпанной в выемки почвообразующей породе под пологом искусственно созданных растительных сообществ. Разрабатываются подходы к построению математической модели эволюции почв — описанию процессов почвообразования математическими зависимостями. Однако эта проблема чрезвычайно сложна и находится на самой ранней стадии разрешения. Сравнительно-географический метод заключается в отождествлении пространственного ряда почвенных типов, существование которых связано с определенными географическими условиями, с рядом последовательных стадий развития почвы во времени. При этом причину эволюции последней объясняют эволюцией того фактора почвообразования, пространственное изменение которого соответствует наблюдаемому нами пространственному ряду почв. В связи со сказанным можно выделить метод топорядов, предполагающий, что различия почв на разных элементах рельефа обусловлены их возрастом (изменения почв в ряду пойма—разновозрастные террасы речных долин); метод литорядов — сопоставления почв, сгруппированных в порядке возможных изменений их литологического состава при эволюции (дерново-карбонатная типичная — дерново-карбонатная выщелоченная — дерново-карбонатная оподзоленная — дерново-подзолистая остаточно-карбонатная — дер-
136 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв ново-подзолистая); метод биорядов — сопоставления почв, идентичных по всем факторам почвообразования, кроме биоты (эволюция степных почв под лесными насаждениями, изменения почв после сведения леса и др.); метод климатических рядов, рассматривающий почвы, сформированные в разных климатических условиях, в качестве эволюционного ряда. Сравнительно-географический метод является коррелятивным, основанным на выявлении связи существования определенных типов почв, обладающих известными свойствами и составом, с определенными географическими условиями (Роде, 1947). Однако ввиду сложности и многосторонности этих связей точного и однозначного ответа на вопрос о генезисе и эволюции почв сравнительно-географический метод не дает. Его необходимо использовать в сочетании с другими прямыми методами исследования почв. Сравнительно-хронологический метод состоит в сопоставлении свойств почв, формирующихся в одинаковых физико-географических условиях, но различающихся по возрасту. Например, А.А.Роде A947) приводит данные Р.Ганссена по образованию подзолистых почв на острове Воллин на датированных дюнах различного возраста. На белых дюнах, образовавшихся менее 300 лет назад, мощность подзолистого горизонта равнялась 0,5—9 см, на дюнах возраста 300— 1700 лет она составляла 20 см, а на более древних дюнах E000—7000 лет) — 30 см. В качестве объектов исследования могут выступать не только дневные почвы (дневные хроноряды) — почвы на дюнах разного возраста, почвы, различающиеся по длительности антропогенного использования и др., но и погребенные почвы (погребенные хроноряды) — почвы под насыпями, песчаными дюнами и т.д. При исследовании погребенных почв в целях восстановления характера эволюции необходимо учитывать изменение их в процессе диагенеза. Одним из видов метода хронорядов является п о ч в е н н о - а р х е о л о г и ч е с - кий метод. Он заключается в исследовании почв с помощью датированных археологических памятников (могильников, курганов, городищ, валов и т.п.). При этом изучаются почвы насыпей, выемок и погребенные почвы. Сопоставления погребенных почв с современными фоновыми позволяют выявить направление развития и скорость изменения различных признаков в почве, т.е. характер ее эволюции. Сравнительное изучение почв, погребенных под курганами 2000—3000 лет назад (бронзовый век), и современных в каштановой зоне Казахстана показало, что за этот период существенных изменений природных условий и почв не произошло. В современных каштановых почвах отмечено лишь некоторое понижение карбонатного горизонта и рассоление почвенного профиля. Почвенно-растительный покров в течение позднего голоцена характеризуется территориальной стабильностью. Почвенно-археологический метод получил широкое развитие, с его помощью созданы гипотезы эволюции почв различных природных зон, возник новый раздел науки — археологическое почвоведение (Дергачева, 1997). Палеогеографический метод заключается в реконструкции изменений почвообразования по данным палеогеографии об изменениях природной среды, полученным с применением палинологического (спорово-пыльцевого), кар- пологического (по семенам и остаткам тканей растений), палеозоологического, фитолитного и других методов.
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова Исторический метод заключается в получении сведений о прежнем состоянии почв по историческим источникам — архивным документам, летописям, картам и т.д. Метод этот, так же как и палеогеографический, косвенный, поскольку о почвах судят по сведениям о различных факторах почвообразования. Например, обнаружив на старых картах в Нижегородской области леса в местах, где сейчас распространены черноземы, А.С.Фатьянов A959) пришел к выводу об образовании их из серых и темно-серых лесных почв вследствие распашки, осуществленной за последние 200—300 лет. При изучении проблемы эволюции почв необходима система целесообразно сочетаемых методов. При исследовании вопроса об изменении почв во времени большое значение имеют данные о возрасте почв. Одним из основных методов определения абсолютного возраста почв является радиоуглеродный метод. Его применение в почвоведении началось в 50— 60-е гг. XX в. Этот метод основан на том, что в живых организмах непрерывно происходит обмен радиоактивной 14С02 с атмосферой, благодаря которому содержание ее в живых организмах и в атмосфере сбалансировано. После отмирания организмов этот обмен (включая ассимиляцию 14С) прекращается, но распад уже накопленного радиоактивного изотопа углерода продолжается, будучи пропорциональным как количеству 14С, оставшемуся в мертвых органических остатках, так и времени распада. Определяя количество радиоактивного углерода в образцах, в которых активный биологический обмен С02 с атмосферой был прекращен то или иное время назад, зная продолжительность полураспада 14С и учитывая содержание атмосферного радиоуглерода в течение 40—50 тыс. лет, можно рассчитать с довольно высокой точностью абсолютный возраст образца. Чаще всего для изучения возраста почв радиокарбоновым методом используют радиоактивный изотоп углерода, входящий в состав наиболее устойчивых в данных почвах групп гумусовых веществ. Известны также возрастные датировки для радиоактивного углерода, входящего в состав известковых конкреций. Опубликованные в настоящее время в мировой научной литературе многочисленные результаты радиоуглеродных датировок абсолютного возраста ископаемых почв дают весьма широкий интервал от высшего предела, доступного данному методу D0—50 тыс. лет), для самых древних ископаемых почв (позд- неледниковых) до нескольких тысяч лет для самых молодых (послеледниковых) погребенных почв. Например, возраст так называемой «брянской» ископаемой почвы, которая распространена в верхней части бассейна Днепра и расположена в самой верхней (валдайской) толще лёссов, образованной в конце последнего оледенения (во время последнего интерстадиала), определен в 25—29 тыс. лет, возраст интергляциальной «микулинской» почвы — более 40—50 тыс. лет. Радиокарбоновое датирование погребенных почв весьма точно совпадает с наиболее достоверными хронологическими датами, полученными другими независимыми методами (геологическим, археологическим, историческим). Для современных почв радиокарбоновые датировки дают очень большой разброс возрастных дат: от нескольких тысяч до сотен лет, кроме того, возраст
138 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв образцов из верхних горизонтов почти всегда оказывается меньшим по сравнению с нижележащими. Например, для образцов типичного мощного чернозема Стрелецкой степи (Курская обл.), взятых с глубины 10—20, 30—40 и 140—150 см, получены соответственно следующие результаты определения возраста: 1500, 3000 и 7000 лет (Виноградов и др., 1969). В дерново-подзолистых почвах со вторым гумусовым горизонтом (Томское Приобье, Западная Сибирь) возраст верхнего гумусового горизонта был определен в 1230 лет, а второго гумусового — в 7000 лет (Г.В.Добровольский и др., 1970), что согласуется с предполагаемым временем смещения почвенно-кли- матических зон в среднем голоцене. Увеличение возраста гумуса почв с глубиной объясняют ростом вверх почвенной толщи в результате выпадения атмосферной пыли (Герасимов, 1968), «омоложением» гумуса верхних горизонтов благодаря поступлению свежего органического вещества, а также уменьшением интенсивности углеродного обмена и увеличением доли реликтового углерода в нижней части профиля. Почвы являются открытыми (современные) и открыто-закрытыми (ископаемые) для углеродного обмена системами, а почвенное органическое вещество представляет собой сумму продуктов гумусообразования различных этапов почвообразования. Гумус почвы непрерывно обновляется, поэтому при определении возраста почвы радиоуглеродным методом его величина всегда будет занижена. Радиоуглеродным методом датируются все гумусовые вещества, накопившиеся в образце почвы за все время ее существования. Усредненность радиоуглеродных дат отражает используемое понятие среднего времени пребывания углерода в гумусе почв — СВПУ (Middle residence time — m.r.t.), определяемого радиометрически (по удельной радиоактивности). Этот термин не дает информации ни о длительности интервала времени, в течение которого образовался этот гумус, ни тем более о длительности формирования почвы, а соответствует какому-то моменту в пределах этого интервала. Большую генетическую нагрузку несет понятие «радиоуглеродный возраст гумуса почв», означающее для верхних горизонтов современных почв скорость обновления углерода гумуса (углеродного обмена), для реликтовых горизонтов в профиле современных почв — минимальное время существования данного горизонта, в разной степени омоложенного современными процессами, для ископаемых почв — минимальное время их погребения (Чичагова, Черкинский, 1983). Для современных почв установлены некоторые закономерности географии радиоуглеродного возраста гумуса. Возраст гуминовых кислот увеличивается от почв лесной зоны (около 1000 лет) к арктическим (около 3000 лет) и степным B000—3000 лет) почвам, т.е. почвы лесного ряда имеют большую скорость кругооборота углерода, чем арктические и степные (Чичагова, 1985). В первом случае причиной является пониженная биологическая активность почв Крайнего Севера, во втором — большая термодинамическая устойчивость гуминовых кислот степных почв. Существуют косвенные методы определения возраста почв. Они заключаются в изучении почв на более или менее точно датированных образованиях (исторические памятники, крепостные валы, курганы, системы разновозрастных
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова террас, серии разновозрастных дюн), по находкам в самой почве палеонтологических или археологических остатков и т.д. Исследуя почвы на таких разновозрастных объектах, можно составить представление как о скорости почвообразования и особенностях различных его стадий, так и об общем ходе его развития. Еще В.В.Докучаев A883), разрабатывая проблему возраста, описал пере- гнойно-карбонатные почвы (рендзины) на стенах Староладожской крепости, сооруженной в 1116 г., и пришел к заключению, что полноразвитые почвы были образованы здесь менее чем за 400— 500 лет, т.е. в историческое время. По письменным историческим источникам можно узнать, когда началась смена почвообразовательного процесса под влиянием природных изменений (колебания уровней озер, морей и т.п.) или хозяйственной деятельности (распашка целины, орошение, осушение и др.) Известны также попытки определения возраста почв по интенсивности накопления в них различных соединений. Так, В.А.Ковда по возможной скорости накопления углекислого кальция из почвенно-грунтовых вод подсчитал, что возраст тамбовских черноземов и черноземно-луговых почв составляет около 7000-8000 лет. М.М.Кононова A968) по объему ежегодного растительного опада и степени его гумификации определила, что для накопления средних запасов гумуса в современных почвах требуется период в 100—200 лет при условии, если все количество образующихся гумусовых веществ сохраняется в почве. На самом деле этот период более продолжителен, так как новообразование гумусовых веществ сопровождается их разложением. Таким образом, современный этап в развитии почвоведения характеризуется не только изучением генезиса и особенностей пространственного распространения почв, но и все более широким конкретным исследованием проблемы изменения почв во времени. Познание путей эволюции почв дает возможность прогнозирования и направленного воздействия со стороны человека, который теперь стал важнейшим фактором почвообразования и эволюции почв. Изменение почвенного покрова под влиянием хозяйственной деятельности человека Хозяйственная деятельность человека влияет на почвенный покров как непосредственно, так и косвенно (через другие факторы почвообразования). Прямое воздействие осуществляется прежде всего в процессе земледельческого использования почв, охватывающего примерно одну десятую часть суши Земли. Обработка почв, внесение органических и минеральных удобрений, известкование кислых и гипсование солонцеватых почв и солонцов, промывание засоленных почв, орошение, осушение, мероприятия по защите от эрозии и дефляции (террасирование склонов, облесение водосборных бассейнов и др.) — вот основные приемы повышения эффективного плодородия почв, в разной степени влияющие на свойства почв, а во многих случаях и на весь комплекс природных условий.
J 4Q Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв В зависимости от характера изменения почв, используемых в земледелии, в процессе их естественно-антропогенной эволюции, направленной на окультуривание, выделяют две основные группы антропогенно-преобразованных почв: агроестественные и агроземы. В агроестественных почвах под антропогенно-преобразованным горизонтом сохраняются полностью или частично в ненарушенном состоянии гумусово-аккумулятивные, элювиальные и другие горизонты, позволяющие идентифицировать антропогенно-преобразованные почвы по аналогии с природными почвами, имеющими сходное строение. Такие почвы называют агрочерноземами, агросерыми, агродерново-подзолистыми и т.п. В случае более существенной антропогенной трансформации природных почв, когда вследствие гомогенизации всей верхней части профиля естественные типовые признаки стираются, формируются агроземы. В них агрогенно-преоб- разованные горизонты залегают на сохранившемся срединном горизонте естественных почв, который включается в название (агроземы альфегумусовые, агроземы метаморфические и др.), или непосредственно на почвообразующей породе (агрозем собственно). Среди антропогенных почв выделяют также стратоземы — почвы, в которых поверхностные горизонты сформированы в толще привнесенного (стратифицированного) материала мощностью более 40—50 см, погребающего профиль естественных почв в результате водной или ветровой аккумуляции. Стратифицированная толща может быть сконструирована и искусственно, путем поступления минерального и органического материала с ирригационными водами (древнеорошаемые почвы оазисов, рисовые почвы) или благодаря добавкам аллохтонного материала. Эти добавки могут быть как регулярными, так и одноразовыми. К первой группе относятся, например, почвы «плагген» Западной Европы, поверхностные горизонты которых образованы многовековым внесением субстрата из стойл домашних животных, ко второй — рекультивированные земли, состоящие из насыпных слоев с поверхностным гумуси- рованным слоем, которые созданы на отвалах «пустой» породы, на терриконах, на участках с нарушенным при строительстве почвенным покровом, и др. Не имея генетически сопряженных горизонтов, они представляют собой почво- подобные образования, функционирующие как почвы. Систематика и номенклатура их окончательно не разработана (техноземы, реплантоземы и др.). С течением времени при восстановлении естественной растительности они эволюционируют в направлении соответствующих зональных почв. Наряду с положительным воздействием на почвы хозяйственная деятельность человека часто имеет и отрицательные последствия в случае несоблюдения соответствующих мер охраны почв. К таким отрицательным явлениям, ухудшающим свойства почв и нарушающим почвенный покров, относятся эрозия, дефляция, дегумификация, вторичное засоление, заболачивание, термокарст в районах вечной мерзлоты, химическое загрязнение почв промышленными отходами. Антропогенная деградация почв превратилась в настоящее время в глобальную проблему землепользования. Деятельность человека существенно изменяет не только сами компоненты почвенного покрова, но и характер связи между ними и структуру почвенного покрова в целом. Наиболее широко распространенный вид земледельческого освоения — распашка — коренным образом видоизменяет взаимосвязи почв и растительности, на значительных площадях приводит к эрозии почв. Развитие
Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова \А\ эрозии усложняет структуру почвенного покрова, дробя контуры почв и препятствуя организации крупных однородных производственных выделов земель. Так, в лесостепи и степи Молдавии средневзвешенная площадь ареала черноземов при переходе от полнопрофильных почв к эродированным уменьшается в 2—5 раз. Например, площади ареалов несмытых, слабо-, средне-, и сильно- смытых обыкновенных черноземов образуют следующий ряд: 123,6—29,7—23,7— 18,5 га (Крупеников, Урсу, 1985). На Русской равнине максимальной интенсивности проявление эрозии достигает на расчлененных возвышенностях лесостепи и степи, отличающихся высокой земледельческой освоенностью. Существенно видоизменяется почвенный покров при орошении и осушении. В засушливых регионах мира он рассоляется и упрощается. Вместе с тем здесь появляются значительные площади вторично засоленных земель с вновь возникшей комплексностью. Принципиально изменяется почвенный покров при использовании почв под культуру поливного риса. При проведении осушительных мелиорации резко снижается контрастность почвенного покрова, исчезают из его состава переувлажненные компоненты. Это отчетливо проявляется на осушенных территориях, основные массивы которых расположены в Европе и Северной Америке. В результате террасирования практически создается новый почвенный покров. Значительные террасированные площади имеются в Южной Америке, Индонезии, более мелкие массивы — в Грузии, Средней Азии и других регионах. Менее зримым, но чрезвычайно важным по своим последствиям является косвенное влияние хозяйственной деятельности человека на почвенный покров. Это влияние шире непосредственного воздействия, и многие его проявления охватывают в той или иной степени почти весь почвенный покров планеты. Ежегодно в виде промышленных отходов в атмосферу выбрасывается 0,5— 1 млрд. т кислотных агентов газового и аэрозольного характера, которые включаются в глобальную атмосферную циркуляцию. Это соединения хлора и соляной кислоты (порядка 100 млн т/год), сероводорода и сернистого ангидрида C00—400 млн т/год), оксиды азота (90—400 млн т/год), соединения аммония (80—200 млн т/год). При окислении они образуют соответствующие кислоты (соляную, серную, азотную), что приводит к подкислению атмосферных осадков, а с ними и почв. По данным западноевропейских и скандинавских ученых, величина рН атмосферных осадков за последние десятилетия уменьшилась с 5,5 до 4, часто 3, а иногда до 2,8 («кислотные» дожди), что вновь сделало актуальной в ряде стран проблему известкования почв. Рост кислотности вод способствует также выносу из почвы кальция, магния, калия и мобилизации железа, алюминия, марганца, а как следствие, связыванию фосфора. Существенно сказывается на почвенном покрове и воздействие человека на растительность (уничтожение лесов, сенокошение, выпас скота), нарушающее естественный характер биологического круговорота веществ и энергии. Вот почему одна из важнейших современных проблем почвоведения общечеловеческого значения — познание роли почвенного покрова планеты и произрастающей на нем природной и сельскохозяйственной растительности в сохранении нормальных концентраций и сложившихся биогеохимических циклов углерода, кислорода, азота, фосфора, серы, кальция и других биофильных элементов, познание структуры, функций, методов оптимизации биосферы Земли.
142 Часть I- Факторы и общие закономерности географического распространения почв Глава 6 ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Почвенный покров Земли представляет собой сложную, открытую, иерархически организованную систему. Закономерности пространственного распределения почв являются результатом взаимодействия всех факторов почвообразования и их изменения во времени. Рассмотрим основные, наиболее общие закономерности географии почв, обусловленные биоклиматическими, лито- лого-геоморфологическими и историко-геологическими факторами. Биоклиматические закономерности строения почвенного покрова В качестве глобальных, климатически обусловленных закономерностей формирования и строения почвенного покрова прежде всего выделяются горизонтальная и вертикальная зональность и фациальность. Закон горизонтальной (широтной) зональности был сформулирован В.В.Докучаевым в 1899 г. и наиболее полно обоснован им в известной работе «К учению о зонах природы». В.В. Докучаев писал: «...раз все важнейшие почвообра- зователи распределяются на земной поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то неизбежно, что и почвы — наши черноземы, подзолы и пр. — должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и пр.». Картографическое отображение этот закон получил на составленной В.В.Докучаевым «Схеме почвенных зон Северного полушария» A899). На ней было выделено пять мировых зон: бореальная (арктическая), лесная, черноземных степей, аэральная и латеритная. В законе зональности особенно ярко проявилось докучаевское понимание почвы как особого природного тела, генезис и распространение которого неразрывно связаны с природной средой, с факторами и условиями почвообразования. Положение о зональности географической среды вошло в фонд мировой науки и оказало глубокое воздействие на дальнейшее развитие не только почвоведения, но и геоботаники, физической географии и других дисциплин. Накопившиеся за истекшие годы материалы по географии почв, и прежде всего анализ мировых почвенных карт, показывают, что научная идея В.В.Докучаева о широтной зональности почв и географической среды целиком подтвердилась, но конкретное содержание ее заметно усложнилось. И.П.Герасимов A945) в результате анализа почвенной карты мира Л.И.Прасолова A937) пришел к заключению, что закон широтной (горизонтальной) зональности в наиболее общей форме проявляется в наличии на земной поверхности ограниченного числа почвенно-биоклиматических (географических) поясов, протягивающихся через континенты и в самых общих чертах соот-
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв J 43 ветствующих мировым почвенным зонам В.В.Докучаева, но значительно более сложных по составу слагающих их почв. В Северном полушарии выделяют пять основных широтных почвенно-био- климатических поясов, обусловленных главным образом термическими особенностями климата: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический. Аналогичные пояса могут быть выделены и в Южном полушарии. Более детальный анализ географического распространения почв позволяет увидеть и другие проявления закона широтной зональности, выражающиеся, в частности, в наличии внутри мировых поясов серии широтных зон, названных И.П.Герасимовым «широтно-зональными спектрами» и особенно четко заметных на внутриконтинентальных равнинах. Так, «широтно-зональный спектр» отчетливо проявляется в центральной части Евразии (Русская равнина, Западная Сибирь и прилегающие районы Казахстана и Средней Азии), где в пределах, например, суббореального пояса выделяются следующие почвен- но-географические зоны: лесостепь — серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы; степь — обыкновенные и южные черноземы; сухая степь — темно-каштановые и каштановые почвы; полупустыня — светло-каштановые и бурые полупустынные почвы; пустыня — серо-бурые пустынные и такыровидные почвы. Новые материалы показали не только более разнообразный состав почвенных поясов мира, но и не обязательное следование их параллельно широтам. В зависимости от континентальное™ климата, его аридности или гумидно- сти существенно различается зональная структура и конфигурация почвенных зон в различных частях континентов земного шара (Розов, 1954). На океанических окраинах Евразии и на континентах меньших размеров распределение почвенных зон, вследствие расположения зон увлажнения параллельно очертаниям берегов, приближается к меридиональному простиранию (Северная Америка, южные области Южной Америки, Австралия). В.М.Фридланд A959) предложил различать в зависимости от характера гидротермических условий, определяющих смену почвенных зон, несколько типов зональных почвенных структур. В областях влажного и очень сухого климата смена почвенных зон вызвана изменением в основном термического режима почв. В умеренно влажных областях причиной смены почвенных зон может быть, в свою очередь, изменение степени увлажнения почв. При этом если направление возрастания температур и сухости климата совпадает, то происходит быстрая смена почвенных зон на небольшом расстоянии (например, южные районы Русской и Западно-Сибирской равнин). Если же фактор увлажнения изменяется в направлении, резко отличном от направления изменения температурного фактора, то почвенные зоны теряют широтно-полосную форму и приобретают во многих случаях меридиональное направление (южная половина Северной Америки). В связи с тем, что широтное расположение почвенных зон является лишь одним из проявлений зональности, термин «широтная почвенная зональность» часто заменяют термином «горизонтальная почвенная зональность», имея в
J 44 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв виду полосное расположение почвенных зон — ареалов макроструктур почвенного покрова — на равнинах. Напомним, что и сам Докучаев, формулируя закон зональности, учитывал сложность строения почвенного покрова Земли и вполне допускал наличие в природе отклонений конфигурации зон от широтного простирания. Вот что он писал по этому вопросу: «...начерченная нами выше картина горизонтальных почвенных (а следовательно, и естественно-исторических) зон — есть схема, если угодно закон, но тот и другая выразились бы в своей идеальной форме лишь тогда, если бы поднятие отдельных частей земного шара над уровнем океанов не превышало примерно тысячи футов, а воды, как пресные, так и морские, распределялись бы равномерно и симметрично относительно материков по всему земному шару... Но, к счастью человечества.. такого мертвящего, сухого... однообразия нет в природе Наша планета испещрена горами, нередко достигающими области вечных, так сказать полярных снегов, и долами, спускающимися местами далеко ниже уровня морского; материки изрезаны иногда причудливой формы морями, заливами, озерами, реками и пр., вызывающими иное распределение климата, осадков, теплоты, а вместе с этим и иное местное географическое распределение растительных и животных организмов. Поэтому уже a priori нужно было ожидать, что горизонтальные почвенные и естественно-исторические зоны должны там и здесь претерпевать более или менее существенные отклонения и нарушения их идеальной правильности» (Соч. Т. 4). Ввиду того, что полосное расположение зон на равнинах выражено не повсеместно, некоторые исследователи рассматривают горизонтальную зональность как частный случай более общих почвенно-географических закономерностей (Соколов, 1993, 1997). Вместе с тем докучаевский закон зональности отнюдь не сводится к широтно-полосной схеме распределения почв на земной поверхности. Проявления этого закона значительно шире и многообразнее. Помимо уже сказанного, можно назвать ряд закономерностей почвообразования и географии почв, обусловленных действием закона зональности. Приведем некоторые из них. 1. Возрастание разнообразия почв и контрастности их свойств по мере перехода от полярных широт к экваториальным. Об этом свидетельствуют все мировые почвенные карты, особенно современные. 2. Усложнение состава и структуры вертикальной зональности (поясности) почвенного покрова горных сооружений в южных широтах по сравнению с северными. 3. Возрастание в южном направлении биологической продуктивности почв, емкости и разнообразия типов биологического круговорота элементов в системе почва—растение в гумидных и семигумидных ландшафтах. Очень важно помнить, что закон зональности Докучаева относится не только к географии почв. Это общегеографический закон. В широком плане сущность его заключается в том, что в соответствии с возрастанием действия солнечной энергии на поверхность Земли по мере перехода от полюса к экватору закономерно изменяются в том же направлении энергия и характер всех экзогенных и особенно биогенных процессов. Действие закона зональности распространяется на природные условия не только континентов, но и океанов. Именно поэтому он и называется мировым
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв J45 законом, а его открытие Докучаевым заслуженно относится к наиболее крупным достижениям естествознания. В настоящее время учение Докучаева о широтной (горизонтальной) зональности почв обогатилось новыми положениями, вытекающими из обширных фактических материалов почвенно-географических исследований. Явление биоклиматической фациальности почв вызвано изменениями континентальное™ и степени увлажнения климата, определяемыми положением крупных макроструктурных регионов на континенте (по отношению к океанам, горам и др.). Выше мы отмечали, что почвы не образуют на земном шаре сплошных полос. Уже на карте-схеме зон Северного полушария, составленной В.В.Докучаевым, видно, что зона черноземных степей располагается в центре Евразиатского контдаента и не достигает океанических побережий. Современные почвенные карты показывают, что черноземы степей Евразии при движении на запад сменяются бурыми лесными почвами широколиственных лесов «атлантического» типа. Широтная полоса черноземов не достигает и восточной окраины континента, сменяясь на побережье Тихого океана бурыми лесными почвами широколиственных и хвойно-широколиственных лесов дальневосточного типа. В экстраконтинентальных климатических условиях Восточной Сибири зональные подзолистые почвы, характерные для таежно-лесной области Русской и Западно-Сибирской равнин, уступают место своеобразным палевым и мерз- лотно-таежным почвам лиственничной тайги и лугово-черноземным почвам степных ал асов Якутии. А далее к востоку в связи со смягчающим влиянием Тихого океана и особым муссонным характером климата мерзлотно-таежные почвы замещаются буро-таежными почвами Приамурья. Таким образом, на западе и востоке Евразии в связи с нарастанием океанических влияний или, наоборот, с уменьшением континентальное™ широт- но-зональные спектры либо затушевываются, либо имеют индивидуальную природу. Все приведенные примеры являются выражением закона фациальности почв, сущность которого, по И.П.Герасимову A945), заключается в том, что местные провинциальные (фациальные) особенности климатов, обусловленные в основном термодинамическими атмосферными процессами, определяют во многих частях мировых географических поясов радикальное осложнение горизонтальной (широтной) зональности и способствуют проявлению специфических местных явлений вплоть до формирования особых типов почв и индивидуальных закономерностей их географического распределения. Различные части почвенно-географических поясов с индивидуально выраженным спектром почв получили в почвенно-географическом районировании название почвенно-биоклиматических областей. Явление фациальности наблюдается и в более детальном плане внутри почвенных зон в пределах одного и того же почвенного типа, главным образом вследствие особенностей гидротермического режима почв, вызванных неоднородностью биоклиматических условий. Внутризональные подразделения, основанные на том же принципе фациальности, получили название почвенных провинций. Мысль о биоклиматической провинциальности в распределении почв есть уже в последних работах Докучаева, но разработка учения о почвенно-кли-
146 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв матических фациях относится к последокучаевскому периоду и связана прежде всего с трудами Л.И.Прасолова и И.П.Герасимова. Впервые явление фациальности (провинциальности) почв описано Л.И.Прасоловым. В 1916 г. он выделил провинцию приазовских черноземов, специфику почв которой связывал с особенностями климатических условий. В 1922 г. им дано разделение европейской части СССР на «почвенные области», часть из которых выделена с учетом принципа фациальности. Л.И.Прасолов высказал мысль о том, что фациальные закономерности могут стоять и выше зональных (это соответствует современным почвенно-биоклиматическим областям, объединяющим спектры почвенных зон). Это положение развивает и теоретически впоследствии обобщает И.П.Герасимов A933) в учении о почвенно-климатических фациях как крупных мак- роструктурных регионах, характеризующихся общностью почвообразования в ряде зональных типов почв. Он обращает внимание на отличия почвенного покрова фаций, зависящие не столько от зонально-климатических условий, сколько от климатических особенностей, определяемых местоположением фации на континенте (по отношению к океанам, горам, и т.д.). И.П.Герасимов выделил на равнинных территориях СССР и прилегающих стран девять почвенно-климатических фаций, которые впоследствии получили отражение в почвенно-биоклиматических областях и почвенных провинциях. В горных системах мира находит выражение закон вертикальной почвенной зональности, установленный В.В.Докучаевым в 1899 г. на основе исследований почв Кавказа. Он гласит, что в горах основные типы почв распространены в виде высотных поясов (зон), последовательно сменяющих друг друга по мере нарастания абсолютной высоты от подножия гор к вершинам в соответствии с изменением климата, растительности и других условий почвообразования. Докучаев предполагал, что вертикальная зональность по составу зон аналогична широтной, иначе говоря, с подъемом в горы наблюдается та же смена почвенных зон, что и на равнине, если двигаться от подошвы гор к северу. Последующие наблюдения подтвердили основную идею Докучаева и вместе с тем показали своеобразие вертикальной зональности во многих районах страны как по составу генетических почвенных типов, так и по характеру их взаимного расположения, что связано с большой неоднородностью условий горного почвообразования. С.А.Захаров на Кавказе под альпийскими и субальпийскими лугами выделил самостоятельный генетический тип горно-луговых почв, не встречающийся на равнинах. Проявления специфики расположения почвенных зон в горах, получившие в литературе названия интерференции (выклинивания, или выпадания, отдельных почвенных зон), инверсии (нарушения порядка расположения почвенных зон по аналогии с горизонтальной зональностью), миграции (смещения почвенных зон и проникновения одной из них в другую), первоначально рассматривались как отклонения от общего правила. Но интенсивно накапливавшийся материал о почвах горных районов создал основу для развития нового положения о множественности структур вертикальной зональности. По современным представлениям, общая закономерность вертикальной почвенной зональности в различных горных странах или даже в различных
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв 147 частях одной горной страны проявляется в виде разнотипной структуры вертикальных почвенных зон (Герасимов, 1948). Структура вертикальной зональности почв, или последовательность в смене вертикальных почвенных зон, определяется прежде всего положением горной страны в системе горизонтальных почвенных зон и положением горной страны по отношению к океану (континентальная, океаническая или переходная фация). Таким образом, почвы горных территорий в своем распространении отражают закономерности горизонтальной зональности и фациальности. В разработку этого положения большой вклад внесли работы К.Д.Глинки, С.А.За- харова, Л.И.Прасолова, С.С.Неуструева и др. С.С.Неуструев писал, что если подножие гор лежит в области пустыни, то с высотой будет наблюдаться переход пустынь к степи, которую сменяют леса и горные луга и, наконец, горная тундра. Если же подножие гор находится в лесной зоне, то ни пустынь, ни степей не будет. Относительное положение горной страны часто играет решающую роль в ее облике. Это положение — изолированность от морей другими горными массами, нахождение у морского берега или в центре континента — оказывает влияние главным образом на условия влажности горного климата A931). Наиболее интересные опыты систематизации типов структур вертикальной зональности почв СССР и сопредельных территорий с учетом названных закономерностей проведены В.М.Фридландом A951), Н.Н.Розовым A954) и М.А.Глазовской A973). Например, Н.Н.Розов A954) в океанических областях субтропического пояса выделяет лугово-буро-красноземный тип структуры вертикальной зональности, где снизу вверх сменяют друг друга горные красноземы, горные бурые лесные почвы и горные луговые почвы (Западное Закавказье), а в континентальных областях — лугово-буро-коричневый тип, в нижнем поясе которого горные красноземы и желтоземы замещаются горными коричневыми почвами (Восточное Закавказье; табл. 22). Естественно, что число вертикальных почвенных зон в любой горной стране зависит от ее высоты. Помимо общих закономерностей для каждой горной системы или даже для каждого ее склона могут наблюдаться существенные отклонения от изложенной схемы, вызванные положением склонов по отношению к преобладающему движению влажных воздушных масс, экспозицией склонов и наличием температурных инверсий. Наветренные склоны гор, преграждающие путь насыщенным влагой воздушным массам, получают очень много осадков, и на них формируются спектры гумидных и экстрагумидных вертикальных почвенных зон, среди которых доминируют влажно-лесные и горно-луговые почвы с постепенными переходами между зонами и подзонами. Подветренные склоны гор, наоборот, очень сухие, так как перевалившие через горы воздушные массы далеки от насыщения влагой, и здесь распространены аридные спектры вертикальных почвенных зон, в составе которых принимают незначительное участие или выпадают вовсе горно-лесные почвы, а преобладают горные пустынные, горные степные и горно-лугово-степные почвы с более резкими переходами между зонами и подзонами. Температурные инверсии, т.е. стекание масс холодного воздуха по склонам и застаивание его в депрессиях, вызывают во многих горных системах континентальных областей обратное расположение вертикальных почвенных зон.
этические области Почвенно-биоклим; Восточные океанические Экстраконтинентальные Континентальные Западные океанические Географический пояс дровый гые пустыни кие ie i: fli, а2, яз* Тип гольцово-туи горные каменист горные арктичес горные тундровь Горные провинцир Полярный Тип ту ндрово-подзолистый горные тундровые горные подзолы и подбуры Горные провинции: г2 Тип тундрово-буро- таежный горные тундровые горные подзолы и подбуры горные буро-таежные иллю- виально-гумусовые Горные провинции: г3, г а, Тип тундрово-мерзлотно- таежный горные тундровые горные мерзлотно-таежные Горные провинции: в\, в2, въ, в4, Тип тундрово-мерзлотно- таежно-подзолистый горные тундровые горные мерзлотно-таежные горные дерново-подзолистые и дерново-таежные Горные провинции: в5, въ в% Тип ту ндрово-подзол истый горные тундровые горные подзолистые и подзолы Горные провинции: б\, бг Тип тундрово-лугово- подзолистый горные тундровые горные луговые горные подзолистые и бурые грубогумусовые Горные провинции: б2 Бореальный Тип тундрово-лугово-бурый горные тундровые горные луговые горные буро-таежные и подзолы горные бурые лесные Горные провинции: ж\ Тип лугово-черноземно- каштановый горные луговые горные черноземы горные каштановые Горные провинции:з\,з2 Тип лугово-серо- черноземный горные луговые горные серые лесные горные черноземы Горные провинции: е\, е2 Тип лугово-буро- [черноземный]* горные луговые горные бурые лесные [горные серые лесные] горные черноземы Горные провинции: д\, д2, дз Суббореаль- ный Основные типы структур вертикальной зональности почв на территории СССР (по Н.Н.Розову, 1954, с дополнениями авторов)
Почвенно-биоклиматические области Восточные океанические Экстраконтинентальные Континентальные Западные океанические Географический пояс Тип высокогорно-пустынный горные бурые полупустынные высокогорно-пустынные Горные провинции: з3 Тип лугово-буро-коричневый горные луговые горные бурые лесные горные коричневые Горные провинции: дз, д4 Тип лугово-коричнево- сероземный горные лугово-степные горные коричневые горные сероземы Горные провинции: л\, лъ лъ Тип лугово-буро-коричневый горные луговые горные бурые лесные горные коричневые Горные провинции: к\ Тип лугово-черноземно- коричневыи горные луговые и лугово- степные горные черноземы горные коричневые (каштановые) Горные провинции: к2 Тип лугово-буро-красноземный горные луговые горные бурые лесные горные красноземы и желтоземы Горные провинции: щ Тип лугово-буро-желтоземный горные лугово-степные горные бурые лесные горные желтоземы Горные провинции: и2 Субтропический * Индексы горных провинций соответствуют карте почвенно-географического районирования (см. рис. 55). Почвы, заключенные в квадратные скобки, могут выпадать в структуре вертикальной зональности некоторых провинций данного типа.
150 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Большое влияние на распределение почв в горных странах оказывает экспозиция склона. Особенно заметно это проявляется в условиях континентального климата. Границы почвенных зон на южных и северных склонах проходят на разной высоте. В заключение этого раздела необходимо коснуться вопроса о влиянии горных сооружений на расположение горизонтальных почвенных зон прилежащих равнин, хотя это влияние и не может отождествляться с закономерностями вертикальной зональности почв и представляет собой круг местных почвенно- географических явлений. Можно различать предгорно-гумидную и аридно-теневую формы зональности (Ливеровский, Корнблюм, 1960). Первая связана с тем, что в результате так называемого предвосхождения воздушные массы, насыщенные влагой, обильно орошают не только наветренные склоны преграждающих их путь горных сооружений, но и широкую полосу равнин у подножия, достигающую нескольких десятков и сотен километров. Например, предгорно- гумидная зональность ярко выражена в Предкавказье и в северных предгорьях Тянь-Шаня и Копетдага, она проявляется в обратной последовательности распределения горизонтальных почвенных зон и подзон на предгорных равнинах. Вторая, аридно-теневая форма зональности развивается на равнинах в «дождевой тени» гор, куда поступают перевалившие через горы и ставшие теплыми и сухими воздушные массы. Здесь формируются обычно более сухие и пустынные почвы. Примеры местной аридно-теневой зональности можно наблюдать в межгорных котловинах южной Сибири, Алтая и Средней Азии. Таким образом, горные барьеры приводят к существенным изменениям в очертаниях горизонтальных почвенных зон и подзон в подгорных условиях и вызывают их смещение. Закономерно сменяя друг друга, почвенно-биоклиматические пояса и поч- венно-биоклиматические области образуют зонально-фациальную мегаструк- туру почвенного покрова Земли. Биоклиматические закономерности можно проследить не только на уровне мега- и макроструктур почвенного покрова. Они обнаруживаются и в географии мезо- и микроструктур. Почвенный покров, в котором ведущую роль играют почвенные комплексы, образует два отчетливо выраженных пояса — криогенных комплексов (арктическая и тундровая зоны, мерзлотные регионы таежной зоны) и солонцовых комплексов (зоны суббореальных сухих степей и полупустынь). Первый пояс представляет собой термическое явление, второй обусловлен континентальным соленакоплением при ограниченном, но еще достаточном для перераспределения солей количестве влаги. География мезоструктур почвенного покрова связана с зонально-климатическими условиями, поскольку от последних зависит механизм перемещения и перемещающиеся в катенах вещества. Наиболее широко распространены дифференцированно увлажненные мезоструктуры почвенного покрова, особенно велика их роль в зонах достаточного увлажнения. В зонах умеренного увлажнения преобладают разряды дифференцированного увлажнения — насыщения, а в еще более засушливых — дифференцированно солонцовых и дифференцированно засоленных. Эта общая закономерность нарушается в близких по годовому увлажнению засушливых районах субтропиков и особенно тропиков, где в результате хотя и короткого, но четко выраженного периода дождей происхо-
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв J 51 дит глубокое вымывание солей, что ослабляет их роль в дифференциации почвенного покрова. В пустынях более заметную роль в дифференциации мезо- структур почвенного покрова играет дифференциация засоления, но степень различия компонентов ослабляется. Литолого-геоморфологические и историко-геологические закономерности строения почвенного покрова Влияние биоклиматических факторов существенно видоизменяется в зависимости от литолого-геоморфологических особенностей территории, включая историю ее развития. На земной поверхности положительные и отрицательные элементы рельефа любого уровня связаны между собой процессами денудации и аккумуляции, геохимическим потоком веществ. Это приводит к пространственной дифференциации геохимического фона, на котором протекает почвообразование. С крупными морфоструктурами Земли и сопряженными с ними почвообразующими породами, занимающими большие пространства, связаны и определенные мегаструктуры почвенного покрова — почвенно-геохимичес- кие общности (В.А.Ковда, М.А.Глазовская). На этой общей геохимической основе далее развивается процесс геохимической дифференциации почвенного покрова и коры выветривания, приводящий к формированию сопряженных почвенно-геохимических ландшафтов и определенных типов макроструктур почвенного покрова. Особенно ярко закономерная смена отложений и связанных с ними литогенно-упорядоченных макроструктур почвенного покрова проявляется в межгорных котловинах, на подгорных, древнеаллювиальных и флю- виогляциальных равнинах, вокруг действующих или недавно потухших вулканов в связи с ослаблением интенсивности пеплопадов по мере удаления от центра извержения. В горах, на плоскогорьях и цокольных равнинах, где близко к поверхности подходят плотные изверженные и осадочные породы пестрого литологического состава, формируются мозаичные, неупорядоченные ли- тогенные макроструктуры почвенного покрова. Особенно успешно почвенно-геохимическое и историко-геологическое направления в географии почв развиваются в трудах В.А.Ковды. Согласно его почвенно-геохимической концепции, важную роль в географии почв играет не только непосредственная геохимическая сопряженность почв по элементам мезо- и микрорельефа, но и общий геохимический фон, по-разному сложившийся в крупных регионах земного шара в результате длительной геологической истории развития. В.А.Ковда предложил выделить эти регионы в качестве почвенно- геохимических формаций, трактуя их как наиболее крупные планетарные группы почв, образующиеся в сходных геолого-тектонических условиях, имеющие общую историю развития и близкий возраст, сопряженный характер геохимического обмена и аккумуляции и сходный характер гумуса и вторичных минералов A973). В названиях почвенно-геохимических формаций отображены их главные минерально-химические особенности (табл. 23). Важно подчеркнуть, что почвенно-геохимические формации, по В.А.Ков- де, не только геохимические, но и историко-генетические крупные территориальные общности почв. Наиболее древними на земном шаре являются авто-
152 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 23 Почвенно-геохимические формации суши (по В.А.Ковде, 1973) Почвенно- геохимические формации Кислые ал- литные почвы Кислые ал- литно-каоли- нитовые почвы Кислые као- линитовые почвы Кислые сиал- литные почвы Нейтральные и слабощелочные почвы Нейтральные и слабощелочные монт- мориллони- товые почвы Щелочные и засоленные почвы Вулканические почвы на пеплах и туфах Типичные минералы Бемит, гиббсит, гидраргиллит Каолинит, гиббсит, гетит Каолинит, гетит, гидрослюды Гидрослюды, каолинит, вермикулит, гетит, монтмориллонит, первичные минералы Палыгорскит, хлорит, гидрослюды, монтмориллонит, кальцит, гипс Монтмориллонит, смешанос- лойные минералы, кальцит, (арагонит), гипс Монтмориллонит, кальцит, гипс, галит, мирабилит, тенардит, первичные минералы Первичные минералы, вулканические стекла, аллофа- ноиды Сорбци-онные процессы Сорбция анионов Тоже Сорбция анионов и катионов Сорбция катионов То же » » » рНка 3—4 3—4 3—4 3—5 6—8 6—8 8—10 3—5 Характер гумуса Фульватный » » Фульватный, гумат- но-фульват- ный Фульватно- гуматный, гуматный Гуматный Фульватный, гуматный То же Емкость кати- онного обмена, мг*экв/100г почвы 2—5 2—5 5—10 10—15 20—40 40—60 20--60 30—50 |1Ш 0,1—2 2—3 2—3 >3 >3 >3 >3 1—3 морфные кислые аллитные и аллитно-каолинитовые почвы тропических широт. Их возраст может измеряться десятками миллионов лет. Кислые сиаллит- ные почвы северных и умеренных широт, формирование которых началось лишь после отступления четвертичного оледенения, имеют возраст всего от сотен до нескольких тысяч лет.
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв 153 Существенно различается возраст почв и в пределах каждой почвенно-гео- химической формации в зависимости от их приуроченности к разновозрастным уровням и формам рельефа. Исходя из того, что на обширных территориях флювиогляциальных и древ- неаллювиальных равнин и дельт первые стадии почвообразования проходили в субаквальных и гидроморфных условиях, а в дальнейшем по мере углубления речных долин почвы претерпевали отрыв от грунтовых вод и переход к авто- морфным условиям, В.А.Ковда выделил несколько эволюционных стадий почвообразования. Все они различаются по относительному возрасту почв и свойственному им балансу веществ. Выделены следующие стадии развития почв. 1. Гидроаккумулятивная (субаквальная, подводная, амфибиальная) стадия с положительным балансом веществ (механическим, геохимическим, биологическим). 2. Гидробиоаккумулятивная (гидроморфная, капиллярно-гидроморфная, супераквальная) без механической аккумуляции, но с геохимической и биогенной аккумуляцией веществ. 3. Мезогидроморфная (полугидроморфная) со слабым или периодическим геохимическим притоком веществ из грунтовых вод и биогенной их аккумуляцией. 4. Палеогидроморфная с явными реликтами гидроморфного прошлого при промывном водном режиме и отчетливой биогенной аккумуляцией веществ. 5. Протерогидроморфная со слабыми следами древнего гидроморфизма, обладающая ныне промывным элювиальным типом баланса веществ. 6—8. Автоморфные (биоаккумулятивные) стадии, не несущие в своем профиле никаких признаков прошлого гидроморфизма. 9. Горно-эрозионная стадия со значительным механическим выносом веществ. Понятно, что это лишь общая схема эволюции почв на обводненных в прошлом равнинах. Однако она имеет очень широкое географическое распространение. Оригинальное геохимическое направление в глобальной географии почв было разработано М.А.Глазовской A973). В качестве наиболее крупной почвен- но-географической единицы в почвенном покрове суши она предлагала выделять почвенно-геохимические поля, рассматриваемые как территории с господством определенной геохимической ассоциации субаэральных (т.е. развивающихся в условиях атмосферного увлажнения) почв или закономерным сочетанием нескольких геохимических ассоциаций. Каждое поле характеризуется преобладающей в почвах реакцией, особым характером гумуса и определенным химико-минералогическим составом минеральной части почвы. Б.Г.Розанов A977), развивая далее концепцию В.А.Ковды, считает, что мегаструктура почвенного покрова мира определяется наличием биоклиматических поясов и крупных генетико-морфоструктурных регионов, сформированных в процессе геологической истории развития земной поверхности. Образующаяся мегаструктура может быть кратко охарактеризована как блочная или структурно-блочная. Конфигурация структурных регионов, их размеры и границы определяются прежде всего геологическими факторами и в малой степени связаны с биоклиматогенными процессами, хотя генетически сама приро-
J ^4 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв да регионов связана с последними. Наиболее крупной единицей мегаструктуры почвенного покрова земного шара, по Б.Г.Розанову A977), является почвенная формация (почвенно-геохимическая формация), включающая геохимически сопряженные эволюционные ряды почв с однотипным характером минеральных преобразований (формация криогенных нейтральных и слабокислых насыщенных почв, формация кислых сиаллитных сильно дифференцированных почв, формация нейтральных и слабощелочных гумусово-монтмориллонито- вых почв и др.). В пределах почвенных формаций выделяются в качестве второго уровня мегаструктуры почвенные регионы, соответствующие конкретным гене- тико-морфоструктурным регионам суши (например, таким, как Западно-Сибирская аллювиальная равнина, Балтийская гляциально-эрозионная равнина и др.). В пределах почвенных регионов выделяются более мелкие таксоны в соответствии с особенностями макроструктуры почвенного покрова. По мнению Г.В.Добровольского, И.С.Урусевской и С.А.Шобы A990), наряду с различиями структур почвенного покрова, зависящими от биоклиматических факторов, в почвенном покрове крупных, геотектонически обособленных морфоструктурных регионов суши существуют черты сходства, связанные с общностью геологической истории и строения территории. Крупные территориальные общности почвенного покрова, сложившиеся в процессе геологической истории современной морфоструктуры суши и характеризующиеся определенными типами мегаструктур почвенного покрова, эти авторы выделяют в качестве почвенно-геологических стран. Вследствие четко выраженной геотектонической обособленности, общности типа и интенсивности новейших тектонических движений эти регионы отличаются определенной общностью денудационных и аккумулятивных процессов и территориально совпадают с геоморфологическими странами. Равнины России и сопредельных государств можно разделить на следующие почвенно-геологические страны: Балтийскую, Восточно-Европейскую, Западно-Сибирскую, Туранскую, Центрально-Казахстанскую, Среднесибирскую (рис. 52). 1. Балтийская аккумулятивно-денудационно-равнинная цокольная почвен- но-геологическая страна, зонально слабо дифференцированная, с господством маломощных щебнистых подзолисто-альфегумусовых и болотных почв. Она приурочена к восточной части Балтийского кристаллического щита, испытывавшего общую тенденцию к поднятию на всем протяжении развития территории и являющегося в четвертичное время ареной ледниковой экзарации. Близкое залегание кристаллического фундамента, песчано-супесчаный гранулометрический состав и сильная каменистость почвообразующих пород, мелкая расчлененность рельефа определили главные особенности почв и почвенного покрова: господство в автоморфном и полугидроморфном рядах альфегумусо- вого почвообразования (тундровые иллювиально-гумусовые почвы (подбуры), альфегумусовые подзолы); укороченность (карликовость) профилей почв и частые выходы пород на поверхность; пестроту и мелкоконтурность почвенного покрова; наличие цокольных структур почвенного покрова; высокую заболоченность при незначительном участии в структуре почвенного покрова полуболотных почв вследствие резкого перехода повышенных элементов рельефа в понижения; незначительное распространение аллювиальных (пойменных) почв в результате молодости рельефа и неразработанности речных долин; нечетко
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв J55 Рис. 52. Почвенно-геологические страны. / — равнинные: А — Балтийская аккумулятивно-денудационно-равнинная цокольная, зонально слабо дифференцированная, с господством маломощных щебнистых подзолисто-ал ьфегуму- совых и болотных почв; Б — Восточно-Европейская скульптурно-аккумулятивно-равнинная, с четким широтно-зональным спектром почв от тундровых до бурых полупустынных; В — Западно- Сибирская низменная аккумулятивно-равнинная, с четким широтно-зональным спектром почв от тундровых до каштановых и обилием болот; Г — Среднесибирская плосковозвышенная структурно-равнинная, с мозаичным почвенным покровом и преобладанием тундровых и лесных маломощных мерзлотных почв; Д — Центрально-Казахстанская цокольно-денудационно-равнин- ная, с четким широтно-зональным спектром почв от черноземно-степных до серо-бурых пустынных, часто маломощных щебнистых и с развитием процессов засоления; Е — Туранская низменная структурно-аккумулятивно-равнинная, с аридным широтно-зональным спектром полупустынных и пустынных засоленных почв и массивами песков. 2 — горные: Ж — Карпатская; 3 — Крымско-Кавказская; И — Уральская; К — Среднеазиатская; Л — Саяно-Алтайская; М — Забайкальская; Н — Коряко-Камчатская. 3 — горно-равнинные: О — Колымо-Охотская; П — Дальневосточная выраженную горизонтальную зональность как следствие малой сенсорности песков. 2. Восточно-Европейская скульптурно-аккумулятивно-равнинная почвен- но-геологическая страна с четко выраженным широтно-зональным спектром почв от тундровых до бурых полупустынных. Страна занимает большую часть европейской территории России и сопредельных государств. Древний кристаллический фундамент Русской платформы, залегающий в ее основе, прикрыт мощным чехлом почти недислоцированных отложений фанерозоя. Жесткость фундамента и спокойное залегание верхних толщ явились причиной равнинное™ рельефа. Рыхлые почвообразующие породы отличаются значительной мощностью и очень различны по генезису, гранулометрическому составу и свойствам (некарбонатные, карбонатные, засоленные), что обусловливает даже в пределах общности климата большое разнообразие типов и родов почв и структуры почвенного покрова. В почвенном покрове территории ярко и полно выражена широтная зональность («эталон зональности»), вызванная прежде
156 Часть I- Факторы и общие закономерности географического распространения почв всего изменениями климатических условий. Проявлению зональности благоприятствуют равнинность рельефа и преимущественно суглинистый состав почвообразующих пород. 3. Западно-Сибирская низменная аккумулятивно-равнинная почвенно-гео- логическая страна с четко выраженным широтно-зональным спектром почв от тундровых до каштановых и обилием болот. Она занимает обширную Западно- Сибирскую низменность. Преобладание в течение длительного времени тектонических опусканий, плоскоравнинный рельеф с малыми гипсометрическими отметками и незначительными уклонами поверхности междуречий, нередкая многократная слоистость почвообразующих пород, затрудняющая дренаж, способствуют заторможенности подзолистого процесса в таежной зоне и широкому развитию процессов заболачивания на севере и засоления на юге, своеобразному проявлению широтной зональности. Основные особенности географии почв Западной Сибири — резкая контрастность почвенного покрова узких приречных дренированных территорий и заболоченных плоских междуречий и повышенный гидроморфизм почв. Это наиболее заболоченный регион мира с распространением как органогенных торфяных почв, так и заболоченных минеральных почв. Процессы прогрессивного заболачивания весьма активно идут здесь и в настоящее время (Караваева, 1982). Структура почвенного покрова Западно-Сибирской равнины характеризуется исключительно высокой сложностью при умеренной контрастности, связанной с господством в ней различного рода переувлажненных почв. 4. Среднесибирская плосковозвышенная структурно-равнинная почвенно- геологическая страна с мозаичным почвенным покровом и преобладанием тундровых и лесных маломощных мерзлотных почв. Она занимает огромную площадь в центре Сибири между Енисеем и Леной, горными странами на юге и побережьем Ледовитого океана на севере. Возвышенный глубоко расчлененный рельеф, господство среди почвообразующих пород маломощных, часто щебнистых элюво-делювиев плотных коренных пород, многие из которых богаты основаниями (траппы, известняки, доломиты и др.), определили формирование широкого зонального спектра автономных почв и небольшую заболоченность почвенного покрова. В структуре почвенного покрова распространены сочетания-мозаики. Много маломощных щебнистых почв. Континентальность климата с температурными инверсиями из-за больших перепадов высот и мо- заичность пород затушевывают проявление горизонтальной зональности, несмотря на огромную широтную протяженность страны. 5. Центрально-Казахстанская цокольно-денудационно-равнинная почвен- но-геологическая страна с четко выраженным широтно-зональным спектром почв от черноземно-степных до серо-бурых пустынных, часто маломощных щебнистых, и с развитием процессов засоления. Страна характеризуется господством возвышенных денудационных цокольных равнин и мелкосопочника, образовавшихся в результате длительной континентальной денудации и размыва складчатого цоколя; слабым развитием рыхлых наносов, представленных почти повсеместно каменисто-щебнистыми элюво-делювиями коренных пород; распространением древних кор выветривания. На территории страны отчетливо прослеживается широтная зональность со сменой почв от степных черноземов до серо-бурых почв суббореальной пустыни. Общими особенностями почв и почвенного покрова всех зон, связанными с литолого-геоморфологи-
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв J 57 ческими факторами и геологической историей страны, являются широкое распространение малоразвитых щебнистых почв, развитие процессов засоления, обусловленных континентальным соленакоплением по депрессиям рельефа, ярко выраженная комплексность почвенного покрова и господство в его структуре микроструктур, проявление в некоторых низкогорных массивах высотной зональности почв. 6. Туранская низменная структурно-аккумулятивно-равнинная почвенно- геологическая страна с аридным широтно-зональным спектром полупустынных и пустынных засоленных почв и массивами песков. Расположена между древними остатками горных сооружений Центрально-Казахстанского мелко- сопочника и более новыми, сильно поднятыми хребтами среднеазиатских и восточноказахстанских гор. Это обширная низменная равнина с очень разнообразными по гранулометрии почвообразующими породами, интенсивным проявлением эоловых процессов и отчетливо выраженной широтной зональностью почвенного покрова. Общей особенностью почв Туранской равнины является широкое распространение хлоридного и сульфатного засоления вследствие бессточности рельефа. Почвообразование обнаруживает тесную зависимость от характера рельефа и почвообразующих пород, и в пустынях на породах различного гранулометрического состава формируются почвы, различающиеся на уровне типов и соответствующие в своем распространении основным видам пустынь (каменистые, глинистые, песчаные). Таким образом, свойственные почвенно-геологическим странам своеобразные литолого-геоморфологические, геохимические условия и общность тенденций эволюции ландшафтов в голоцене определяют специфические особенности почв и почвенного покрова, корректируя возникающие под влиянием климата зональные спектры почв, меняя их число, протяженность и очертания, характер границ, а также набор автономных почв в зоне и главные особенности структуры почвенного покрова. Почвенно-геологические страны характеризуются определенным типом мегаструктуры почвенного покрова. На фоне крупных геоструктурных единиц — почвенно-геологических стран — существуют формы макрорельефа, соответствующие геоструктурам более низких порядков (возвышенности, низменности). С ними и слагающими их породами связано формирование определенных генетических типов макроструктур почвенного покрова, которые обособляются на уровне почвенно-геологических регионов. Поскольку формы макрорельефа имеют тектоническую природу, границы почвенно-геологических регионов и почвенных зон не совпадают. Дифференциация почвенного покрова в связи с разнообразием рельефа и почвообразующих пород находит яркое выражение в формировании мезострук- тур почвенного покрова. Литолого-геоморфологические условия определяют компонентный состав почвенного покрова внутри зоны, зависящий от дренированное™ территории, химико-минералогического и гранулометрического состава почвообразующих пород, а также генетико-геометрическое строение мезоструктур почвенного покрова. Оно определяется, во-первых, тектонически обусловленными морфоструктурными особенностями рельефа, а во-вторых, морфоскульптурами рельефа, созданными под влиянием различных экзогенных процессов. Наибольшее влияние морфоструктурного основания на почвенный покров проявляется на денудационных возвышенных равнинах, в горах, на плато и
158 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв нагорьях, где обычны выходы на поверхность различных плотных пород и их щебнистых дериватов, что обусловливает литологическую неоднородность и приводит к появлению неупорядоченных мозаичных структур и сложных сочетаний-мозаик. На денудационно-аккумулятивных равнинах влияние литологии морфоструктурного основания проявляется в меньшей степени и преимущественно на участках с глубоким эрозионным расчленением. Здесь широко распространены древовидные (эрозионные) структуры (например, приледнико- вый пояс Европы, Великие равнины Северной Америки и др.). На аккумулятивных равнинах главная роль в дифференциации почвенного покрова принадлежит экзогенному рельефу, определяющему господство сочетаний почв с упорядоченными генетико-геометрическими формами. Так, например, на обширных пространствах равнин Северной Америки и Евразии, подвергшихся оледенениям, распространены округло-пятнистые мезоструктуры, связанные с холмисто-моренным ледниковым рельефом, которые перемежаются с полосчатыми и разреженно-древовидными сочетаниями водно-ледниковых равнин. Несмотря на огромное разнообразие мезоструктур почвеного покрова, в их формировании и распространении есть общие закономерности, свойственные всем почвенно-географическим зонам. Наиболее общее значение имеет та закономерность распределения почв по элементам мезо- и микрорельефа, которую, по С.А.Захарову A927), следует назвать законом аналогичных топографических рядов почв. Сущность его заключается в том, что в разных почвенных зонах состав почвенного покрова различен, но распределение почв по элементам рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах рельефа расположены почвы генетически самостоятельные (автономные), отличающиеся относительной аккумуляцией в них малоподвижных веществ, а по мере перехода к отрицательным элементам рельефа все большую долю в почвенном покрове занимают почвы, генетически подчиненные, с аккумуляцией в них характерных для каждой почвенной зоны подвижных веществ. Соответственно почвы низин таежно-лесной зоны обогащены окисными и закисными соединениями железа и марганца, лесостепи и северных степей — карбонатами, а настоящих и полупустынных степей — сульфатами и хлоридами щелочных и щелочно-земельных элементов. Подобное распределение почв и характерных для них химических соединений по элементам рельефа в разных почвенно-географических зонах дал еще в 1906 г. Г.Н.Высоцкий в работе «Об ороклиматологических основах классификации почв» (см. табл. 20). Впоследствии закономерности миграции веществ в почвах, расположенных на разных уровнях рельефа и в разных почвенно-климатических зонах, были обстоятельно изучены и обобщены Б.Б.Полыновым A956) в учении о геохимической сопряженности почв и ландшафтов. Конечно, своеобразие почв разных геоморфологических уровней определяется не только геохимическими закономерностями миграции и перераспределения веществ по топографическим рядам почв, но и, как уже упоминалось, изменением по элементам рельефа микроклиматических и гидрологических условий, влияющих, в свою очередь, на состав и жизнедеятельность почвенной биоты, а значит, и на весь характер почвообразования и свойства почв. В 1915 г. Я.Н.Афанасьев обратил внимание на своеобразие почвенного покрова в понижениях рельефа. По его мнению, по понижениям рельефа имеют-
Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв ся микроструктуры со своим микроклиматом и микрорастительными полосами, поэтому и почвы располагаются там подобно микрозонам — полосно, кольцеобразно, давая свои микропочвенные зоны. С.А.Захаров A927) счел возможным рассматривать закономерности распределения почв в пределах микропонижений в качестве почвенно-географического «закона микрозон». Однако это явление носит более частный характер и вполне может быть включено в понятие о топографических рядах почв. Закономерный характер распределения почв по элементам рельефа, тесная генетическая связь между ними и специфические для каждой почвенной зоны топографические ряды почв стали основанием для разработки С.С.Неуструе- вым A915) учения о зональных почвенных сочетаниях (по мезорельефу) и комплексах (по микрорельефу). В них он увидел проявление общего закона зональности и поэтому предложил понятие зональных почв заменить понятием зональных комбинаций (сочетаний и комплексов) почв. Я.Н.Афанасьев также считал, что каждая зона почв состоит в природе не из одной только типичной зональной (по которой дается имя зоны), а представляет целый комплекс родственных почв, зональный комплекс A930). Эти мысли развил Ю.АЛиверовский A964), предложивший понимать почвенную зону как ареал определенного типа почвенных сочетаний, в состав которых наряду с одним или несколькими типами плакорных почв входят также типы почв, развивающихся в интразональных условиях. Из сказанного видно, насколько важным и плодотворным для географии почв явилось понятие о топографических рядах почв, о совмещении в них аналогичных и специфических зональных черт структуры почвенного покрова. В сущности, закон аналогичных топографических рядов почв служит одним из главных руководящих принципов крупномасштабной картографии почв. Современный почвенный покров представляет собой сложное гетерохрон- ное образование. Гетерохронность обусловливает различия в его составе и строении. В качестве общей закономерности географии структур почвенного покрова отчетливо выражена их зависимость от возраста процессов выветривания и почвообразования. Длительность формирования почвенного покрова весьма различна: сотни тысяч и миллионы лет на древних поверхностях суши (Центральная Австралия, ряд районов Африки и Южной Америки), тысячи лет в регионах, подвергшихся влиянию последнего оледенения (север Европы, север Канады), десятки и сотни лет на молодых террасах рек, озер, морей в условиях современного вулканизма. Сравнительно молод (голоценовый возраст и моложе) почвенный покров криогенных областей. Первый опыт отображения на карте разновозрастных территорий, имеющих различную историю формирования почвенного покрова, произведен МАТлазовской A966, 1973). Ею выделено несколько типов территорий, названных почвенно-генетическими регионами (рис. 53). Горные поднятия характеризуются молодым и постоянно возобновляющимся почвенным покровом. В их пределах широко распространены первичные почвы и почво-элювии. Частое обновление почвенного покрова приводит к уничтожению биоклиматических и иных реликтовых черт. Аллювиальные, флювиогляциальные и молодые приморские равнины также покрыты молодыми почвами, но пережившими аквальную и суперакваль- ную стадии развития и часто сохранившими реликтовые черты гидроморфизма.
Рис. 53. Схема типов поч- венно-генетических регионов (по М.А.Глазовской, 1973). Регионы с преобладанием относительно молодых почв, отвечающих современным условиям: 1 — горы с преобладанием почво-элювиев, 2 — горы с сочетанием почво-элювиев и развитых почв на коре выветривания, 3 — молодые ледниковые равнины с сочетанием почво-элювиев и молодых почв. Регионы с преобладанием относительно молодых почв в сочетании с палеоклиматогенными и палеогидрогеиными: 4 — древнеледниковые равнины с участием почв с реликтами перигляциального и суперак- вального режимов, 5 — аккумулятивные лёссовые и другие равнины с участием палеоклиматогенных и палеогидрогенных почв, 6 — аккумулятивные суглинистые равнины с участием палеоклиматогенных и палеогидрогенных почв, 7 — песчаные аккумулятивные равнины с участием палеоклиматогенных и палеогидрогенных почв. Регионы с преобладанием палеоклиматогенных почв: 8 — денудационные равнины с древними корами выветривания, 9 — денудационные пластовые и аккумулятивные равнины с древними солевыми аккумуляциями. Регионы с молодыми палеогидрогенными почвами: 10 — аллювиальные и молодые приморские равнины
Глава 7. Почвенно-географическое районирование Территории, покрытые ледниковыми моренными отложениями, относительно молоды, они могли и не проходить супераквальной стадии развития. На внеледниковых равнинах, сложенных лёссовыми отложениями, история почвообразования более длительна. К пластовым и денудационным равнинам приурочены наиболее древние почвы, часто реликтовые по отношению к современным условиям вследствие неоднократных изменений климата и смещений зон и связанных с ними биоклиматических циклов эволюции почв. Таким образом, рассмотренные биоклиматические, литолого-геоморфоло- гические и историко-геологические закономерности, взаимно налагаясь, определяют многообразие почвенного покрова на разных уровнях его структурной организации. Дальнейшее развитие почвенно-географических исследований и обобщение их результатов, несомненно, позволят глубже понять закономерности строения почвенного покрова Земли, а следовательно, и наиболее правильной его охраны, использования и повышения биологической продуктивности. Глава 7 ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ Цель почвенно-географического районирования заключается в выявлении связей почвенного покрова с экологическими условиями и в выделении территорий, однотипных по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и возможности хозяйственного использования почв. Основой почвенно-географического районирования является генетическая почвенная картография. Но в отличие от почвенной карты, отражающей распространение систематических единиц почв (типов и подтипов), карта почвенного районирования показывает распространение таксономических единиц почвенного покрова. Первые опыты районирования почв отдельных небольших регионов были выполнены еще в самом начале XX в. Работы по почвенно-географическому районированию в государственном масштабе развернулись в 20-е гг. прошлого столетия и стимулировались потребностями развития народного хозяйства. В 1922 г. Л.И.Прасоловым было выполнено разделение европейской части СССР на почвенные области. Большая работа по естественно-историческому районированию была проведена Советом по изучению производительных сил (СОПС) АН СССР в конце 40-х гг. В дальнейшем схема почвенно-географического районирования СССР разрабатывалась коллективно Почвенным институтом им. В.В.Докучаева, Советом по изучению производительных сил и кафедрой географии почв Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова при участии ряда других учреждений. Была принята следующая таксономическая система почвенного районирования, отражающая разный уровень организации структур почвенного покрова (Почвенно-географическое районирование СССР, 1962). 6 География почв
162 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв 1. Почвенно-биоклиматический пояс. 2. Почвенно-биоклиматическая область. Для равнинных территорий Для горных территорий 3. Почвенная зона (подзона). 3. Вертикальная почвенная структура (или горная почвенная провинция). 4. Почвенная провинция. 4. Вертикальная почвенная зона. 5. Почвенный округ. 5. Горный почвенный округ. 6. Почвенный район. 6. Горный почвенный район. В этом разделении последовательно проводится биоклиматический принцип, обоснованный Н.Н.Розовым A954) и П.АЛетуновым A956). Вместе с тем в нем отражается мощное влияние геологической истории и связанной с ней орографии и состава почвообразующих пород на почвообразование и характер почвенного покрова крупных территорий и целых стран. Приведенная система таксономических единиц использована (до провинций) на карте почвенно-географического районирования СССР A:12 500 000) и (до округов) на карте детального почвенно-географического районирования СССР A:5 000 000; Добровольский, Летунов, Розов, 1974). Опорными единицами почвенно-географического районирования являются: в равнинных условиях — почвенная зона, а в горах — горная почвенная провинция, охватывающая определенный ряд взаимосвязанных вертикальных почвенных зон. С учетом этих основных единиц таксономическая система может строиться как вверх путем объединения их в почвенно-биоклиматические области, так и вниз путем выделения структур почвенного покрова более низких порядков. Почвенно-биоклиматический пояс — это совокупность почвенных зон и горных почвенных провинций, объединенных общностью радиационных и термических условий (полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический). Вследствие влияния на почвообразование больших колебаний в условиях увлажнения и континентальное™, вызванных особенностями циркуляции атмосферы, в пределах каждого почвенно-биоклиматического пояса выделяются почвенно-биоклиматические области. Почвенно-биоклиматическая область — это совокупность почвенных зон и горных почвенных провинций, объединенных в пределах пояса не только общностью радиационных и термических условий, но и сходством условий увлажнения и континентальное™. По степени континентальное™ области разделяются на океанические, континентальные и экстраконтинентальные, по характеру увлажнения — на гумидные, переходные (субгумидные и субаридные) и аридные. Например, в пределах суббореального пояса выделяются четыре почвенно-биоклиматические области (континентальная, экстраконтинентальная и две океанические): Центральная лесостепная и степная континентальная область серых лесных, черноземных и каштановых почв, Пустынно-степная и пустынная экстраконтинентальная область светло-каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв, Западная и Восточная буроземно-лес- ные океанические области бурых лесных почв.
Глава 7. Почвенно-географическое районирование 153 Почвенная зона есть ареал зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв. Горная почвенная провинция (или вертикальная почвенная структура) — это ареал определенного ряда взаимосвязанных вертикальных почвенных зон, обусловленных положением горной страны (или ее части) в системе почвенно- биоклиматических поясов и областей и главными особенностями ее орографии. По своему таксономическому положению в системе районирования горная почвенная провинция аналогична почвенной зоне на равнинах. Почвенная провинция — часть почвенной зоны, отличающаяся специфическими особенностями почв, связанными либо с различиями в увлажнении и континентальное™ (в широтных отрезках почвенных зон), либо с температурными различиями (в меридиональных отрезках почвенных зон). Каждая провинция отличается господствующими в ней видами, или фациальными подтипами, зональных почв с определенными агрохимическими свойствами, а также основными показателями почвенного и атмосферного климата. Выявление провинциальных различий в пределах почвенных зон имеет большое агрономическое значение. Так, ввиду неоднородности условий увлажнения и континентальное™ климата в пределах черноземной зоны с запада на восток выделяется ряд провинций, которые имеют в основе почвенного покрова один и тот же тип чернозема, но характеризующийся постепенным уменьшением мощности гумусовых горизонтов, повышением содержания гумуса и азота и изменением их запасов, а также изменением гидротермического режима почв в связи с появлением на востоке сезонной мерзлоты. Все это сказывается на возможностях хозяйственного использования почв (например, вследствие неблагоприятных условий перезимовки озимых культур они заменяются яровыми). Таким образом, в обособлении высших таксономических единиц почвен- но-географического районирования, включая почвенную провинцию, проявляется главным образом различный энергетический уровень почвообразовательного процесса, определяемый преимущественно прямым и косвенным влиянием климатических (гидротермических) условий почвообразования. В обособлении низших таксономических единиц почвенно-географическо- го районирования — округов и районов — ведущую роль играют местные лито- лого-геоморфологические условия. Последние и определяют топографию почв, формируя определенные типы мезоструктуры почвенного покрова округов и районов. Почвенный округ — это часть почвенной провинции, характеризующаяся определенным типом почвенных комбинаций, обусловленным особенностями рельефа и почвообразующих пород. В округе чередуется несколько типов мезо- структур почвенного покрова. Округа связаны в своем распространении с крупными морфоструктурными формами рельефа, имеющими тектоническую природу, следствием чего является единство истории развития почвенного покрова округа. Климатические различия на уровне округов имеют подчиненное значение. Специфика почвенного покрова округа проявляется в разных аспектах, в том числе в систематике почв, строении почвенного покрова округа, особенностях хозяйственного использования его земельных фондов. С точки зрения
\ 64 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв систематики почв почвенные округа характеризуются наличием особых родов (остаточно-карбонатные, контактно-глееватые и др.) и разновидностей зональных почв или даже появлением литогенных или гидроморфных интразо- нальных типов почв (дерновых, дерново-карбонатных, торфяно-глеевых и др.), обусловленных спецификой почвообразующих пород или грунтовых вод. С точки зрения структуры почвенного покрова с округами связаны качественно определенные типы почвенных комбинаций, поскольку их разнообразие определяется в первую очередь спецификой рельефа. С точки зрения организационно-хозяйственной с округами связаны направление и специализация хозяйства, типы севооборотов, система удобрений, набор сельскохозяйственных культур, система мелиорации и др. В качестве примера округов Среднерусской провинции дерново-подзолистых почв могут быть названы Мещерский зандрово-низменно-равнинный округ дерново-подзолистых песчаных, болотно-подзолистых и болотных торфяных почв на древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях и Смо- ленско-Московский моренно-возвышенно-равнинный округ дерново-подзолистых пылевато-суглинистых почв на покровных отложениях (рис. 54). Понятно, что по использованию земельных фондов эти округа резко отличаются друг от друга. В то время как почвенные округа качественно различаются между собой по составу и строению почвенного покрова, почвенные районы в пределах одного округа различаются в основном количественным варьированием тех родов, видов и разновидностей почв, которые свойственны округу (рис. 54). Почвенный район — это часть почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвенного покрова, т. е. закономерным чередованием одних и тех же (качественно и количественно) мезоструктур почвенного покрова, определяемым единством истории их развития. Механизмами, создающими это единство, служат морфоскульптура либо специфические черты литологии почвообразующих пород. Очень часто эти факторы действуют совместно и однонаправленно. Однотипность структуры почвенного покрова района определяется однородностью условий почвообразования в его пределах и обеспечивает возможность однотипного хозяйственного использования его земельных фондов. Поэтому почвенный район является основной первичной единицей детального почвенного районирования. Выделение всех перечисленных единиц почвенно-географического районирования базируется на основных законах географии почв: почвенно-био- климатических поясов и почвенных зон — на законе горизонтальной зональности, почвенно-биоклиматических областей и почвенных провинций — на законе фациальности, почвенных округов и районов — на законе аналогичных топографических рядов почв. В 1980 г. Г.В.Добровольский, Н.Н.Розов и И.С.Урусевская составили Карту почвенно-географического районирования СССР для высших учебных заведений A:8 000 000). За основу при ее составлении были приняты вышеназванные карты почвенно-географического районирования СССР A962, 1974). В равнинных условиях на карте в качестве наиболее мелкой таксономической единицы выделяется почвенный округ, а для горных территорий — горная почвенная провинция. Новые материалы по географии и генезису почв позволили внести
Глава 7. Почвенно-географическое районирование Мещерский округ Смоленско-Московский округ Гусь-Хрустальненский район Ржевский район Рис. 54. Состав почвенного покрова некоторых округов и районов Среднерусской провинции дерново-подзолистых почв (цифры на диаграммах — %). Почвы: П, — слабоподзолистые, П,д — дерново-слабоподзолистые, П2Д — дерново-среднеподзо- листые, П3Д — дерново-сильноподзолистые, Пб — болотно-подзолистые, Б — болотные, Л, — светло-серые лесные, А — аллювиальные (пойменные). Гранулометрический состав: / — песчаные и супесчаные, 2 — суглинистые песчанистые на морене, 3 — суглинистые и глинистые пыле- ватые уточнения в номенклатуру почв и в границы выделенных регионов и впервые показать на карте почвенно-климатические фации, исходя из особенностей термического режима почв. На учебной карте почвенно-географического районирования выделяются следующие соподчиненные таксономические единицы. 1. Географический пояс. 2. Почвенно-биоклиматическая область. Для равнинных территорий Для горных территорий 3. Почвенная зона (подзона). 3. Горная почвенная провинция. 4. Почвенно-климатическая фация. 5. Почвенная провинция. 6. Почвенный округ. Почвенно-климатические фации выделены на карте: 1) по суммам активных температур (выше 10°С) почвы на глубине 20 см как основному показателю энергообеспеченности почвообразовательных процессов; 2) по длительности периода с температурами ниже 0° в почве на глубине 20 см как основному показателю холодного периода (и периода промерзания почвы). Использованы данные термических параметров фациальных подтипов почв, полученные
166 Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Таблица 24 Термические параметры фациальных (провинциальных) подтипов почв Фациальный (провинциальный) подтип почв Арктический мерзлотный Очень холодный мерзлотный Очень холодный длительно промерзающий Холодный мерзлотный Холодный длительно промерзающий Холодный промерзающий Умеренный длительно промерзающий Умеренный промерзающий Умеренный кратковременно промерзающий Теплый промерзающий Теплый кратковременно промерзающий Субтропический кратковременно промерзающий Субтропический непромерзающий Суммы температур выше 10°С воздуха 0—300 300—900 900—1600 900—1600 900—1600 900—1600 1600—2500 1600—2500 1600—2500 2500—3800 250О—3800 3800-4900 3800—6100 почвы 0 0—800 0—800 800—1600 800—1600 800—1600 1600—2700 1600—2700 1600—2700 2700—4400 2700^1400 4400—5600 4400—7200 Продолжительность периода с температурой почвы ниже 0°С, мес. >8 >8 5—8 >8 5—8 2—5 5—8 2—5 1—2 2—5 1—2и<1 1—2 и < 1 0 В.Н.Димо и Н.Н.Розовым A974). Однако в целях облегчения восприятия и ввиду мелкого масштаба карты вдвое уменьшено количество выделяемых ими фациальных подтипов почв. Для этого вдвое увеличен «шаг» выделения термических групп по изменению суммы активных температур почвы на глубине 20 см и немного сокращено количество градаций по продолжительности периода с температурой почвы ниже 0° на глубине 20 см. В результате вместо 26 фациальных подтипов почв, выделенных Димо и Розовым, при составлении карты использовано 13 фациальных подтипов почв (табл. 24). Карта построена на сочетании регионального и типологического принципов районирования. Легенда карты состоит из трех основных таблиц. В первой и во второй таблицах перечислены все высшие таксономические единицы по провинцию включительно, выделяемые на карте как индивидуальные региональные единицы почвенного районирования. В легенде рассматриваемой карты выделено 4 географических пояса, 11 почвенно-биоклиматических областей, 21 зона (подзона), 36 почвенно-климатических фаций и 60 провинций. Кроме того, в горных условиях выделено 34 горные почвенные провинции. Третья таблица легенды посвящена почвенным округам, выделенным в пределах равнинных провинций по типологическому принципу: округа одного и того же типа встречаются в разных почвенных провинциях одной зоны (подзоны). Таблица представляет собой матрицу, в которой все многообразие почвенных округов расположено в поле координат: по вертикали — «Зональные почвы», по горизонтали — «Рельеф и преобладающие почвообразующие породы». Такое построение таблицы позволяет в логической и наиболее наглядной форме показать разнообразие почвенных округов в зависимости от лито- лого-геоморфологических факторов и зонально-фациального подразделения почв. Информация об особенностях почвенного покрова округов, вытекающая
Глава 7. Почвенно-географическое районирование 157 из таблицы, дополняется на карте условными значками, показывающими долю участия в почвенном покрове округа внутризональных почв. В вертикальной графе «Зональные почвы» перечислены следующие типы (или подтипы): арктические почвы Арктики, тундровые глеевые и тундровые иллювиально-гумусовые почвы Субарктики, глееподзолистые почвы и подзолы северной тайги, подзолистые почвы средней тайги, дерново-подзолистые почвы южной тайги, глеемерзлотно-таежные почвы северной тайги, мерзлот- но-таежные и палевые мерзлотные почвы средней тайги, лесные пеплово-вул- канические почвы, подзолы и буро-таежные почвы, бурые лесные почвы (буроземы) широколиственных лесов, серые лесные почвы и черноземы (оподзо- ленные, выщелоченные и типичные) лесостепи, черноземы (обыкновенные и южные) степи, темно-каштановые и каштановые почвы сухой степи, бурые и подзолисто-бурые лесные почвы хвойно-широколиственных и широколиственных лесов, светло-каштановые и бурые пустынно-степные почвы полупустыни, серо-бурые почвы суббореальной пустыни, малокарбонатные сероземы предгорной суббореальной полупустыни, желтоземы и красноземы влажных лесов, коричневые и серо-коричневые почвы ксерофитных лесов и сухих степей, серо-бурые почвы субтропической пустыни, сероземы предгорной субтропической полупустыни. Горизонтальная графа матрицы — «Рельеф и преобладающие почвообразу- ющие породы» — содержит 12 генетических типов рельефа, которые в сочетании с разнообразием пород подразделяются в целом на 26 выделов. Морские равнины: плоские песчано-глинистые; плосковолнистые песчаные, частично с эоловой переработкой. Аллювиальные и древнеаллювиальные равнины: плоские суглинистые и глинистые, преимущественно лёссовидные; плосковолнистые песчано-глинистые; плоскохолмистые песчано-глинистые; плоскохолмистые песчаные, включая перевеянные. Аллювиально-дельтовые равнины: плоские слоистые песчано-глинистые. Озерно-аллювиальные равнины: плоские и плосковолнистые глинистые и суглинистые; плосковолнистые песчано-суглинистые. Водно-ледниково-озерные равнины (включая зандровые): плоские песчано-глинистые, местами подстилаемые моренными суглинками; плосковолнистые песчаные и супесчаные, подстилаемые моренными суглинками; плоскохолмистые песчаные и супесчаные. Моренные равнины: холмистые (конечно-моренные), с чередованием моренных суглинков и песков; волнистые суглинистые; плосковолнистые суглинистые и двучленные, подстилаемые карбонатными породами; плоскохолмистые песчаные и супесчаные; плосковолнистые песчаные и супесчаные, близко подстилаемые моренными суглинками; волнисто-увалистые покровно-суглинистые, включая слабокарбонатные. Предгорные, преимущественно пролювиальные равнины: волнисто-увалистые глинистые и суглинистые, местами щебневатые. Эрозионные равнины: волнисто-увалистые лёссовые и лёссовидные суглинистые; увалистые элювиально-делювиально-суглинистые и глинистые на коренных породах; волнистые пеплово-вулканические.
ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
Глава 7. Почвенно-географическое районирование Эрозионные плато: плоскоувалистые элювиально-делювиально-суглинистые на коренных породах. Эрозионно-денудационные равнины, частично с мелкосопочником: увалисто-холмистые элювиально-делювиально-суглинистые на коренных породах. Аридно-денудационные равнины и плато: плоскоувалистые элювиально-делювиальные, преимущественно суглинистые на коренных породах; плоскохолмистые песчаные (перевеянные). Аридно-денудационные равнины с мелкосопочником: холмистые элювиально-делювиально-суглинистые щебнистые на коренных породах. Пересечение названных координат и дает типы и фациальные подтипы почвенных округов, каждый из которых характеризуется тремя показателями: почва (с указанием зонально-фациальной принадлежности) — рельеф — порода. Однако специфика почвенного покрова округов, будучи обусловлена особенностями рельефа и пород, как раз и заключается в появлении в составе почвенного покрова наряду с зональными почвами особых родов, разновидностей и даже внутризональных типов почв, что необходимо отразить на карте. В связи с этим участие внутризональных почв и инвазии почв соседних зон показаны на карте значками с количественным выражением по двум градациям: одним значком (от 20 до 50% площади данного округа) и двумя или сдвоенным (>50% площади). Условные знаки внутризональных почв и инвазий почв соседних зон приведены в виде отдельной таблицы. В результате сказанного, например, в пределах Среднерусской провинции дерново-подзолистых почв выделяются следующие типы почвенных округов: болотно-дерново-подзолистый аллювиально-зандровый песчаный; полуболот- но-дерново-подзолистый конечно-моренный с чередованием валунных суглинков и песков; полуболотно-дерново-карбонатно-подзолистый валунно-сугли- нистый моренный с близким залеганием карбонатных пород; дерново-подзолистый валунно-суглинистый моренный; дерново-подзолистый моренный, перекрытый покровными суглинками, и др. Всего в легенде к карте выделен 131 тип почвенных округов. Ниже перечислены географические пояса, почвенные области, зоны (подзоны), почвенно-климатические фации и провинции (рис. 55; эта же карта помещена на форзаце I), выделенные на Карте почвенно-географического районирования СССР для высших учебных заведений. I. ПОЛЯРНЫЙ ПОЯС I. Евразиатская полярная область А. Зона арктических почв Арктики — фация арктических мерзлотных почв провинции: 1 — Таймырская. < Рис. 55. Почвенно-географическое районирование Российской Федерации и сопредельных государств. Границы: 1 — географических поясов, 2 — почвенно-биоклиматических областей, 3 — почвенных зон (подзон) и горных почвенных провинций, 4 — почвенно-климатических фаций, 5 — почвенных провинций (перечень выделенных регионов см. в тексте).
1 7Q Часть I. Факторы и общие закономерности географического распространения почв Б. Зона тундровых глеевых и тундровых иллювиально-гумусовых почв Субарктики — фация очень холодных длительно промерзающих почв провинции: 2 — Кольская, 3 — Канинско-Печорская; — фация очень холодных мерзлотных почв провинции: 4 — Северо-Сибирская, 5 — Чукотско-Анадырская. Горные провинции'. я, — Урало-Новоземельская, ^ горных тундровых-* а2 — Таймырская, } горных арктических почв. а3 — Чукотская ) II. БОРЕАЛЬНЫЙ ПОЯС П. Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная область В. Подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги — фация холодных промерзающих почв провинции: 6 — Кольско-Карельская; — фация холодных длительно промерзающих почв провинции: 7 — Онежско-Печорская; 8 — Нижнеобская. Г. Подзона подзолистых почв средней тайги — фация холодных промерзающих почв провинции: 9 — Карельская; 10 — Онего-Вычегодская; — фация холодных длительно промерзающих почв провинции: 11 — Нижнеиртышская. Д. Зона дерново-подзолистых почв южной тайги — фация умеренных кратковременно промерзающих почв провинции: 12 — Белорусская; — фация умеренных промерзающих почв провинции: 13 — Прибалтийская, 14 — Среднерусская; 15 — Вятско- Камская; — фация холодных длительно промерзающих почв провинции: 16 — Среднеобская, 17 — Приангарская. Горные провинции'. б{ — Хибинская горных подзолов -» горных тундровых почв; б2 — Уральская горных подзолистых и бурых лесных грубогумусовых-> горных луговых -> горных тундровых почв. III. Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная область Е. Подзона глеемерзлотно-таежных почв северной тайги: — фация очень холодных мерзлотных почв провинции: 18 — Северо-Ленская, 19 — Индигирс ко-Колымская. Ж. Подзона мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв средней тайги: — фация холодных мерзлотных почв провинции: 20 — Среднесибирская; 21 — Центрально-Якутская. Горные повинции: в] — Путоранская, 1 горных мерзлотно-таежных, подбуров-» в2 — Колымская J горных тундровых почв; в3 — Верхоянская горных мерзлотно-таежных, подбуров, горно-таежных криоаридных палевых и горно-степных криоаридных (по южным склонам)-» горных тундровых почв; в4 — Приенисейская горных бурых лесных грубогумусовых -> горных мерзлотно-таежных, подбуров -> горных тундровых почв; в6 — Приалданская горных мерзлотно-таежных, подбуров -> горных тундровых почв;
Глава 7. Почвенно-географическое районирование \1\ в5 — Северо-Прибайкальская, 1 горных-дерново-таежных и дерново-подзолистых-» в1 — Восточно-Саянская, \ горных мерзлотно-таежных, подзолов, <?8 — Забайкальская J подбуров-» горных тундровых почв. IV. Дальневосточная таежно-лесная область 3. Зона лесных пеплово-вулканических почв — фация холодных длительно промерзающих почв провинции: 22 — Камчатская. И. Зона буро-таежных почв и подзолов — фация холодных длительно промерзающих почв провинции: 23 — Верхнезейская, 24 — Амурско-Северо-Сахалинская. Горные провинции: г, — Камчатская горных лесных пеплово-вулканических -> горных тундровых почв. г2 — Охотская горных подзолов, подбуров -» горных тундровых почв; г, - Сихотэ-Алинско-Сахалинская, 1 горных буро-таежных иллювиально-гумусовых-» г4 - Верхнеамурско-Буреинская } ™Р»ЫХ подзолов, подбуров -> горных тундровых III. СУББОРЕАЛЬНЫЙ ПОЯС У. Западная буроземно-лесная область К. Зона бурых лесных почв широколиственных лесов — фация теплых кратковременно промерзающих почв провинции: 25 — Закарпатская. Горные провинции: д,— Карпатская горных бурых лесных -> горных луговых почв; д2 — Крымская горных черноземов -> горных бурых лесных -> горных луговых почв; д2 — Северо-Кавказская горных черноземов -> горных серых лесных -> горных бурых лесных -> горных луговых почв; д4 — Восточно-Кавказская горных коричневых -» горных бурых лесных -> горных луговых почв. VI. Центральная лесостепная и степная область Л. Зона серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи — фация теплых промерзающих почв провинции: 26 — Северо-Украинская; — фация умеренных промерзающих почв провинции: 27 — Окско-Донская, 28 — Нижнекамская; — фация умеренных длительно промерзающих почв провинции: 29 — Барабинская, 30 — Бийско-Енисейская, 31 — Красноярско-Иркутская. М. Зона обыкновенных и южных черноземов степи — фация теплых кратковременно промерзающих почв: провинции: 32 — Придунайская, 33 — Южно-Украинская, 34 — Предкавказская; — фация теплых промерзающих почв провинции: 35 — Южно-Русская, 36 — Заволжская; — фация умеренных промерзающих почв провинции: 37 — Северо-Казахстанская, 38 — Предалтайская; — фация умеренных длительно промерзающих почв провинции: 39 — Минусинская, 40 — Забайкальская. Н. Зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи — фация теплых кратковременно промерзающих почв провинции: 41 — Восточно-Предкавказская, 42 — Донская.
J у 2 Часть L Факторы и общие закономерности географического распространения почв — фация теплых промерзающих почв провинции: 43 — Сыртово-Заволжская; — фация умеренных промерзающих почв провинции: 44 — Центрально-Казахстанская; — фация умеренных длительно промерзающих почв провинции: 45 — Тувинско-Южно-Забайкальская. Горные провинции: ех — Южно-Уральская, 1 горных черноземов -> горных серых лесных-» е, - Алтайско-Саянская [ горных луговых почв. VII. Восточная буроземно-лесная область О. Зона бурых и подзолисто-бурых лесных почв хвойно-широколиственных и широколиственных лесов — фация умеренных длительно промерзающих почв провинции: 46 — Зейско-Буреинская; — фация умеренных промерзающих почв провинции: 47—Уссурийско-Ханкайская. Торные провинции'. жх — Южно-Сихотэ-Алинская горных бурых лесных -» горных буро-таежных -» горных луговых -> горных тундровых почв. VIII. Полупустынная и пустынная область П. Зона светло-каштановых и бурых почв полупустыни — фация теплых промерзающих почв провинции: 48 — Прикаспийская; 49 — Южно-Казахстанская. Р. Зона серо-бурых почв суббореальной пустыни — фация теплых промерзающих почв провинции: 50 — Арало-Каспийская, 51 — Арало-Балхашская. С. Зона малокарбонатных сероземов предгорной полупустыни — фация теплых кратковременно промерзающих почв: провинции: 52 — Северо-Притяньшаньская. Горные провинции: зх — Внутреннедагестанская горных лугово-степных —> горных луговых почв; 32 — Саур-Тянь-Шаньская горных каштановых -> горных черноземов -» горных луговых почв; 33 — Южно-Тянь-Шаньско-Памирская горных бурых полупустынных -> высокогорно-пус- тынных почв. IV. СУБТРОПИЧЕСКИЙ ПОЯС IX. Субтропическая влажно-лесная область Т. Зона красноземов и желтоземов влажных лесов — фация субтропических непромерзающих почв провинции: 53 — Колхидская. Горные провинции: и, — Западно-Закавказская горных желтоземов и красноземов -» горных бурых лесных -> горных луговых почв; и2 — Ленкоранская горных желтоземов -> горных бурых лесных -» горных лугово-степных
Глава 7. Почвенно-географическое районирование J73 X. Субтропическая ксерофитно-лесная область У. Зона коричневых и серо-коричневых почв — фация субтропических непромерзающих почв провинции: 54 — Закавказская. Горные провинции: к{ — Восточно-Закавказская горных коричневых -> горных бурых лесных -> горных луговых почв; к2 — Южно-Закавказская горных каштановых (местами горных коричневых) -> горных черноземов -> горных луговых почв. XI. Субтропическая полупустынная и пустынная область Ф. Зона серо-бурых почв субтропической пустыни — фация субтропических кратковременно промерзающих почв провинции: 55 — Северо-Туранская; — фация субтропических непромерзающих почв провинции: 56 — Южно-Туранская. X. Зона сероземов предгорной полупустыни — фация субтропических кратковременно промерзающих почв провинции: 57 — Западно-Притяньшаньская; — фация субтропических непромерзающих почв провинции: 58 — Кура-Араксинская, 59 — Пригиссарская, 60 — Прикопетдагская. Горные провинции: л] — Западно-Тянь-Шаньская, 1 горных сероземов -> горных коричневых -» л2 — Бадахшано-Гиссарская, г горных лугово-степных почв. лъ — Копетдагская J Почвенно-географическое районирование является основой для решения проблемы рационального и наиболее эффективного использования земельных фондов, охраны и повышения плодородия почв. Опираясь на теоретические положения географии почв, Почвенно-географическое районирование дает нам в наиболее систематизированной и краткой форме всю сумму фактических знаний о структуре почвенного покрова страны и отдельных ее регионов. При почвенно-географическом районировании почву рассматривают как элемент ландшафта, основываясь на выявлении связей почвенного покрова с современными экологическими условиями, определяющими водный и тепловой режим почв и многие важные динамические свойства, от которых зависит уровень природного плодородия почв. Поэтому именно Почвенно-географическое (почвенно-экологическое) районирование в наибольшей степени отвечает запросам сельскохозяйственного производства, решению проблемы эффективного использования земельных ресурсов в различных отраслях хозяйства и их охраны. Почвенно-географическое районирование служит основой для разработки специальных видов районирования: почвенно-агрохимическо- го, почвенно-мелиоративного, почвенно-эрозионного, природно-сельскохо- зяйственного и др. Природно-сельскохозяйственное районирование, разработанное Почвенным институтом им. В.В.Докучаева, Государственным институтом земельных ресурсов (ГИЗР) при участии СОПС и Московского университета A975, 1983), используется для качественного учета земельных ресурсов, агро- производственной группировки, бонитировки почв и экономической оценки земель.
Часть II ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ГОСУДАРСТВ В настоящем разделе рассмотрены закономерности географического распространения главных генетических типов почв и образуемых ими структур почвенного покрова России и сопредельных государств. Обзор почвенного покрова дан в соответствии с Картой почвенно-географического районирования СССР для высших учебных заведений масштаба 1: 8 000 000, составленной авторами совместно с Н.Н.Розовым (см. рис. 55). Глава 8 I. ПОЛЯРНЫЙ ПОЯС Полярный пояс занимает крайний север России и ограничен на юге суммами температур более 10°С, не превышающими 400—600°. Ввиду недостаточных данных о почвенном покрове и свойствах почв полярный пояс рассматривается как единая Евразиатская полярная почвенно-биоклиматическая область. I. Евразиатская полярная область арктических и тундровых почв Для области характерны суровые климатические условия, определяемые низкой инсоляцией и преобладанием арктического воздуха, безлесье и относительная обедненность видового состава растений, широкое распространение многолетней мерзлоты и разнообразных криогенных явлений. Территория области находится в зоне современного оледенения и отличается геологической молодостью и литологическим разнообразием пород. По характеру природных условий в области выделяются две зоны: А. Зона арктических почв Арктики; Б. Зона тундровых почв Субарктики. А. Зона арктических почв Арктики Арктическая зона включает острова Северного Ледовитого океана, расположенные севернее 75° с.ш. (Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, северная часть Новосибирских островов), а также северную оконечность Таймыра. Равнинная часть зоны рассматривается как одна провинция — Таймырская (А,).
Глава 8. I. Полярный пояс Климат арктической зоны очень суровый, холодный, радиационный баланс не более 6 ккал B5 кДж)/см2 в год. Среднегодовая температура составляет от -10 до —14, зимние температуры — от -25 до —ЗГС. Летом среднесуточная температура не превышает +5°. Низкие положительные температуры связаны с расходом большого количества тепла на таяние крупных масс снега и льда. Безморозный период составляет всего 12—14 дней в году. Количество осадков невелико (около 150 мм), выпадают они в основном в виде снега даже летом. Снеговой покров маломощен и на положительных элементах рельефа почти полностью сдувается ветрами. Повсеместно распространена многолетняя мерзлота, мощность ее измеряется сотнями метров. Климат западной приатланти- ческой части зоны сравнительно более мягкий и влажный, чем центральной. Существенной особенностью Арктики является широкое распространение современного оледенения. Ледниками покрыто около 30% площади всех островов. Для рельефа арктической зоны характерны ледниковые и абразионные формы. Почвообразование обычно развивается в узких перигляциальных зонах между краями ледника и береговой линией на низменностях, нагорных и морских террасах. В составе почвообразующих пород на свободной от ледников территории преобладают щебнистые элювиально-солифлюкционные, морские, часто засоленные, и ледниковые отложения. В результате морозного растрескивания поверхность почв, формирующихся на однородных суглинистых отложениях, разбита на многоугольники — полигоны. Трещины постепенно превращаются в понижения, благодаря чему создаются неровности микрорельефа. В более северных частях зоны малая влажность грунтов препятствует развитию крупных морозных трещин. На щебнистых и каменистых породах в результате вымораживания камней на поверхности скапливается обломочный материал. Существенное влияние на почвообразование в этой зоне оказывают им- пульверизация солей с моря и сильные ветры. Они разносят продукты выветривания скал, усиливают испаряемость, способствуя засолению и окарбона- чиванию почв. Растительность арктической зоны, в составе которой преобладают мхи и лишайники, сильно разрежена и бедна по флористическому составу. В наиболее суровых северных районах отдельные куртины растительности занимают 5—10% площади, в южной части зоны растительность покрывает 50—60% поверхности, располагаясь полосами вдоль трещин, на поверхности полигонов развиты сине-зеленые водоросли. Общие запасы воздушно-сухой фитомассы в арктической зоне достигают 15,8 ц/га, в составе фитомассы преобладает надземная часть (Александрова, 1977). На полигонах, лишенных высшей растительности, благодаря деятельности водорослей происходит накопление органического вещества и некоторого запаса элементов питания и тем самым создаются условия для заселения пятен лишайниками, мхами и цветковыми растениями. На фоне низкой энергетики почвообразования в зоне небольшие локальные изменения условий (содержание мелкозема в материнской породе и ее состав, ветровой и снежный режимы, термическое влияние моря и ледников,
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств импульверизация солей и др.) существенно меняют тип почвообразования, увеличивая дивергенцию почв и почвенного покрова. Это характерная особенность почвообразования в высоких широтах. Первые сведения о почвах Арктики опубликовали Г.А.Ратманов, И.М.Иванов и Б.Н.Городков в 30-е гг. XX в. Более детальное изучение арктических почв началось лишь в послевоенный период, но сведения о них до сих пор ограниченны. Имеющиеся материалы по некоторым островам и мысу Челюскин связаны с исследованиями И.С.Михайлова A960), М.В.Чугуновой A979), Б.Ф.Го- воренкова A981) и др. В систематику почв СССР особый арктический тип почв был введен Е.Н.Ивановой A956). Арктические почвы распространены на свободных ото льда участках суши. Они развиваются отдельными пятнами под диффузными куртинами растительности. Многолетняя мерзлота и низкие отрицательные температуры воздуха оказывают существенное влияние на формирование арктических почв. На суглинистых пятнах и участках, занятых растительностью, почвы оттаивают всего на 30—40 см на период около полутора месяцев. На песках и особенно на галечниках протаивание может достигать 75—100 см. Охлажденность профиля замедляет все геохимические и микробиологические процессы. В профиле арктических почв преобладает морозное физическое выветривание, вследствие чего глинистых частиц почти не образуется, а формируется маломощный покров мелкозема щебнистого состава. Мерзлота препятствует дренажу почв, что ведет к возникновению особого водного режима арктических почв, характеризующегося контрастной влажностью в течение года. Весной и в начале лета почва переувлажнена из-за застаивания талой воды на мерзлом горизонте, служащем водоупором. Летом, благодаря круглосуточной инсоляции и сильным ветрам, почва просыхает и растрескивается. В августе наблюдается минимальная влажность почв, которая осенью перед замерзанием несколько повышается. В связи с низкой интенсивностью почвообразовательных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием арктические почвы характеризуются укороченным профилем типа А—С. Они имеют бурую окраску и непрочную комковатую структуру. Гумусовый горизонт маломощный и содержит от 1 до 3—5% органического вещества, которое равномерно распределено по профилю. В составе гумуса количества гуминовых кислот и фульвокислот примерно равны, причем свободных фульвокислот почти нет, а преобладают гуматы и фульваты кальция и гумусовые вещества, прочно связанные с полуторными оксидами. Почвенный профиль прерывист и очень слабо дифференцирован по валовому составу из-за малой интенсивности передвижения веществ. Оглеение не выражено, так как почвообразование идет в аэробных условиях вследствие небольшого количества осадков, щебнистости пород и дренирующей роли морозных трещин. Реакция арктических почв обычно слабокислая, иногда нейтральная (рНн 0 6,0—6,5), переходящая в нижних горизонтах в слабощелочную. Поглощающий комплекс невелик A2—15 мгэкв/100 г почвы), но почти полностью насыщен основаниями (96—99%). В поглощающем комплексе преобладает кальций, уступающий в приморских районах ведущую роль магнию.
Глава 8. I. Полярный пояс \JJ Для арктических почв характерно накопление в поверхностных горизонтах подвижного железа, извлекаемого вытяжкой Тамма («ожелезнение»), что вызвано криогенным подтягиванием железа и закреплением его в форме малоподвижных комплексных железоорганических соединений, которые под действием замерзания и высыхания необратимо коагулируют. Почвенный профиль получает более полное развитие под куртинами растительности по морозобойным трещинам и сильно редуцирован на полигонах, лишенных высшей растительности и покрытых преимущественно сине-зелеными водорослями. Здесь формируются примитивные почвы-пленки. На крайнем севере арктической зоны выделен тип арктических пустынных почв. Это хорошо дренированные почвы ультрааридных районов высокоширотной Арктики, отличающиеся от арктических почв отсутствием гумусового горизонта и образованием солевой корочки на поверхности. Почвы и коры выветривания такого типа характерны для наиболее северных частей Канадского арктического архипелага и Гренландии. Гидроморфные почвы в арктической зоне представлены болотно-аркти- ческими почвами, среди которых различают глеевые и неглеевые. В последних, несмотря на сильное увлажнение, господствуют окислительные условия, что может быть связано с богатством кислородом насыщающих их холодных проточных вод. Для арктической зоны характерны и маршевые солончаковые почвы, которые содержат около 1% легкорастворимых солей в верхней части профиля. Они занимают низменные берега островов с галофитными лугами. Эти участки суши заливаются во время приливов или нагонных ветров. Горные арктические почвы аналогичны равнинным, но более щебнисты. Структура почвенного покрова арктической зоны отличается комплексностью, связанной с мерзлотными процессами, снежной и ветровой корразией, нивальными воздействиями и т.д. Распространены трещинно-нанополиго- нальные комплексы, состоящие из арктических почв, почв пятен и мерзлотных трещин. В депрессиях их сменяют болотные арктические неглеевые и глеевые почвы. На щебнистых породах господствуют каменно-многоугольниковые комплексы. Кроме того, значительная часть поверхности суши, свободной от ледников, занята озерами и выходами коренных пород, практически лишенными растительности и почв. Биогеоценозы высокоширотной Арктики могут быть вовлечены в хозяйственную деятельность человека как охотничьи угодья и резерваты для сохранения и поддержания численности редких видов животных и птиц (белый медведь, овцебык и др.). Б. Зона тундровых глеевых и тундровых иллювиально-гумусовых почв Субарктики Субарктическая зона расположена к югу от арктической и широкой полосой опоясывает побережье Северного Ледовитого океана, распространяясь на некоторые южные острова (Новая Земля, Колгуев, Вайгач, Ляховские острова, Врангеля и др.). Она разделяется на три подзоны: арктическую, типичную и южную тундры.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Южная граница тундры совпадает с северным пределом таежных лесов и проходит на Кольском полуострове около 68° с.ш., далее к востоку (до Енисея) примерно по Полярному кругу. В Средней Сибири эта граница сильно смещается к северу и в низовьях Хатанги и Лены проходит по 72—71° с.ш. На Колыме она опускается до 68°, а в бассейне Охотского и Берингова морей — до 60° с.ш. Таким образом, в наиболее континентальных районах субарктическая зона резко продвигается к северу. Тундровая зона отличается суровым, но относительно менее холодным климатом по сравнению с арктической. Радиационный баланс возрастает до 10—20 ккал D1—82 кДж)/см2 в год. Для климата тундры характерны малое количество тепла, краткость периода с положительными температурами, длительность холодного периода и залегание близко к поверхности многолетне- мерзлых толщ, малое количество осадков и преобладание их над испаряемостью в годовом цикле. Средняя годовая температура в пределах всей тундровой зоны отрицательная: от —0,3 в европейской до —12°С в азиатской части России. Температура наиболее холодного месяца снижается с запада на восток, составляя на Кольском полуострове от —8 до -10°, в восточноевропейских тундрах -20 и в самых континентальных районах Сибири (восточносибирские и индигирско-колымс- кие тундры) от -35 до —37°С. На Чукотке зимние температуры несколько смягчаются: от —25 до —20°. Температура наиболее теплого месяца на южной границе тундры составляет 10—1 ГС, а сумма температур выше 10° — 400—600°. Продолжительность безморозного периода 2—3 месяца, основного вегетационного периода (с / > 10°) около 50 дней. Наибольшее количество осадков (более 400 мм) выпадает на западе (Кольский полуостров) и на востоке тундровой зоны (Чукотка) при испаряемости 150—250 мм и наименьшее A50—250 мм) — в центре при испаряемости 100—150 мм. В пределах тундровой зоны наблюдается увеличение количества осадков и тепла с севера на юг. Низкие температуры, определяющие слабую испаряемость, высокая относительная влажность воздуха и неглубоко залегающая многолетняя мерзлота способствуют переувлажнению тундровых почв, несмотря на малое количество атмосферных осадков. На большей части территории тундровой зоны господствуют равнинные формы рельефа с плосковолнистой или увалисто-холмистой поверхностью. Наличие многолетней мерзлоты обусловливает широкое развитие озер, болот, бугристого и полигонального микрорельефа. Почвообразующими породами служат разнообразные четвертичные и современные ледниковые, флювиогляциальные, морские, аллювиальные и озерные отложения различного гранулометрического состава, часто каменистые и щебневатые. В горах почвообразующие породы представлены грубообломочным элюво-делювием коренных пород. Характерной особенностью растительности тундровой зоны является отсутствие лесов. Само слово «тундра», взятое из карельского языка, означает безлесное место. Безлесье тундры вызвано рядом причин: холодностью и физиологической сухостью климата, неблагоприятными условиями для развития семян древесных пород, уничтожением всходов тундровыми животными и сведением деревьев человеком на северном пределе их произрастания.
Глава 8. L Полярный пояс Тундровый тип растительности сравнительно молодой и сформировался в конце третичного — начале четвертичного периода в плейстоцене. Тундровые растения образуют особые экологические группы ксерофитов и психрофитов, т.е. растений холодного климата. Эти растения несут черты приспособленности к суровым условиям существования (подушкообразные и стланиковые формы, кожистые листья, преобладание многолетних форм и др.). В составе тундровой растительности присутствуют мхи, лишайники, кустарнички, низкорослые кустарники и травянистые растения. По характеру растительности тундровую зону разделяют на подзоны: арктических тундр, типичных мохово-лишайниковых и кустарничковых тундр и южных кустарниковых тундр. В подзоне арктической тундры наблюдается сплошное покрытие почвы растительностью, за исключением участков, подверженных сильной ветровой и снежной корразии, и выходов сильно щебнистых пород. Основу напочвенного яруса составляют мхи и в меньшей мере лишайники, верхний ярус слагается из пушицы, осоки, альпийского лисохвоста и др., кустарнички угнетены. В подзоне типичной тундры господствует мохово-лишайниковая растительность с преобладанием на суглинистых породах мхов, а на песчаных и каменистых — лишайников. К востоку от Колымы мохово-лишайниковые тундры замещаются осоково-пушицевыми кочкарными тундрами. В этой подзоне значительные площади занимают кустарничковые тундры, которые отличаются присутствием, кроме мхов и лишайников, низких кустарничков: вороники, черники, брусники и др. В южной подзоне преобладают кустарниковые ерниковые тундры с хорошо выраженной ярусностью растительности. В верхнем ярусе доминируют карликовая березка с примесью кустарниковых ив, во втором ярусе — кустарнички (вороника, брусника и др.) и некоторые травы, напочвенный покров образуют мхи и лишайники. Общие запасы фитомассы возрастают от 30—50 ц/га в арктических тундрах до 200—450 ц/га и более в типичных и южных тундрах. Характерно резкое преобладание подземной части, составляющей 70—90% от общих запасов фитомассы. Причем основная часть корней сосредоточена в поверхностных органогенных и минеральных горизонтах, с глубиной количество их резко убывает. Ежегодный прирост 10—25 ц/га. Несмотря на низкую годичную продукцию тундровых фитоценозов, суточная продукция близка к травянистым сообществам умеренного пояса вследствие большей продолжительности фотосинтеза в течение суток. Запас фитомассы и ее прирост возрастают с севера на юг тундровой зоны. Интенсивность разложения опада в тундровой зоне крайне низка, и на поверхности почвы накапливается полуразложившаяся подстилка, несмотря на малое поступление органических остатков. Зольность большинства тундровых растений мала A,7—2,3%), в составе золы содержание оснований незначительно. Запас зольных элементов в фитомассе составляет в арктических тундрах около 160, в типичных и южных тундрах — около 900 кг/га (Родин, Базилевич, 1965). Емкость круговорота зольных элементов и азота (ежегодно потребляемых и возвращаемых с опадом) в арктических тундрах не превышает 50, а в типичных — 100—150 кг/га. Биологический круговорот тундры может быть охарак-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств теризован как застойный, низкозольный, очень малопродуктивный, азотного типа химизма. Особенностью микробиологических процессов в тундровых почвах является слабая биохимическая активность, что и определяет медленное разложение органических остатков, поступающих в почву. В тундровой зоне почти повсеместно распространена многолетняя мерзлота. С многолетней мерзлотой и низкими температурами связан целый комплекс криогенных явлений, оказывающих многообразное влияние на почвообразование и структуру почвенного покрова тундры. Проявление криогенных процессов выражается в формировании своеобразных форм тундрового мезо- и микрорельефа (полигонального, бугристого, структурных форм). Полигональные тундры образуются в результате растрескивания (морозо- бойного или вследствие усыхания) почвогрунтов, слагающих слой сезонного оттаивания. На неоднородных щебнистых грунтах в тундровой зоне, как и в арктической, четко выражены так называемые структурные формы, создающие своеобразный микрорельеф «каменных колец», «каменных венков» и т.д. Их возникновение связано с сортировкой материала в процессе вымораживания и выталкиванием крупных каменистых частиц, окружающих не покрытые растительностью пятна более или менее мелкоземистой массы. Бугристые тундры образуются в условиях неравномерного увеличения объема в процессах вымораживания, в результате чего возникают бугорки, приподнятые над основной поверхностью. Главная роль в процессах пучения принадлежит замерзающей воде, поступающей и дополнительно накапливающейся за счет ее миграции к фронту промерзания. Миграция воды наиболее интенсивна в суглинистых и особенно глинистых грунтах и незначительна в песчаных. Поэтому процессы пучения более широко распространены на тяжелых породах в гумидных условиях (южная тундра и океанические фации типичной тундры), в то время как процессы морозного растрескивания и образования полигонов тяготеют к более аридным и континентальным частям тундровой зоны (арктическая тундра и континентальные фации типичной тундры). Бугры могут быть разной формы и размеров. Мелкобугристые тундры имеют бугры высотой 0,5— 1,5 м и диаметром от десятков сантиметров до 2—3 м. Пределы роста бугров лимитируются количеством воды, которая может поступать в бугор из глубо- колежащих слоев почвы и грунта. В замкнутых приозерных котловинах и дельтах крупных рек при обильном доступе воды образуются крупные бугры пучения с ледяным ядром внутри (гидролакколиты). Такой крупнобугристый рельеф свойствен якутским и западносибирским тундрам. Типичным ландшафтом тундровой зоны являются пятнистые тундры, характеризующиеся наличием голых, лишенных растительности пятен. По поводу причин пятнообразования высказано множество гипотез: излияние жидкого плывуна на поверхность вследствие напряжений, возникающих при смыкании двух мерзлотных экранов (надмерзлотного и поверхностного) при осенне- зимнем промерзании (Сукачев, 1911); морозное растрескивание с последующей морозной и ветровой корразией растительного покрова на образовавшихся полигонах (Григорьев, 1925; Городков, 1939) — трещинно-нанополигональ- ные пятнистые тундры, по Е.Н.Ивановой A962); денудация растительного покрова на бугорках в бугристых тундрах (Иванова, Полынцева, 1936) — пу- чинно-бугорковатая пятнистая тундра, по Е.Н.Ивановой A962); неравномер-
Глава 8. I. Полярный пояс \$1 ность развития растительного покрова и возникающая в связи с этим неравномерность увлажнения и промерзания почвогрунта, способствующие криогенным деформациям. В настоящее время большинство исследователей считают, что пятнообразование связано со всем комплексом биоклиматических условий тундровой зоны и представляет собой современный динамический процесс, свойственный тундре генетически. Образовавшиеся пятна постепенно зарастают, а вследствие подверженности поверхности криогенным деформациям постоянно появляются новые. Процессы образования микрорельефа в тундре осложняются солифлюкци- ей — сползанием по склону почвенной массы, приводящим к появлению особой формы микрорельефа — солифлюкционных террас. Солифлюкция может быть вызвана либо пересыщением влагой деятельного слоя в период весенне- летнего протаивания и сползанием его по поверхности горизонта многолетней мерзлоты под влиянием силы тяжести, либо явлениями тиксотропии. В последнем случае текучесть почвенной массы может возникнуть во внешнеподсохших почвах при механическом воздействии. Тиксотропными структурами называют такие структуры коллоидных веществ, которые под влиянием механических воздействий (например, встряхивания) переходят из геля в золь. В дальнейшем под влиянием внутренних сил самой коллоидной системы золь обладает способностью самопроизвольно затвердевать. С наличием тиксотропных горизонтов может быть связано и развитие процессов пучения в почвах плакорных ландшафтов. В азиатских тундрах широко распространены термокарстовые явления — вытаивание ископаемого льда с образованием депрессий различной величины, иногда занятых озерами. Термокарст усиливается около больших городов в связи с антропогенным воздействием. В короткий летний период почва в тундре оттаивает на сравнительно небольшую глубину, зависящую от положения в рельефе, характера растительности и гранулометрического состава почвы. На относительно хорошо дренированных плакорных участках суглинистые и глинистые почвы оттаивают на 50—60 см в арктических тундрах и на 100—150 см в типичных и южных, а песчаные и хрящевато-щебнистые соответственно на 120—150 и 200—250 см и более. В условиях плохого дренажа, особенно на болотах с торфяными почвами, мощность деятельного слоя значительно меньше. Присутствие в суглинистых и глинистых почвах благодаря их высокой вла- гоемкости льдистого и водонепроницаемого постоянно мерзлого слоя определяет мерзлотный тип водного режима, а конденсация парообразной влаги на мерзлом экране обусловливает переувлажнение почв даже на хорошо дренированных поверхностях. Низкая влагоемкость почв легкого гранулометрического состава благоприятствует малой льдистости постоянно мерзлого слоя, а нередко и отсутствию сплошного водоупорного горизонта. Поэтому песчаные и хрящевато-щебнистые почвы хорошо аэрируются и признаки переувлажнения в них отсутствуют или выражены в слабой степени на менее дренированных элементах рельефа. Самостоятельный тип тундровых почв впервые выделили В.В.Докучаев и Н.М.Сибирцев. Почвы и почвенный покров тундр изучали многие исследователи (Ю.А.Ливеровский, Е.Н.Иванова, О.А.Полынцева, Н.А.Караваева, В.О.Таргульян, И.В.Игнатенко, Л.Г.Еловская, В.Д.Васильевская и др.).
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Зональным типом почв тундровой зоны, формирующихся на суглинистых и глинистых породах, являются тундровые глеевые почвы, или тундровые глее- земы. Установление существования особого тундрово-глеевого почвообразования в Субарктике принадлежит Ю.А.Ливеровскому. Главными чертами тундрового глеевого почвообразования являются следующие. 1. Небольшая скорость разрушения и изменения почвообразующих пород. 2. Относительная замедленность удаления продуктов почвообразования из почвенной толщи; слабая дифференцированность профиля по распределению ила и минеральных компонентов наряду с метаморфизмом минеральной части на месте. 3. Наличие постоянного или периодического оглеения по всем генетическим горизонтам профиля. 4. Относительная замедленность процессов разложения и синтеза органических веществ, образование в результате процессов гумификации кислого органического вещества в виде грубогумусовых и гумусовых горизонтов и значительного количества бесцветных легкорастворимых гумусовых соединений, обладающих большой подвижностью. 5. Большое влияние криогенных процессов на морфологию и химические свойства почв. В общем виде профиль тундровой глеевой почвы состоит из органо-аккуму- лятивного горизонта О или А разной мощности и степени разложения и минерального глеевого G или оглеенного Bg, разделяющихся на подгоризонты. В зависимости от форм органо-аккумулятивного процесса (торфяные, перегнойные, гумусные), соотношения поверхностного и надмерзлотного оглеения и наличия оподзоливания тип тундровых глеевых почв разделяется на подтипы. Главными подзональными подтипами являются арктотундровые, тундровые глеевые и тундровые глеевые оподзоленные почвы, соответствующие в своем преимущественном распространении природным подзонам арктической, типичной и южной тундры. Арктотундровые почвы распространены узкой полосой по азиатскому побережью океана и на южных островах. Они представляют собой переход от арктического почвообразования к тундровому. Арктотундровые почвы встречаются и в более южных подзонах тундры, занимая в них наиболее суровые местообитания. Арктотундровые почвы приурочены обычно к ландшафтам пятнистых тре- щинно-нанополигональных тундр, в которых голые пятна минерального грунта могут покрывать до 40—80% площади. Из-за небольшого количества осадков, хорошей аэрации по морозобойным трещинам и слабой биохимической активности вследствие низких температур почвы характеризуются слабым ог- леением. Многие исследователи (Игнатенко, 1979; Еловская и др., 1979; Васильевская, 1980) называют этот подтип тундровых глеевых почв тундровыми глееватыми. Только самые верхние горизонты почв имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию и некоторую ненасыщенность поглощающего комплекса, в средней и нижней частях профиля реакция становится нейтральной, а степень насыщенности приближается к полной. При небольшой мощности гумусово-аккумулятивного горизонта C—6 см) арктотундровые почвы отличаются довольно высоким содержанием гумуса вверху D—7%) и глубоким его проникновением вниз по профилю. Небольшой ежегодный опад, аэроб-
Глава 8. I. Полярный пояс \$Ъ ный режим и достаточное количество оснований способствуют хорошей разложенное™ органического вещества. При большом варьировании соотношения гуминовых кислот и фульвокис- лот (от 0,3—0,5 до 1) доминируют обычно фульвокислоты. В составе гумуса преобладают неподвижные фракции, прочно связанные с полуторными оксидами и глинистыми минералами. Это указывает на инертность гумуса арктотун- дровых почв. Однако накопление в почвах подвижных форм Si02 и R^, извлекаемых вытяжкой Тамма (хотя и минимальное среди других подтипов тундровых глеевых почв), свидетельствует об изменении минеральной части в процессе почвообразования. Отмечено некоторое обеднение илом гумусового горизонта. Дифференциации профиля по валовому составу почвы, илистой фракции и подвижных соединений по Тамму практически не наблюдается. Почвы пятен, образующие комплексы с арктотундровыми почвами в тре- щинно-нанополигональных тундрах, отличаются отсутствием органо-аккуму- лятивного горизонта. С поверхности они часто покрыты пористой корочкой, иногда карбонатны, а в некоторых случаях и засолены. Накоплению водно- растворимых продуктов в почвах пятен способствует термокапиллярный перенос почвенных растворов. Почвы пятен замерзают раньше и наиболее интенсивно охлаждаются. Механизм криогенного перераспределения почвенных растворов в настоящее время хорошо изучен. Он обусловлен термическим градиентом и резким уменыпеним толщины водных пленок вокруг минеральных частиц в зоне кристаллизации льда. При этом передвижение влаги идет от частиц с толстыми водными пленками к частицам с тонкими пленками и продолжается до уравнивания толщины пленок. Тундровые глеевые почвы широко распространены в подзоне типичной тундры и свойственны преимущественно ландшафтам пучинно-бугорковатых тундр. Для этих почв характерно переувлажнение и оглеение всего деятельного слоя, связанное с атмосферным переувлажнением и влиянием многолетней мерзлоты как водоупора и коллектора дополнительной влаги. Глеевый горизонт обычно располагается непосредственно под торфянисто-гумусовым и может продолжаться до поверхности многолетней мерзлоты. Тундровые глеевые почвы восточноевропейских тундр при интенсивном оглеении верхней и средней частей профиля характеризуются заметным уменьшением степени оглеения в нижних горизонтах. Степень оглеения увеличивается в приокеанических частях подзоны, сопровождаясь ярко выраженной тиксотропностью всего деятельного слоя. В тундровых глеевых почвах Центральной Сибири тиксотропные явления ослаблены. Замедленность разложения опада вследствие неблагоприятных гидротермических условий и бедность опада основаниями способствуют образованию в тундровых глеевых почвах грубогумусных или торфянистых горизонтов. В континентальных тундрах из-за меньшего переувлажнения и преобладания в теплый период аэробных условий в органогенном горизонте разложение опада происходит быстрее, и здесь формируются хорошо разложенные гумусовые горизонты мощностью 5—10 см с содержанием гумуса 5—7%. Для тундровых глеевых почв, так же как и для арктотундровых, характерна заметная прогумусированность всего деятельного слоя. При этом встречаются профили с однородным содержанием гумуса в различных горизонтах («пропи-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств танно-гумусовые») и с постепенным уменьшением в минеральной толще с глубиной и образованием надмерзлотных максимумов («ретинизованно-гуму- совые»). Источниками накопления гумуса в глеевой толще тундровых почв могут служить мерзлотная ретинизация гумуса, образование гумуса in situ из корневого опада, постепенное погребение органогенных горизонтов при процессах криогенного массообмена. Групповой состав гумуса тундровых глеевых почв характеризуется значительным преобладанием фульвокислот над гуминовыми кислотами (Сгк:Сфк обычно колеблется в пределах 0,3—0,6 и редко бывает выше). В составе гумуса по сравнению с арктотундровыми почвами увеличивается относительная роль подвижных фракций. Гуматов кальция мало или они вовсе отсутствуют. Исключение представляют тундровые глеевые почвы Таймыра, специфической особенностью которых является высокое содержание гуминовых кислот, связанных с кальцием (Васильевская, 1980). Гуминовые кислоты тундровых почв имеют очень низкую оптическую плотность. По строению, степени конденсированное™ ядра и выраженности периферических цепочек они приближаются к фульвокислотам. Тундровые глеевые почвы отличаются от арктотундровых несколько большей кислотностью и меньшей насыщенностью основаниями. Они имеют актуальную реакцию от кислой до слабокислой (рНН20 5,0—6,0), небольшую емкость поглощения при степени насыщенности основаниями от 60 до 90%. Наиболее кислыми являются органогенные горизонты. Характерно слабое расчленение профиля по валовому и гранулометрическому составу и значительное содержание оксалатно-растворимых полуторных оксидов, особенно железа. Ряд исследователей связывают накопление подвижных форм железа в верхних горизонтах с криогенными миграциями почвенных растворов вверх по профилю в период промерзания. Вместе с тем обогащение верхних горизонтов подвижным железом обусловлено и закреплением в виде пленок, конкреций и корок на поверхности песчано-пылеватых фракций новообразованного железа, освобождающегося в процессе выветривания первичных железосодержащих минералов и почвообразования. Активное развитие глеевого процесса способствует переводу в верхних горизонтах нерастворимых форм Fe203 в растворимые. В гранулометрическом составе суглинистых тундровых почв обычно преобладает крупнопылеватая фракция вследствие интенсивного физического выветривания в мерзлотных условиях, при котором размер пылеватых частиц является, по-видимому, нижним пределом дробления, а дальнейшее химическое изменение пылеватой фракции замедлено. Крупнопылеватые частицы могут возникать и при агрегировании и коагуляции глинистых частиц, образующихся при морозном выветривании. Новообразованные минеральные продукты характеризуются резким преобладанием аморфных веществ — гидроксидов железа и алюминия, их органо- минеральных соединений с незначительным содержанием кристаллических глинистых минералов. В тундровых почвах встречаются весьма разнообразные ассоциации глинистых минералов (смектит, вермикулит, хлорит, гидрослюда и др.). В основном они унаследованы от почвообразующих пород и слабо изменены в процессе почвообразования.
Глава 8. I. Полярный пояс В комплексах с арктотундровыми и тундровыми глеевыми почвами встречаются тундровые глеевые перегнойные почвы, наиболее существенным отличием которых от тундровых глеевых является перегнойный характер органогенного горизонта. К числу факторов, ограничивающих дифференциацию профиля тундровых глеевых почв, относятся: застойный водный режим, мерзлотный массо- и вла- гообмен (перемешивание и постоянное обновление), наличие труднопроницаемых тиксотропных глеевых горизонтов, затрудненность бокового оттока элементов из-за неравномерного оттаивания мерзлоты на различных элементах нано- и микрорельефа. Вместе с тем процессы оглеения и нисходящей миграции, усиливающиеся к югу с нарастанием тепла и увлажнения, криогенные миграции веществ к мерзлотному экрану, боковой сток по органогенным горизонтам в период оттаивания, а также увеличение емкости и активности биологического круговорота — все это способствует дифференциации профиля тундровых глеевых почв и формированию в южных тундрах тундровых поверх- ностно-элювиалъно-глеевых дифференцированных и тундровых глеевых оподзолен- ных почв. Последние несут черты оподзоленности как в морфологии профиля, так и в химическом составе. Они отличаются от тундровых глеевых почв более кислой реакцией (рНН20 4,0—5,5) и меньшей насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, большим участием в составе органического вещества подвижных и кислотно-растворимых фракций фульвокислот. В тундровой зоне оподзоливание может быть реликтовым, так как в период климатического оптимума далеко к северу в пределы тундры распространялись леса. Совсем по-иному складывается почвообразование в тундре на легких породах. В условиях холодного гумидного климата тундры гранулометрический состав пород имеет особое значение для почвообразования, определяя характер трансформации избыточной влаги в профиле. На каменистых и хрящеватых песчано-супесчаных породах вследствие их высокой водопроницаемости и низкой водоудерживающей способности, а также частого отсутствия мерзлотного водоупора («сухая», малольдистая мерзлота) избыток атмосферной влаги быстро просачивается сквозь рыхлую, охваченную почвообразованием толщу и сбрасывается в грунтовые и речные воды. Почвенный профиль развивается в преимущественно окислительной обстановке при интенсивном промывании и нисходящем передвижении веществ. Характерной особенностью почв, в отличие от тундровых глеевых, является отсутствие глеевых горизонтов и признаков оглеения в профиле и преобладание красноватых, коричневых и бурых тонов в окраске минеральной толщи благодаря обилию окисленных форм железа. По особенностям строения профиля выделяются два типа почв: тундровые подбуры и подзолы альфегумусовые. Тундровые подбуры, или тундровые иллювиально-гумусовые почвы, — почвы с бурым морфологически неоподзоленным профилем. Они характеризуются отсутствием осветленных минеральных горизонтов и залеганием сразу под органогенным горизонтом бурой минеральной толщи, бледнеющей с глубиной. Профиль подбуров состоит из следующих горизонтов: О (АО) — грубогу- мусовый горизонт (подстилка), Bhf — иллювиально-гумусовый, постепенно переходящий в породу (ВС, С). Подбурообразование проявляется наиболее ярко на относительно слабовыветрелых породах, богатых первичными минералами,
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств легко поддающимися разрушению. Благодаря замедленному разложению опада на поверхности почвы присутствует грубогумусовая подстилка, при разложении которой образуются преимущественно фульвокислоты и бурые гуминовые кислоты. Они проникают в почву и взаимодействуют с Fe—А1-содержащими минералами, образуя с ними органо-минеральные соединения, оседающие на поверхности минеральных частиц. Менее подвижные соединения бурых гуми- новых кислот с железом в основном накапливаются в верхней части профиля, а более подвижные фульваты Fe и А1 перемещаются вниз по профилю и, осаждаясь на определенной глубине, формируют гумусово-иллювиальный горизонт. Миграции органо-минеральных соединений способствуют нисходящий ток влаги и сильное разбавление растворов в условиях влажного климата. Подбуры характеризуются кислой и сильнокислой реакцией, выщелочен- ностью и ненасыщенностью всего почвенного профиля, высокой гидролитической и обменной кислотностью. Степень ненасыщенности основаниями 40— 80%, в поглощающем комплексе наряду с ионом водорода много алюминия. Книзу кислотность и ненасыщенность уменьшаются, а также снижаются емкость поглощения и сумма обменных оснований (Са и Mg). Главной причиной кислой реакции и ненасыщенности подбуров является диспропорция между малой скоростью освобождения оснований из силикатов и быстрым выносом растворенных форм оснований (Таргульян, 1971). В составе гумуса резко преобладают подвижные и агрессивные фракции гуминовых кислот и фульвокислот, свободных и связанных с полуторными оксидами. Гуминовые кислоты, связанные с кальцием, отсутствуют. Отношение Сгк:Сфк сужается от органогенных горизонтов @,8—0,4) к минеральным ил- лювиально-гумусовым @,3—0,1 и менее). Увеличение относительного содержания фульвокислот вниз по профилю коррелирует с увеличением содержания подвижных полуторных оксидов и свидетельствует об их совместном передвижении. Валовой анализ обнаруживает обогащение всего почвенного профиля по сравнению с породой оксидами железа и алюминия и обеднение кремнеземом. Вместе с тем на фоне общего ожелезнения и алюминирования (ферсиаллити- зация) в профиле подбуров слабо выражено внутрипочвенное элювиально- иллювиальное перераспределение оксидов железа и алюминия. Эти данные наряду с микроморфологическими наблюдениями (разрушение и осветление минерального материала в верхних органо-аккумулятивных горизонтах) и особенностями состава гумуса свидетельствуют о наличии в подбурах слабо выраженного процесса иллювиально-гумусового оподзоливания, скрытого в макроморфологии профиля. В случае более отчетливой элювиально-иллювиальной дифференциации профиля и формирования под подстилкой маломощного горизонта с признаками осветления выделяют подбуры оподзоленные. На водораздельных равнинах и террасах крупных рек, сложенных песчано-супесчаными отложениями, мерзлота обычно сцементирована ледяными включениями и ограничивает миграцию почвенных растворов. В этом случае формируются подбуры надмерзлотно- глееватые, отличающиеся от типичных развитием процессов оглеения в маломощных надмерзлотных горизонтах вследствие периодического застоя верховодки (Игнатенко, 1979; Еловская и др., 1979). Подбуры распространены во всех подзонах тундры на хорошо дренированных элементах рельефа.
Глава 8. I. Полярный пояс Jg7 Альфегумусовые подзолы формируются в относительно более теплых, гумид- ных и менее континентальных районах (южная тундра) обычно на породах очень кислых (кварцевые пески), бедных щелочно-земельными основаниями, а также железом и алюминием, способными нейтрализовать агрессивные фуль- вокислоты. В отличие от подбуров в профиле альфегумусовых подзолов присутствует под органо-аккумулятивным горизонтом минеральный осветленный подзолистый горизонт (Е), резко переходящий в ярко-бурую или коричнево- бурую толщу иллювиальных горизонтов. Альфегумусовые подзолы тундровой зоны отличаются малой интенсивностью подзолообразовательного процесса и общей малой мощностью профиля. Благодаря малой мощности профиля их нередко называют карликовыми. Альфегумусовые подзолы наибольшим распространением пользуются в северной тайге и поэтому подробнее будут рассмотрены далее при описании почв лесной зоны. Пониженные, плохо дренированные элементы рельефа в тундровой зоне заняты тундровыми торфянисто-глеевыми (болотно-тундровыми) и тундровыми болотными почвами. Площади болотных почв увеличиваются в направлении с севера на юг по мере увеличения влажности климата и возрастающего распространения более выветрелых наносов пылевато-суглинистого состава. На засоленных грунтах и на приморских побережьях создаются условия для образования засоленных почв. Общей особенностью почвенного покрова полярного пояса является его комплексность, связанная с проявлением мерзлотных процессов, термокарста, солифлюкции, снежной и ветровой корразии и др. Почвенный покров состоит из сочетаний различных комплексов, имеющих определенную приуроченность к фациям, зонам, подзонам. В подзоне арктической тундры и в наиболее континентальных частях остальных тундровых подзон на водоразделах распространены преимущественно трещинно-нанополигональные комплексы и полигонально-валиковые в понижениях рельефа и по надпойменным террасам рек. В океанических и умеренно континентальных фациях типичной и южной тундры на водоразделах наиболее широко представлены пучинно-бу- горковатые комплексы, а в понижениях рельефа комплексы бугристых, плоскобугристых и грядово-мочажинных болот. Состав компонентов комплексов зависит не только от зонально-фациальной принадлежности, но и от особенностей гранулометрического состава почвообразующих пород. Так, на севере европейской части России развиты два рада пучинно-бугорковатых комплексов: на суглинистых породах — тундровых глеевых, почв пятен и сухоторфяни- стых почв бугорков, на легких породах — тундровых иллювиально-гумусовых (тундровых подбуров) и сухоторфянистых почв бугорков. На щебнистом субстрате как в арктической, так и в типичной тундре господствуют малоразвитые каменистые почвы каменных многоугольников (каменно-многоугольниковые комплексы). Положение отдельных почв в различных типах почвенно-мерзлотных комплексов может меняться в зависимости от приуроченности к элементам мезорельефа и степени дренированности территории. На рис. 56 показан поперечный профиль пятнистой нанополигональной арктической тундры острова Большой Ляховский с арктотундровыми гумусными слабоглеевыми почвами. Нанополигональные тундры занимают вершинные части увалов, наиболее под-
188 Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств А\Ч. 13 AUIfa. Г 4 3 .till. 1 л»к я .llllk 1 л\и... 1 г 1 1 риферии полигона, арктотундровая почва, 4 — ва, 5 — растительный опад в трещине, 6 — сезонный ледяной клин Рис. 56. Поперечный профиль пятнистой нанополигональной арктической тундры о. Большой Ляховский (по Н.Л.Караваевой, 1969): I — более высокие увалы, II — более низкие, защищенные от ветра увалы; / — полигон, 2 — морозная трещина, 3 — растительность по пе- пятно, арктотундровая остаточно-гумусная поч- верженные действию ветров и лучше всего дренируемые. Их поверхность представляет собой четкую систему слегка выпуклых полигонов около 1 м в диаметре, образованную морозными трещинами. Растительность селится полосами 5—20 см шириной по периферии полигона и в ложбинках. Большая часть полигона лишена растительности и образует голое пятно. Оголенные пятна составляют 40—80% площади в ландшафтах мелкополигональных тундр. Почвенный комплекс вершины увала бугорковатой и пятнисто-бугоркова- той кустарничково-лишайниково-моховой типичной тундры Якутии иллюстрирует рис. 57. Бугорки, занимающие 65% площади ландшафта, имеют высоту 20—25 см и диаметр 1,5—1,75 м. Преобладают бугорки, заросшие растительностью. Пятна, лишенные растительности или слабо заросшие дриадой и мытником, составляют 15% от общей площади бугорков. Полигонально-валиковый почвенно-мерзлотный комплекс кустарниково- осоково-моховой пятнистой тундры второй надпойменной террасы Пясины (Таймыр) отображают рис. 58 и 59. Пятна занимают 26% поверхности. Описанные комплексы В.М.Фридланд A972) называет «регулярно-циклическими» ввиду периодического изменения местоположения трещин и центров полигонов. Разрез 4 in ' <f>4> An I т II тппп вв ШШ < 1 •J lr 1. АТ о « 1 ш в ооооо / \I111H 6 Рис. 57. Микроструктура почвенного покрова бугорковатых и пятнисто-бугорковатых кустарничково-лишайниково-моховых тундр, вершины увалов (поЛ.Г.Еловской, Е.Н.Петровой, Л.В.Тетериной, 1979). Горизонты: А, — гумусовый, \ — очес, Ап — перегнойный, Ат — торфянисто-перегнойный, В — неоглеенный, BFe — глееватый, BFeg — глеевый, Bg - окисленный глееватый, G — глей. Растительность: / — накипные лишайники, 2 — кустистые лишайники, 3 — кустарнички, 4 — кустарники, 5 — пушицы, осоки, 6 — мхи. Почвы: разрез 4 — мерзлотная тундровая глееватая суглинистая (пятно); разрез 4а — мерзлотная тундровая перегнойно-глееватая (задернованный бугорок); разрез 46 — мерзлотная тундровая перегнойно-торфянисто-глеевая
Глава 8. I. Полярный пояс 189 Рис. 58. Распределение элементов микрорельефа и почв на участке кустарни- ково-осоково-моховой тундры II надпойменной террасы р. Пясины в районе устья р. Агапы (по В.Д. Васильевской, 1980). Площадь участка 100 м2. 1 — почвы пятен, лишенных растительности, 2 — тундровые глеевые перегнойные почвы бордюров, 3 — тундровые глеевые перегнойные и болотно- тундровые торфянисто-перегнойно-глеевые почвы ложбин 10 30 50 70 см 100 200 300 |ооо| 1 |i \\2 |vvv|3 [НТ WM6 |в \Щ\Г Щ%8 ЕЕЗ* В» И®1» Рис. 59. Почвенно-мерзлотный комплекс полигонально-валиковой пятнистой тундры II надпойменной террасы р. Пясины (по В.Д. Васильевской, 1980): 1 — водоросли, 2 — мхи, 3 — осоки, 4 — кустарнички, 5 — кустарники, 6— гор. 01, 7 — гор. \, 8 — гор. Blg , 9 — гор. B2g, 10 — мерзлая толща, 11 — линзы льда Зона тундровых почв разделяется на четыре почвенные провинции: Кольскую, Канинско-Печорскую, Северо-Сибирскую и Чукотско-Анадырскую. Они различаются по экологическим условиям, структуре широтной зональности, общему характеру почвенно-растительного покрова, а по особенностям термического режима почв объединяются в две почвенно-климатические фации: очень холодных длительно промерзающих почв (две первые провинции) и очень холодных мерзлотных почв (остальные провинции). Б2. КОЛЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТУНДРОВЫХ ИЛЛЮВИАЛЬНО-ГУМУСОВЫХ И БОЛОТНЫХ ПОЧВ Кольская провинция расположена на северо-востоке Кольского полуострова в Мурманской области и тянется узкой полосой вдоль побережья Баренцева моря. Это возвышенная равнина, сложенная комплексом кислых магматических пород с маломощным покровом каменисто-валунных ледниковых отложений легкого гранулометрического состава. Часто кристаллические породы выходят на поверхность. Климат провинции наиболее мягкий в тундровой зоне благодаря влиянию теплых атлантических течений. Температура самого теплого месяца 8,5—11, самого холодного — от -8 до — 1ГС. Продолжительность периода с температурой выше 10°С доходит до 50 дней. Осадков выпадает более 400 мм в год при
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств испаряемости 150—250 мм. Вечная мерзлота не характерна для провинции и встречается пятнами в реликтовых торфяниках. Кольские тундры относятся к южной подзоне. В почвенном покрове господствуют тундровые иллювиально- гумусовые почвы (тундровые подбуры), встречаются альфегумусовые подзолы и тундровые примитивные почвы. Довольно много болот. Однако вследствие расчлененности рельефа, легкого гранулометрического состава пород и отсутствия мерзлотного водоупора общая заболоченность провинции по сравнению с зоной в целом относительно невелика. Б3. КАНИНСКО-ПЕЧОРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТУНДРОВЫХ ГЛЕЕВЫХ, БОЛОТНО- ТУНДРОВЫХ И БОЛОТНЫХ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ Провинция тянется по побережью Баренцева моря от Мезенской губы до Урала и занимает север Архангельской области и Республики Коми. Территория провинции представляет собой пологоувалисто-холмистую пониженную C0—150 м) равнину, лишь в отдельных местах достигающую высот 300—400 м (возвышенности Тиманский кряж, Канин Камень, хребет Пай-Хой). Коренные палеозойские и мезозойские породы почти повсеместно перекрыты мощным чехлом четвертичных отложений: моренных и покровных суглинков и супесей, аллювиальных и морских отложений. Характерно резкое преобладание почвообразующих пород суглинистого состава. По климату Канинско-Печорская провинция отличается от Кольской провинции возрастанием континентальное™ за счет снижения зимних температур. Температура наиболее холодного месяца от —10 до — 12°С на западной окраине провинции и до —20° на восточной. Годовая сумма осадков составляет 300— 400 мм. Провинция находится в области сплошного распространения многолетней мерзлоты. На территории провинции развиты все три растительные подзоны тундры: арктическая, типичная и южная, или кустарниковая. Арктическая тундра распространена только на островах и севере Югорского полуострова. Вследствие неглубокого залегания мерзлоты и господства пород суглинистого гранулометрического состава Канинско-Печорская провинция отличается от Кольской широким развитием глеевого процесса и преобладанием в почвенном покрове почв с избыточным увлажнением: тундровых торфянисто- и тор- фяно-глеевых (болотно-тундровых) и тундровых болотных, занимающих более половины площади. Для провинции характерно формирование на суглинистых породах комплексов тундровых глеевых почв, почв пятен и сухоторфянистых почв бугорков. Значительно менее распространены комплексы тундровых под- буров и сухоторфянистых почв бугорков, приуроченные к легким породам. С севера на юг состав компонентов комплексов меняется в связи с изменением дифференциации профилей тундровых почв в подзональном ряду (тундровые глееватые, глеевые, дифференцированные и оподзоленные). Б4. СЕВЕРО-СИБИРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ АРКТОТУНДРОВЫХ, ТУНДРОВЫХ ГЛЕЕВЫХ, БОЛОТНО-ТУНДРОВЫХ И БОЛОТНЫХ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ Провинция простирается от Урала до реки Колымы и занимает крайний север Тюменской области, Красноярского края и Республики Саха (Якутии). Провинция очень разнообразна по природным условиям и, по существу, объединяет группу провинций. Она представляет собой пониженную равнину
Глава 8. I. Полярный пояс с плоским или холмисто-увалистым рельефом, сложенную с поверхности разнообразными морскими, ледниковыми и аллювиальными отложениями. Климат Северо-Сибирской провинции, особенно в восточной части, отличается значительно более низкими зимними температурами (от —30 до —37°С), возрастанием континентальное™ и уменьшением годовой суммы осадков до 150—200 мм. Многолетнемерзлые породы распространены повсеместно, они характеризуются большой мощностью и низкими температурами. В растительности хорошо выражены все подзоны тундры. Суровый климат и близкое к поверхности залегание многолетней мерзлоты способствуют ослаблению тиксотропности и широкому распространению морозобоиной трещиноватости. Особенностями почв провинции являются хорошая разложенность органического вещества, отсутствие или незначительная выраженность дифференциации минеральной части профиля по элювиально- иллювиальному типу, а также максимальное оглеение в надмерзлотных горизонтах в отличие от западных частей тундровой зоны с развитым поверхностным оглеением. На водоразделах преобладают трещинно-нанополигональные комплексы тундровых глеевых перегнойных и гумусных почв, трещинно-торфянистых почв и почв пятен. Арктотундровые почвы тяготеют к наиболее суровым условиям: они тянутся прерывистой полосой по побережью Ледовитого океана. На склонах увалов распространены бугорковато-кочкарные тундры с болотно-тундро- выми почвами. В понижениях рельефа представлены полигонально-валиковые болотные мерзлотные комплексы. Между Яной и Колымой они занимают 85— 90% территории. Специфическими особенностями почв таймырской тундры являются их незначительная кислотность, высокая, нередко близкая к полной степень насыщенности основаниями при большой емкости поглощения, довольно высокое содержание гуминовых кислот, связанных с кальцием, преобладание в илистой фракции минералов группы монтмориллонита. Эти особенности почв связаны с богатством почвообразующих пород, в формировании которых принимали участие продукты выветривания траппов, поступающие с плато Путорана, и коренные карбонатные породы. Западносибирские тундры являются по природным условиям и почвам переходными от умеренных фаций к континентальным: здесь наряду с тундровыми глеевыми почвами имеются тундровые глеевые гумусные почвы, а среди микроструктур распространены как пучинно-бугорковатые, так и трещинно- нанополигональные формы комплексов. Б5. ЧУКОТСКО-АНАДЫРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ БОЛОТНО-ТУНДРОВЫХ И БОЛОТНЫХ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ Провинция включает побережье Чаунской губы, северо-восток Чукотского полуострова и депрессию в бассейне рек Анадырь и Пенжина. Эти равнинные низменные территории разобщены горными массивами. Провинция занимает частично Магаданскую и Камчатскую области. По климату провинция благодаря влиянию Тихого океана отличается от Северо-Сибирской более высокими зимними температурами (от —13 до —25°С) и увеличением годовой суммы осадков (до 400 мм). Лето облачное, сырое, с ветрами. Увлажнение преимущественно избыточное. Повсеместно распростра-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств нена многолетняя мерзлота. Наиболее характерный тип растительности — осо- ково-пушицевые кочкарные тундры, в которых кочки занимают до 40—70% площади. По периферии Анадырской и Пенжинской низменностей развиты кустарниковые тундры из ольховника и кедрового стланика. Значительная облачность, большая относительная влажность воздуха и пониженная испаряемость способствуют усилению в Чукотско-Анадырской провинции по сравнению с Северо-Сибирской тиксотропии, глеевых процессов и торфонакопления. На водоразделах на суглинистых породах развиты спорадически трещинно-пятнистые комплексы торфяно-глеевых почв и почв пятен, в понижениях рельефа — полигонально-валиковые комплексы. На щебнисто-су- глинистых породах развиты пучинно-бугорковатые комплексы тундровых глеевых оподзоленных и дифференцированных почв и почв пятен. На легких породах формируются спорадически пятнистые комплексы тундровых иллювиаль- но-гумусовых почв (тундровых подбуров) и почв пятен. В долинах рек кочкарные тундры чередуются с осоково-гипновыми (с пушицей) болотами. Почвенные округа зоны тундровых глеевых н тундровых иллювиально- гумусовых почв Субарктики В субарктической зоне широко распространены почвенные округа, приуроченные к низменным, плоским морским равнинам, сложенным песчано-су- глинистыми, нередко засоленными отложениями. Они занимают полуострова Канин, Ямал, Гыдан, а также узкую полосу по побережью Карского моря. Характерная черта структуры почвенного покрова этих округов — высокая заболоченность территории (до 80% и более) с преобладанием в почвенном покрове болотно-тундровых и болотных мерзлотных почв. Для болотных массивов типичны крупнобугристые комплексы болотных мерзлотных и тундровых оста- точно-торфяных мерзлотных почв. Среди зональных почв господствуют тундровые иллювиально-гумусовые на песках и тундровые глеевые почвы на суглинках и глинах. Значительные территории занимают аллювиальные и аллю- виально-маршевые почвы, последние часто сильно засолены или солонцеваты. К описанным округам близки по характеру почвенного покрова округа, занимающие низменные плосковолнистые песчано-суглинистые озерно-аллю- виальные равнины (приморские низменности в низовьях рек Яны, Индигирки и Колымы и Анадырская и Пенжинская низменности). Их отличительная черта — сильная заболоченность (болотно-тундровые и болотные почвы составляют до 85—90% площади). Приморская низменность сильно переработана термокарстом и изобилует озерами. Значительные площади в тундровой зоне занимают пониженные моренные равнины, сложенные с поверхности моренными валунными суглинками (Боль- шеземельская и Малоземельская тундры, междуречье Енисей—Хатанга). Округа данного типа характеризуются хотя и довольно значительной (> 50%), но все-таки меньшей заболоченностью по сравнению с водно-аккумулятивными (морскими и озерно-аллювиальными) равнинами. Кроме того, здесь снижается в структуре почвенного покрова доля собственно болотных почв. В почвенном покрове европейских тундр преобладают сочетания торфянисто- и торфяно-глеевых почв с тундровыми глеевыми дифференцированными и оподзо- ленными и с комплексами торфяных почв верховых болот или болотных
Глава 8. I. Полярный пояс мерзлотных почв и тундровых остаточно-торфяных мерзлотных почв. Среди зональных почв, занимающих 44% площади, резко преобладают тундровые глеевые, в том числе оподзоленные и дифференцированные. На возвышенных участках моренных суглинистых равнин с близким залеганием плотных коренных пород, нередко выходящих на поверхность, почвенный покров отличается минимальной в пределах зоны заболоченностью (8— 13%), резким господством автоморфных почв (88%) и заметным участием в структуре почвенного покрова тундровых примитивных почв. Округа этого типа занимают возвышенности Канин Камень, Северный Тиман и Пай-Хой. Своеобразен почвенный покров Мурманского моренно-равнинного песчаного округа, территориально совпадающего с описанной выше Кольской провинцией. Близкое залегание кристаллического фундамента, песчано-супесча- ный гранулометрический состав и сильная каменистость почвообразующих пород, отсутствие мерзлотного водоупора, расчлененность рельефа определяют главные особенности почвенного покрова округа — господство тундрового иллювиально-гумусового почвообразования, заметное распространение тундровых примитивных почв и выходов пород, очень ограниченное участие в структуре почвенного покрова почв полугидроморфного ряда, что, несмотря на значительное распространение болот, снижает общую заболоченность территории по сравнению с зоной в целом. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ В полярном поясе значительные площади заняты горными массивами (Полярный Урал, горы Бырранга, Чукотский горный массив и др.), почвенный покров которых изучен слабо. В наиболее возвышенных частях гор широко представлены щебнистые осыпи и развалы каменных глыб, слабо затронутых выветриванием. В небольших понижениях со скоплением мелкозема под пятнами мохово-лишайниковой растительности формируются горные примитивные ор- ганогенно-щебнистые почвы: под тонкой прерывистой подстилкой лежит маломощный мелкоземисто-щебнистый гумусированный горизонт АС, ниже переходящий в сплошной слой щебня. На склонах гор в условиях более сформированного мелкоземистого элювия и лучшего термического режима наиболее широко распространены маломощные горно-тундровые дерновые почвы — аналоги арктотундровых. В южной подзоне тундр на горные склоны поднимаются кустарниковые тундры, под которыми формируются горно-тундровые подбуры. Выделяются три горные почвенные провинции: Урало-Новоземельская (л,), Таймырская (а2) и Чукотская (а3). Использование почв субарктической зоны Обширные пространства субарктической зоны являются кормовой базой северного оленеводства. Лишайниковые тундры используются как зимние пастбища, а моховые, травяно-моховые и ерниковые тундры — как летние. Основная часть земельного фонда тундры и в перспективе должна использоваться как естественные кормовые угодья для домашнего и дикого оленя и других промысловых зверей и птиц. 7 География почв
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В связи с развитием производительных сил и ростом населения на Крайнем Севере огромное значение приобретает расширение земледелия и животноводства и создание местной продовольственной базы для снабжения овощами и мясомолочными продуктами. Короткий вегетационный период ограничивает набор культур в тундре. Основными сельскохозяйственными культурами здесь являются картофель, капуста, лук, морковь, кормовые корнеплоды. В тундре распространено преимущественно земледелие закрытого грунта. Опыты показывают, что залужение тундры многолетними сеяными травами менее трудоемко и более эффективно по сравнению с выращиванием кормовых культур. Главными агрономическими особенностями тундровых почв являются низкая биохимическая активность, бедность элементами питания, кислая реакция, холодность, неблагоприятный водно-воздушный режим. Поэтому основными агромелиоративными мероприятиями при освоении тундровых почв должны быть: тепловая мелиорация путем осеннего снегозадержания и весеннего сгона снега с помощью зачернения снежного покрова, а в летний период мульчирования поверхности почвы торфяной крошкой, навозом и т.д.; возделывание культур на грядах, глубокое рыхление и дренаж; известкование, применение органических и минеральных удобрений. Дозы удобрений должны быть повышенными в 2—3 раза по сравнению с обычными, так как холодность климата замедляет поступление в растения азота и фосфора, последний, кроме того, взаимодействуя с соединениями железа и алюминия, которых много в тундровых почвах, переходит в недоступные для растений формы. Наиболее благоприятны для сельскохозяйственного освоения в субарктической зоне пойменные почвы и почвы на легких породах, лучше прогреваемые и дренируемые. Большую роль играет соответствующий подбор раннеспелых и морозоустойчивых культур, а также создание искусственных почв путем смешивания верхних горизонтов естественных почв с песком, щебнем и удобрениями. Земледелие в тундре очагово-оазисное, развивающееся близ городов и промышленных центров. Насущной проблемой, возникающей в связи с хозяйственным освоением Крайнего Севера, становится охрана природы тундры, для которой характерна очень легкая разрушаемость и медленное восстановление тундровых почв даже от одноразового прохода тяжелой техники. Важное значение имеют охрана северной трудновозобновляемой границы лесов, сохранение естественного растительного покрова, защищающего мерзлотные почвы и грунты от вытаи- вания жильных льдов и катастрофического развития эрозионных процессов, рекультивация индустриальных отвалов, нарушающих поверхность почв, и т.д. Глава 9 II. БОРЕАЛЬНЫЙ ПОЯС Бореальный пояс занимает в Евразии огромные пространства, располагаясь между тундрой и лесостепью. Он находится в пределах территории с суммами температур выше 10°С от 400—600° на севере до 2400—1800° на юге. Это пояс
Глава 9. II Бореальный пояс 195 господства лесной растительности (тайга и хвойно-широколиственные леса). Южная граница пояса следует примерно по 56—58° с.ш., на севере Украины опускаясь почти до 50° с.ш. Существенные различия термических условий и увлажнения в разных частях бореального пояса создают разнообразие природных условий, определяющих развитие ландшафтов, благодаря чему могут быть выделены в пределах пояса на территории России и сопредельных государств три почвенно-биокли- матические области: II. Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная континентальная область подзолистых и дерново-подзолистых почв; III. Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная экстраконтинентальная область мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв; IV. Дальневосточная таежно-лесная континентально-океаническая область лесных пеплово-вулканических, буро-таежных почв и подзолов. II. Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная область подзолистых и дерново-подзолистых почв Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная область расположена на Русской равнине и в Западной Сибири (см. рис. 55). Ее восточная граница совпадает с границей широкого распространения многолетней мерзлоты. Климат области умеренно холодный, континентальный, со значительным количеством осадков, которые превышают испаряемость в годовом цикле. Природная растительность представлена главным образом темнохвойными таежными моховыми, мохово-кустарничковыми и травяно-кустарничковыми лесами, которые на юге сменяются подтаежными хвойно-широколиственными. В области господствует подзолообразовательный процесс, наиболее ярко выраженный в средней тайге. К северу вследствие нарастания увлажнения опод- золивание сочетается с глеевым процессом, к югу благодаря развитию травянистой растительности — с дерновым. На западе накладываются черты бурозе- мообразования, а на востоке, в Западной Сибири, широкое распространение получает процесс оглеения вследствие присутствия длительной сезонной или многолетней мерзлоты и слабой дренированности территории. Общая черта почвенного покрова области — значительная роль болотных и в разной степени переувлажненных почв. Степень заболоченности уменьшается к югу. В связи с неоднородностью природных условий в таежно-лесной области выделяются: В. Подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги; Г. Подзона подзолистых почв средней тайги; Д. Зона дерново-подзолистых почв южной тайги. Смена подзон с севера на юг обусловлена в основном изменением количества тепла. В. Подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги Северотаежная подзона расположена к югу от тундры. Ее северная граница близка к Полярному кругу, к югу она доходит до 62—64° с.ш.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Особенностью климата является избыточное увлажнение и сравнительно ограниченное поступление тепла солнечной радиации. Для большей части, за исключением Карелии и некоторых пунктов на морском побережье (п-ов Рыбачий, Архангельск), характерны отрицательные среднегодовые температуры. Продолжительность биологически активного периода с температурами выше 10°С ограничивается всего 2—3 месяцами, сумма таких температур за этот период составляет 400—1250°. С запада на восток меняются количество атмосферных осадков и зимние температуры. На западе за год выпадает 400—600 мм осадков, на востоке — 380—550 мм. Температура наиболее холодного месяца на западе от —10 до —12, на востоке — от —20 до —25°С. Подзона характеризуется распространением северотаежных лесов и лесотундровых редколесий. В европейской части России на суглинках преобладают еловые и елово-березовые леса, чаще в той или иной степени заболоченные, на песках — сосновые. В Западной Сибири леса елово- и сосново-лиственнич- ные. Напочвенный покров состоит из зеленых мхов и кустарничков (черника, вороника, багульник, голубика и др.), кроме того, всегда имеются сфагнум и кукушкин лен, а также лишайники. Общим признаком северотаежных лесов является низкорослый, несомкнутый и медленно растущий древостой низких классов бонитета (преимущественно IV—V), отличающийся малой производительностью и не имеющий большого промышленного значения. Возобновление леса в северной тайге идет медленно, уничтожение древостоя часто ведет к заболачиванию территории. На севере, на границе с тундрой, северотаежные леса окаймляются полосой лесотундры, представляющей чередование березовых, еловых и елово-березовых редколесий и тундры. Фитомасса ельника-зеленомошника северной тайги (Республика Коми) равна 1234 ц/га при приросте 35 ц/га (Забоева, 1975). С опадом ежегодно поступает 95 кг/га зольных элементов и азота. Поступление органических остатков преимущественно осуществляется на поверхность почвы, что вызвано резким преобладанием надземной растительной массы над подземной (корни составляют 28%). Замедленное разложение опада способствует накоплению на поверхности почвы лесной подстилки. Запас подстилки в 18 раз превосходит ежегодный наземный опад. Биологический круговорот сильно заторможен. В почвенном покрове северотаежной подзоны распространены глееподзо- листые почвы на суглинистых породах и подзолы альфегумусовые на песчаных в сочетании с болотно-подзолистыми и торфяно-болотными почвами. Характерной особенностью является преобладание болотных и сильно заболоченных почв над «зональными» (глееподзолистыми и подзолами). Последние обычно приурочены к хорошо дренированным приречным полосам, эродированным возвышенностям или территориям с песчаными отложениями и глубоким уровнем грунтовых вод. Глееподзолистые почвы выявлены и впервые охарактеризованы Е.Н.Ивановой в 1943 г., а несколько позже введены ею в классификацию в качестве самостоятельного подтипа в типе подзолистых почв. Водный режим глееподзолистых почв промывной, с длительным поверхностным застоем влаги, особенно весной и осенью, способствующим формированию непосредственно под грубогумусной подстилкой (О) осветленного сизовато-серого подзолисто-элювиально-глеевого горизонта Eg, образованного сочетанием элювиально-глеевого и собственно подзолистого процессов. Ниже
Глава 9. II. Бореалъный пояс 197 следуют переходный к иллювиальному горизонт EBg, иллювиальный — Bt с глинистыми пленками, постепенно переходящий в неоглеенную почвообразу- ющую породу — С. Таким образом, характерными морфологическими признаками глееподзо- листых почв являются отсутствие гумусового горизонта и поверхностное огле- ение в автономных условиях. По глубине нижней границы подзолистого горизонта в целинных почвах (от нижней границы подстилки) глееподзолистые почвы разделяют на следующие виды: поверхностно-подзолистые (глубина нижней границы <5 см), мелкоподзолистые E—20 см), неглубокоподзолистые B0—30 см) и глубокоподзолистые (>30 см). Глееподзолистые почвы очень кислые по всему профилю (рНКС1 3,3—4,0). Наиболее кислый горизонт Eg, куда поступают кислые продукты разложения лесной подстилки. Обменная кислотность обусловлена главным образом алюминием. Насыщенность основаниями в элювиальной части профиля составляет менее 20%. Эти почвы содержат мало гумуса, максимум его приходится на горизонт Eg B—4%). По составу гумус фульватный (Сгк:Сфк = 0,2—0,5). Характерны высокое содержание светлоокрашенных гумусовых соединений, их по- течность, ярко выраженная способность образовывать подвижные комплексные формы с полуторными оксидами. В составе гуминовых кислот нет фракций, связанных с кальцием. Профиль почв хорошо дифференцирован по распределению илистой фракции и валовому составу. Выделяется верхняя оподзоленная часть с наиболее широким отношением Si02: R^. В глееподзолистых почвах весь профиль по сравнению с исходной породой является элювиальным, различна лишь степень выноса из разных горизонтов (большая из Eg, меньшая из В). Кислотный гидролиз сочетается с лессиважем (от франц. «lessiver» — вымывать, выщелачивать) — суспензионным перемещением тонкодисперсных минеральных частиц по трещинам и межагрегатным ходам. Поверхностное оглеение способствует мобилизации несиликатных полуторных оксидов, особенно железа, в горизонте Eg и накоплению их в горизонтах EBg и Bt в основном в виде комплексных соединений с органическими кислотами. Максимальные количества подвижного Fe203, извлекаемого вытяжкой Тамма, наблюдаются сразу под подзолистым горизонтом на фоне выноса валового железа, что является показателем элювиально-глеевого процесса. В Западной Европе почвы с поверхностным оглеением в результате временного переувлажнения атмосферными водами и периодической смены окислительно-восстановительных условий получили название «псевдоглей», почвы с постоянным переувлажнением атмосферными водами — «стагноглей». Стаг- ноглеи могут рассматриваться как последняя стадия эволюции псевдоглея во влажном климате. В условиях влажного климата северной тайги на легких породах, обеспечивающих свободный внутренний дренаж, формируются подзолы альфегумусовые. Они приурочены к древнеаллювиальным и флювиогляциальным пескам и супесям или хрящевато-щебневатому элювию и делювию бедных основаниями и полуторными оксидами коренных пород. Бедность почвообразующих пород и опада растительности, обычной для песчаных почв, основаниями и образование в результате разложения и гумификации опада гумусовых веществ главным образом фульвокислотной природы, оказывающих разлагающее действие
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств на минеральную часть почвы, способствуют формированию под грубогумусо- вой подстилкой элювиального белесого подзолистого горизонта Е. По мере вертикальной фильтрации и связывания в органо-минеральные комплексы все новых количеств железа и алюминия фульвокислоты достигают известной степени насыщения полуторными оксидами и выпадают в осадок, образуя иллю- виально-алюможелезисто-гумусовый (альфегумусовый) горизонт Bhf охристой, красновато-бурой или темно-коричневой окраски, который постепенно переходит в почвообразующую породу. Профиль почв формируется в окислительной обстановке, и признаки оглеения, в отличие от глееподзолистых почв, отсутствуют. Поскольку условиями, обеспечивающими передвижение фульвокислот с И^Оз, являются преобладание фульвокислот над полуторными оксидами и сильная степень разбавленности растворов, в более влажных фациях, а также в менее дренированных частях склонов формируются иллювиально-алюможеле- зистые многогумусовые подзолы. В этих почвах ясно выражены признаки иллювиальной аккумуляции значительных количеств гумуса, преобладающего над железом в составе кроющих минеральные зерна пленок (иллювиально-гумусо- вый горизонт Bh). Окраска горизонта Bh от кофейно-коричневой до красновато-бурой. В менее гумидных регионах и в более ксероморфных местоположениях по рельефу в любых фациях распространены иллювиально-алюможелезис- тые малогумусовые подзолы. Они отличаются от подзолов иллювиально-мно- гогумусовых меньшим содержанием гумуса, преобладанием в составе пленок соединений железа и более светлой желто-охристой окраской иллювиального горизонта (иллювиально-железистый горизонт Bf). Эти модификации горизонта Bhf лежат в основе разделения альфегумусовых подзолов на подтипы иллю- виально-гумусовых и иллювиально-железистых. Иногда выделяют и переходный вариант иллювиально-железисто-гумусовых подзолов. Подзолы — почвы очень кислые и ненасыщенные по всему профилю. Максимальной кислотностью и ненасыщенностью отличаются грубогумусовые и подзолистые горизонты (рНн 0 3,4—4,0; рНКС1 3,0—3,5). В альфегумусовом горизонте рН увеличивается до 5,0. Органическое вещество распределено в почве неравномерно, ступенчато. Содержание его в горизонтах резко уменьшается от О F5—85%) к Е @,5—1%) и снова возрастает в Bhf. Иллювиальное накопление гумуса в горизонте Bf не превышает 2—3%, а в горизонте Bh может достигать 5—6, а иногда 12—17% и более. В составе гумуса преобладают фульвокислоты, содержание которых в горизонте О в 2—2,5 раза, а в горизонте Bh в 4—8 раз превосходит содержание гуминовых кислот. В группе фульвокислот господствуют подвижные фракции свободных и рыхло связанных с R^, особенно много фульвокислот, растворимых непосредственно в минеральных кислотах, в горизонте Bh. Среди гуминовых кислот отсутствует фракция, связанная с кальцием, а основную долю составляют бурые гуминовые кислоты. В профиле почв четко выражена элювиально-иллювиальная дифференциация валовых и оксалатно-растворимых форм Fe203 и А1203. В иллювиальном горизонте, в отличие от почв на суглинках, имеет место накопление R^ не только по сравнению с горизонтом Е, но и по сравнению с почвообразующей породой. Накопление в горизонте Bhf подвижных R^ согласуется с увеличе-
Глава 9. II Бореалъный пояс 199 нием содержания подвижных фракций фульвокислот, подтверждая их совместное перемещение. Дифференциация профиля по гранулометрическому составу выражена слабо. Максимальное содержание ила часто характерно для верхних горизонтов (Е) при быстром снижении с глубиной и отсутствии иллювиального максимума в горизонте Bhf. Накопление минерального ила в горизонте Е свидетельствует об интенсивно идущем здесь процессе глинообразования. Илистая фракция почв является преимущественно новообразованной в толще почвы. Наблюдается передвижение пылевато-илистых суспензий из верхней, наиболее оглиненной в нижнюю часть профиля. Наряду с подзолами в северотаежной подзоне на породах легкого гранулометрического состава, богатых основаниями, особенно железосодержащими минералами, вымываемые из подстилки органические кислоты быстро нейтрализуются. В этом случае формируются почвы с бурым, морфологически не- оподзоленным профилем — подбуры. Подбуры со временем при большей длительности почвообразования могут эволюционировать в подзолы. В северной тайге широко развиты процессы заболачивания и различные болотно-подзолистые и торфяные болотные почвы. Болотно-подзолистые почвы распространены на плоских слабодренирован- ных поверхностях равнин и в неглубоких понижениях, для которых характерно временное переувлажнение поверхностными или мягкими грунтовыми водами. Они развиваются под заболоченными еловыми и сосново-еловыми лесами с мохово-кустарничковым наземным покровом. Относительно устойчивое сезонное переувлажнение профиля является причиной образования в нем оглеенных прожилок, пятен и даже глеевых горизонтов, а в ряде случаев накопления на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в виде торфа. Эти признаки сочетаются с отчетливой оподзоленностью почв. Для болотно-подзолистых почв типичны кислая реакция при меньшей, чем в почвах подзолистого типа, кислотности элювиальных горизонтов, потечность гумуса, в составе которого преобладают фульвокислоты, связанные с R^. Верхние горизонты обеднены илом и полуторными оксидами и обогащены кремнеземом, в глеевых горизонтах накапливаются подвижные формы железа. По характеру увлажнения болотно-подзолистые почвы разделяются на почвы поверхностного увлажнения и грунтового увлажнения. Поверхностно-оглеен- ные почвы формируются преимущественно на породах тяжелого гранулометрического состава и двучленных отложениях, способствующих застою атмосферной влаги. Образование грунтово-оглеенных почв связано с близким залеганием грунтовых вод, благодаря чему нижняя часть профиля переувлажнена и часто водоносна. Каждая из названных групп по характеру органогенного горизонта делится на торфяные, дерновые и перегнойные. Почвы торфянисто-подзолистые поверхностно-оглеенные (торфянисто- и торфяно-подзолисто-глее- вые) и грунтово-оглеенные (торфянисто-глеевые подзолы, или торфяно-под- золы глеевые по Классификации почв России 1997 г.) развиваются преимущественно в подзонах северной и средней тайги, дерново- и перегнойно-подзо- листые поверхностно-оглеенные (дерново-подзолисто-глеевые) и грунтово-оглеенные (дерново-подзолы глеевые по Классификации почв России 1997 г.) типичны для южнотаежной подзоны.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Торфяные болотные почвы формируются в условиях избыточного увлажнения атмосферными или грунтовыми водами под специфической влаголюбивой растительностью. Основной признак болотных почв — прогрессивное накопление полуразложившихся растительных остатков, т.е. торфообразование. Болотные почвы таежно-лесной зоны в зависимости от происхождения, условий залегания и характера растительности делятся на два типа — торфяные болотные верховые и торфяные болотные низинные. Каждый из них разделяется на подтипы торфяно-глеевых (мощность торфа < 50 см) и торфяных (мощность торфа > 50 см). В профиле болотных торфяно-глеевых почв торфяной горизонт (Т) непосредственно сменяется глеевым (G). Профиль болотных торфяных почв слабо дифференцирован на горизонты и представлен торфоорганогенной породой. Нижней границей торфяной почвы является глубина, до которой в летний период могут опускаться почвенные воды (от 30 до 60 см). Торфяная почва отличается от торфоорганогенной породы особенностями органического вещества и водно-физическими свойствами (в частности, высоким коэффициентом фильтрации). Торфяные болотные верховые почвы образуются главным образом на водоразделах в условиях увлажнения пресными атмосферными водами. Наиболее характерной растительностью верховых болот являются сфагновые мхи, кустарнички (багульник, Кассандра, клюква, голубика и др.) и древесные породы (сосна, ель, береза), обычно сильно угнетенные. Болотные верховые почвы отличаются низкой зольностью B,4—6,5%), сильнокислой реакцией (рНКС12,5— 3,6), слабой насыщенностью основаниями A0—30%) и низким содержанием важнейших зольных элементов. Торфяные болотные низинные почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных равнинах, на древнепойменных террасах, в понижениях речных долин, на обширных водно-ледниковых низменностях типа полесий. Образование этих почв происходит под эвтрофной и мезотрофной растительностью (осоки, тростник, гипновые мхи, ольха, ива, береза и др.) в условиях избыточного увлажнения минерализованными водами. Болотные низинные почвы, в отличие от верховых болотных, обладают слабокислой или даже нейтральной реакцией (рНКС1 5,0—6,5), высокой степенью насыщенности основаниями и большей обеспеченностью питательными веществами; зольность болотных низинных почв 6,5—10% и более. Грунтовые воды северотаежной подзоны обычно слабоминерализованы, поэтому болотные низинные почвы здесь несколько обеднены элементами питания, более кислы и обладают меньшей зольностью по сравнению с формирующимися на жестких водах болотными низинными почвами расположенных южнее подзон таежно-лесной области. Изменение элементов климата с запада на восток северо-таежной подзоны на фоне различия и других факторов (геологическая история) сказывается на особенностях проявления почвообразовательных процессов. При движении к востоку наблюдается сначала усиление, а затем ослабление подзолообразования и постепенное усиление поверхностного оглеения и общей заболоченности территории. В соответствии с этими особенностями почвенного покрова подзона разделяется на три провинции, относящиеся по характеру термического режима почв к двум почвенно-климатическим фациям: холодных про-
Глава 9. II Бореальный пояс 201 мерзающих почв (Кольско-Карельская провинция) и холодных длительно промерзающих почв (Онежско-Печорская и Нижнеобская провинции). В6. КОЛЬСКО-КАРЕЛЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ПОДЗОЛОВ АЛЬФЕГУМУСОВЫХ И БОЛОТНЫХ ПОЧВ Провинция занимает южную часть Кольского полуострова (Мурманская обл.) и северную часть Карелии. Она расположена в пределах Балтийского кристаллического щита, сложенного докембрийскими метаморфическими и изверженными породами кислой и основной магмы. Коренные породы залегают близко к поверхности, определяя основные черты ее строения. Рельеф представляет собой цокольные равнины, прикрытые маломощной толщей ледниковых наносов. Высота поверхности 150—240 м, а в некоторых местах — до 300 м над ур. моря и выше. Территория сравнительно недавно освободилась от ледникового покрова и повсеместно несет свежие следы ледниковой деятельности, как абразионной, так и аккумулятивной. Большинство отложений имеет легкий гранулометрический состав: грубая щебенчатая песчаная и супесчаная морена, сильно завалуненная, валунно- галечниковые и песчаные накопления озов и камов. В местах выхода цоколя на поверхность почвообразование развивается на элюво-делювии коренных пород, преимущественно гранитов. Молодость рельефа, слабая разработанность речных долин, замкнутость депрессий обусловливают исключительно широкое распространение озер и болот. Климат провинции слабоконтинентальный, избыточно влажный, находится под влиянием теплых атлантических течений. Провинция отличается в пределах подзоны наименее холодной зимой и наибольшим количеством атмосферных осадков (табл. 25). Благодаря широкому распространению песчаных пород в растительном покрове преобладают северотаежные сосновые леса, окаймленные на севере полосой березовых редколесий. Наиболее часто встречаются сосняки лишайниковые, особенно на грубых моренах. Почвы дренированных местоположений представлены карликовыми аль- фегумусовыми подзолами. На низкогорных возвышенностях (с высотами 400 м над ур. моря и более) встречаются подбуры. В понижениях между холмами под заболоченными лесами развиты торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые подзолы и болотные почвы (рис. 60). Отличительной особенностью почвенного покрова провинции являются господство почв легкого гранулометрического состава, широкое распространение гумусово-иллювиального процесса (среди автоморфных подзолов более половины приходится на иллювиально-многогу- мусовые, причем они занимают не только понижения, но и вершины моренных гряд), общая укороченность профиля D0—60 см). Значительно развиты болотно-подзолистые и болотные почвы. Однако в отличие от остальных провинций они уступают по площади зональным почвам (в подавляющем большинстве песчаным подзолам). Долины рек слабо разработаны, поэтому пойменные почвы мало распространены. Земледельческая освоенность провинции низкая (в среднем 0,3%). Сельское хозяйство преимущественно пригородное, овощное и животноводческое. Пашня занимает 0,1%, естественные сенокосы и пастбища — 0,2%. На севере
Высота снежного покрова (средняя из максимальных высот), см Годовой коэффициент увлажнения Р f Испаряемость за год, мм Осадки за год, мм Продолжительность периодов, дни безморозного с*>10°С Коэффициент континен- тальности {по КН. Иванову) Сумма *>10°С Средняя температура, °С наиболее теплого месяца наиболее холодного месяца Провинция В. Подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги 60—75 >1,33 250—320 40—94 1 64—118 1 400—600 114 400—1250 11—15,5 от-10 до-12 В6. Кольско- Карельская 60—95 >1,33 270—340 40—92 54—113 | 380—550 135—149 400—1250 11—15,5 от-12 до-20 В7. Онежско- 70—85 >1,33 270—350 1 53—91 | 69—107 1 380—550 175 600—1250 11,5—16 от -20 до -25 Печорская В8. Нижнеобская стых почв средней тайги Г. Подзона подзолы 60—70 60—100 >1,33 >1,33 320—350 330—400 510—620 480—600 92—114 1 97—119 90—110 90—115 122 151—168 1250—1600 1250—1600 15,0—16,5 15,5—17,5 от-6 до-11 от-11 до-19 Г9. Карельская Гю. Онего- 60—90 >1,33 360^440 480—550 90—110 98—118 187—209 1250—1600 16,5-17,5 от-19 до-24 Вычегодская Гц. Нижнеиртышская дерново-подзолистых почв южной тайги Д. Зона 15—40 20—60 1,00—1,33 >1,33 460—540 350—450 540—650 550—700 148—158 141—174 145—155 117—150 145 126 2200—2450 1600—2200 18,5-19,5 16,5—18,5 от -4 до -7 от -2 до -8 Д12. Белорусская Ди. Прибалтий- 40—70 1,00—1,33 450—500 500—600 120—150 115—145 154 1600—2000 17,5—18,5 от-8 до -14 екая Ди. Среднерус- 60—95 1,00—1,33 420-450 490—600 105—125 110—130 177 1600—2000 17,5—19,5 от-14 до-17 екая Д15 Вятско- 40—65 1,00—1,33 340^00 400—500 110—115 110—115 193 1600—1750 17,5—18,5 от-18 до-20 Камская ДN. Среднеоб- 40—65 0,55—1,00 480—520 350^50 87—98 95—106 224 1400—1600 17,5—18,0 от -20 до -25 екая Дп. Приангар- ская Климатические особенности почвенных провинций Европейско-Западно-Сибирской таежно-лесной области (по Д.КШашко, 1962)
Глава 9. II. Бореалъный пояс 203 Рис. 60. Почвенная катена северной тайги Кольского полуострова {по И.С.Урусевской, Е.И.Светловой, 1980). Почвы и растительность: Пож — подзол иллювиально-железистый, сосняк вересково-лишай- никовый; Пбиг — торфянисто-глеевый иллювиально-гумусовый подзол, ельник кустарничково- зеленомошный; Бп — торфяная переходная почва на мощных торфах, осоково-кустарничково- сфагновое болото с редкой сосной. Почвообразующие и подстилающие породы: 1 — каменисто- валунная песчаная морена, 2 — флювиогляциальные пески, 3 — массивно-кристаллические породы провинции значительные площади занимают оленьи пастбища. Под лесами находится 32% площади. Возможность сельскохозяйственного использования, кроме холодности климата, ограничивают расчлененный рельеф, сильная за- валуненность почв, широкое распространение болот и заболоченных почв. В7. ОНЕЖСКО-ПЕЧОРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ГЛЕЕПОДЗОЛИСТЫХ, БОЛОТНО- ПОДЗОЛИСТЫХ И БОЛОТНЫХ ПОЧВ Онежско-Печорская провинция расположена в северной части Архангельской области и Республики Коми. Территория провинции представляет собой равнину, в западной части которой резко выделяются Онежское и Беломор- ско-Кулойское плато, сложенное коренными карбонатными породами карбона и перми; характерны карстовые формы рельефа. К западу от реки Кулой рельеф холмисто-грядово-моренный, обусловленный аккумулятивной деятельностью валдайского ледника. К востоку тянется плосковолнистая равнина с преобладанием абсолютных высот до 200 м, прерываемая лишь Тиманским кряжем, состоящим из сглаженных увалов (абс. высота 225—325 м и более). Коренные породы перекрыты мощной толщей ледниковых наносов (морена, флювиогляциальные отложения, покровные суглинки). В распределении пород наблюдается определенная закономерность. В речных долинах мощные толщи песков доходят до 120 м абс. высоты. Дальше идут пониженные равнины, сложенные слабовалунной мореной или двучленными отложениями (морена, перекрытая маломощными песками и супесями). Более высокие поверхности A80—200 м над ур. моря и более) сложены мореной, перекрытой пыле-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ватыми суглинками. Характерно широкое распространение двучленных отложений, особенно западнее Тимана, и увеличение площадей, занятых моренными и в меньшей степени покровными суглинками, по мере движения к востоку. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущей более низкими зимними температурами, нарастанием континентальное™ и незначительным снижением годовой суммы осадков (см. табл. 25). Растительность представлена северотаежными редкостойными еловыми и березово-еловыми лесами, преимущественно сфагновыми и долгомошными. На песках леса сосновые лишайниковые, зеленомошно-лишайниковые. В полосе перехода от лесных формаций к тундровым распространены елово-бере- зовые сфагновые редколесья и мохово-ерниковые тундры. В почвенном покрове, в отличие от Кольско-Карельской провинции, господствуют болотно-подзолистые и болотные почвы; глееподзолистые почвы преобладают над подзолами альфегумусовыми. Вследствие преимущественно кварцевого состава песков среди подзолов доминируют иллювиально-желези- стые. Болотно-подзолистые почвы формируются на пологих склонах и плоских равнинах с затрудненным дренажем под заболоченными лесами. На плоских водоразделах и по обширным песчаным террасам распространены верховые болота. Глееподзолистые почвы на суглинках и двучленных породах и альфегу- мусовые подзолы на песках приурочены к условиям хорошо дренированного рельефа (узкие приречные полосы, покатые склоны, выпуклые вершины увалов, речные террасы). Причем в западной части провинции (к западу от Тимана) менее выражен глееподзолистый процесс и более четко иллювиально- гумусовый, чем в восточной. В этом же направлении растет заболоченность провинции вследствие увеличения площади полугидроморфных почв. Увеличение заболоченности происходит вследствие утяжеления гранулометрического состава почвообразующих пород, а не под влиянием изменения увлажнения климата или даже вопреки ему. Основным отличием глееподзолистых почв на двучленных породах является наличие признаков оглеения не только с поверхности, но и на границе смены пород. Их относят к роду контактно-глееватых. В местах близкого залегания к поверхности коренных карбонатных пород в почвенном покрове появляются подзолистые остаточно-карбонатные и пере- гнойно-карбонатные почвы (Беломорско-Кулойское плато). Тиманский кряж по почвенному покрову в целом мало отличается от равнин. Пойменные почвы занимают 7% площади провинции. Сельскохозяйственная освоенность провинции низкая. Основные отрасли хозяйства — животноводство, рыболовство, отчасти лесоводство. Земледелие является подсобной отраслью животноводства, а также частично обеспечивает овощами крупные населенные пункты. Пашня занимает менее 1%. В северовосточной части провинции развивается оленеводство. В8. НИЖНЕОБСКАЯ ПРОВИНЦИЯ БОЛОТНЫХ ПОЧВ И ГЛЕЕЗЕМОВ ТАЕЖНЫХ Нижнеобская северотаежная провинция расположена между Уралом и Енисеем в пределах Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области и северной части Красноярского края.
Глава 9. И. Бореальный пояс 205 По рельефу это плоская низменная равнина (северная часть Западно-Сибирской низменности), изредка всхолмленная, с абсолютными отметками 50— 150 м, несколько повышающаяся к югу. Коренные породы покрыты мощной толщей четвертичных отложений, среди которых в качестве почвообразующих пород наиболее распространены моренные, флювиогляциальные и озерно-ал- лювиальныеые наносы. Описываемая часть Западно-Сибирской низменности находится в области реликтовой мерзлоты. В настоящее время поверхностная толща наносов до глубины 40—100 м лишена мерзлоты, за исключением бугристых торфяников и современных болот. Следами былого проявления мерзлотных деформаций являются некоторые остаточные формы мерзлотного мезорельефа, которые выражены в широком распространении термокарста. Плоская поверхность низменности усеяна небольшими термокарстовыми озерами округлой формы. Они приурочены преимущественно к пониженным приречным поверхностям. Широко распространены крупнобугристые торфяники с высотой бугров до 10—20 м. Провинция отличается по климату от предыдущей значительно возросшей континентальностью и более холодной зимой (см. табл. 25). Речная сеть довольно густая, но таежные реки, за исключением самых крупных, имеют узкие, плохо разработанные, неглубоко врезанные долины и не обеспечивают сброса поверхностных вод. Значительное преобладание количества выпадающих осадков над испарением в сочетании с плохой дренированностью территории определяет широкое развитие процесса заболачивания. Северотаежные леса Нижнеобской провинции елово- и сосново-листвен- ничные мохово-кустарничковые и лишайниково-кустарниковые с багульником. На севере в этих лесах больше лиственницы, на юге — сосны, часто встречаются вкрапления березы. К югу от лиственничных лесов по песчаным террасам распространены сосновые лишайниковые леса с кустарничками. На дренированных суглинках растут темнохвойные лиственнично-елово-кедровые мохово-кустарничковые леса. Северотаежные леса очень разрежены. По приречным полосам они имеют более высокий бонитет, на водоразделах леса заболочены. В условиях дренированного рельефа на породах тяжелого гранулометрического состава формируются глееземы, в том числе оподзоленные, на песках и супесях — альфегумусовые подзолы. Глееземы в отличие от глееподзолистых почв европейской северной тайги характеризуются оглеенностью не только верхних горизонтов, но и всего профиля, что, по-видимому, связано с медленным оттаиванием почв весной. В грунте за пределами почвенного профиля встречаются реликтовые мерзлые толщи. Оподзолены почвы слабо, ряд авторов называют их элювиально-глееватыми. На плоских междуречных сниженных равнинах с большим количеством термокарстовых озер огромные пространства (до 50—60% общей площади территории) занимают верховые открытые сфагново-лишайниковые и сфагновые бугристые болота. Северотаежные леса используются как источник древесины для местных нужд, наиболее ценной в хозяйственном отношении породой является кедр. Население сосредоточено вдоль крупных рек и занимается охотничьим про-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств мыслом и оленеводством. Очень сильная заболоченность территории и холодный климат препятствуют сельскохозяйственному освоению провинции. Почвенные округа подзоны глееподзолистых почв и подзолов северной тайги В северной тайге наибольшей заболоченностью отличаются водно-аккумулятивные низменные равнины. Водно-ледниково-озерные и аллювиально-зан- дровые низменности, сложенные озерно-ледниковыми, древнеаллювиальны- ми и флювиогляциальными песками и супесями, расположены вдоль Кулоя, Пезы, Вашки, Печоры (в нижнем течении) и других рек. Болотные почвы занимают здесь 30—50% площади при общей заболоченности 60—70% и более. Среди автономных зональных почв господствуют подзолы. В структуре почвенного покрова наиболее характерны сочетания иллювиально-железистых и ил- лювиально-железисто-гумусовых подзолов дренированных элементов рельефа с торфянисто-глеевыми иллювиально-гумусовыми подзолами и торфяными почвами верховых болот. Особенно заболочены озерно-аллювиальные и морские песчано-глинис- тые низменные равнины Западной Сибири. На суглинистых и глинистых породах здесь широко распространены сочетания торфяно-перегнойно-глеевых почв в комплексе с торфяно-глеевыми и торфяными и глееземов или сплошные массивы болот, сильно обводненных благодаря обилию озер (Сургутская низина). В описанных типах округов довольно значительны площади аллювиальных пойменных почв, которые являются важнейшим резервом дальнейшего увеличения площади высокопродуктивных сенокосных и пастбищных угодий. Округа, приуроченные к моренным суглинистым равнинам (верхнее течение Мезени, Тобышская возвышенность, Северо-Сосьвинская возвышенность и др.), по сравнению с водно-аккумулятивными низменностями несколько более приподняты и расчленены. Хотя почвенный покров моренных суглинистых равнин также характеризуется высокой заболоченностью (более 50%), в его составе уменьшается количество собственно болотных почв при одновременном возрастании доли полуболотных почв. Среди зональных почв преобладают глееподзолистые (в Западной Сибири глееземы). Для дренированных приречных увалов типичны сочетания глееподзолистых и торфянисто(торфяно)- подзолисто-глеевых почв. На менее дренированных территориях в структуре почвенного покрова преобладают торфянисто(торфяно)-подзолисто-глеевые почвы и торфяные почвы верховых болот. Округа, занимающие моренные суглинистые равнины с близким залеганием цоколя коренных пород (Тиманский кряж), в целом по составу почвенного покрова схожи с предыдущим типом, отличаясь лишь вследствие большей абсолютной высоты, расчлененности рельефа и влияния коренных пород появлением в наиболее высоких частях Тиманского кряжа на склонах высоких гряд горно-лесных глееподзолистых почв с иллювиально-гумусовым профилем, а на крутых склонах и вершинах гряд маломощных щебнистых почв на элювии песчаников и глинистых сланцев. В округах, занимающих моренные равнины, сложенные двучленными отложениями (маломощные пески и супеси, подстилаемые моренными суглин-
Глава 9. II. Бореальный пояс 207 ками), среди зональных почв преобладают глееподзолистые, часто контактно- глееватые. (Онежский полуостров, нижнее течение Мезени, среднее течение Печоры). В почвенном покрове распространены сочетания глееподзолистых, торфянисто(торфяно)-подзолисто-глеевых и торфяных почв верховых болот. В районах с большой мощностью песчаного чехла структура почвенного покрова образована сочетаниями торфянисто-глеевых иллювиально-гумусовых подзолов с железистыми подзолами и торфяными почвами верховых болот. В случае близкого залегания коренных карбонатных пород (Беломорско- Кулойское плато) морена, подстилающая пески и супеси, обогащается карбонатным материалом. Почвенный покров округов этого типа отличается появлением подзолистых остаточно-карбонатных почв на карбонатной морене и пе- регнойно-карбонатных почв на элювии известняков и доломитов. На западе подзоны (Кольский полуостров и Карелия) широко распространены почвенные округа, сложенные с поверхности песчано-супесчаной сильно завалуненной мореной с близким залеганием цоколя кристаллических пород Балтийского щита. Наиболее распространенным типом структуры почвенного покрова являются сочетания альфегумусовых подзолов положительных дренированных элементов рельефа с торфянисто-глеевыми иллювиально-гу- мусовыми подзолами подножий склонов и торфяными болотными почвами депрессий. Болотные почвы преобладают над болотно-подзолистыми. Степень заболоченности почвенного покрова зависит от высоты и расчлененности рельефа. На пониженных моренных равнинах (восточные части Карелии и Кольского полуострова) общая заболоченность территории округов около 50%. Крупные массивы верховых болот, кроме депрессий, распространены также и на плоских слабо расчлененных водоразделах. Возвышенные сильно расчлененные моренные равнины с близким залеганием кристаллических пород (западные части Карелии и Кольского полуострова) отличаются наименьшей заболоченностью (около 30%). В почвенном покрове преобладают автоморфные подзолы G0%), среди которых половина иллювиально-гумусовых. Характерны выходы коренных пород и формирование на участках низкогорий горно-подзолистых и горно-тундровых иллювиально-гумусовых почв (тундровых подбуров). Своеобразен почвенный покров низменного равнинно-морского округа западного побережья Белого моря. Здесь около 70% территории занято верховыми болотами, чередующимися с глееземами на морских глинах по речным долинам и скальными выходами. Г. Подзона подзолистых почв средней тайги Среднетаежная подзона расположена к югу от северотаежной, примерно между 62—64 и 60° с.ш. Эта подзона отличается от северотаежной большей обеспеченностью теплом и положительными среднегодовыми температурами. Она ограничена на севере изолинией сумм температур примерно 1200, на юге — 1600°. Температура наиболее теплого месяца на северной границе подзоны около 15—16, на южной — 16,5— 17,5°С. Климат подзоны избыточно влажный. Количество годовых осадков изменяется от 500—600 мм на западе до 480—550 мм на востоке.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Суровость зимы заметно возрастает к востоку. Температура наиболее холодного месяца от —6 до —10° на западе и —24°С на востоке. Продолжительность периода с температурами выше 10°С составляет 90—114 дней. В растительном покрове европейской части России господствуют темнохвой- ные среднетаежные еловые леса, на востоке (восточнее Северной Двины) — с участием пихты. Ельники имеют бонитеты IV—III класса и представляют собой леса промышленного значения. Лесовозобновление происходит хотя и медленно, но успешно. Напочвенный покров состоит из гипновых мхов и кустарничков — черники и брусники. Подлесок отсутствует или развит слабо (рябина, береза). На двучленных отложениях произрастают смешанные сосново-еловые и елово-сосновые леса, встречается примесь березы, на песках — леса сосновые лишайниковые, мохово-лишайниковые или мохово-кустарничковые. Западносибирские среднетаежные леса елово-пихтово-кедровые. По песчаным пространствам зандровых равнин распространены боры беломошники и брусничники. Характерная особенность средней тайги — незначительное участие травянистой растительности в напочвенном покрове плакорных лесов. Среднетаежные леса отличаются от северотаежных большей производительностью. Запас фитомассы ельников средней тайги составляет 2600 ц/га при приросте 70 ц/га. Величина опада равна 50 ц/га, с опадом ежегодно поступает 146 кг/га азота и зольных элементов (Родин, Базилевич, 1965). Разложение опада сильно заторможено, и запас подстилки в 15 раз превосходит ежегодный наземный опад. В целом по продуктивности и емкости биологического круговорота ельники средней тайги примерно в два раза превосходят северотаежные еловые леса. В среднетаежной подзоне под пологом хвойных лесов на суглинистых и супесчаных породах на положительных дренированных элементах рельефа развиваются типичные подзолистые почвы — подзональный подтип типа подзолистых почв, в котором наиболее ярко отражены характерные черты типа. Первые представления о генезисе подзолистых почв были высказаны в работах В.ВДокучаева, А.В.Георгиевского, Н.М.Сибирцева. Последующее развитие идей о природе подзолообразовательного процесса связано с трудами К.К.Гедрой- ца, К.Д.Глинки, В.Р.Вильямса, А.А.Роде, С.П.Яркова, В.В.Пономаревой, И.С.Кауричева, Ф.Р.Зайдельмана и др. Материалы по глубокому и всестороннему исследованию подзолистых почв европейской части СССР, в том числе и в географическом аспекте, обобщены в многотомном издании «Подзолистые почвы» A977-1981). В образовании подзолистых почв участвуют те же основные процессы, что и в образовании глееподзолистых почв северной тайги. Однако роль элювиаль- но-глеевого процесса вследствие менее длительного переувлажнения здесь не столь значительна, поэтому признаков оглеения в верхней части профиля нет или они выражены очень слабо. Характерно отсутствие гумусового горизонта или крайне малая его мощность. Под подстилкой обычно залегает небольшая грубогумусовая прослойка (АО) или прокрашенная потечным гумусом часть подзолистого горизонта (ЕА). Ниже следуют подзолистый горизонт Е и иллювиальный — Bt, постепенно переходящий в почвообразующую породу. Во всех случаях поверхностные минеральные горизонты являются самыми кислыми и ненасыщенными в профиле. По глубине нижней границы подзолистого горизонта подзолистые почвы разделяются на виды аналогично глееподзолистым почвам.
Глава 9. II Бореальный пояс 209 Типичные подзолистые почвы, так же как и глееподзолистые, обладают высокой кислотностью (рНКС1 верхнего горизонта 3,3—4,0) и не насыщены основаниями (степень насыщенности 15—20%). Основная часть органического вещества накапливается в подстилке. Содержание гумуса в горизонте Е колеблется от десятых долей процента до 1—3% в его верхней, прокрашенной потечным гумусом части (ЕА). Гумус фульватный, в составе его отсутствуют фракции гуминовых кислот, связанных с кальцием. Все фракции фуль- вокислот и гуминовых кислот связаны с R203. Гумус имеет иллювиальную природу, но текучесть его несколько ослабляется по сравнению с глееподзо- листыми почвами. Профиль почв четко дифференцирован по распределению илистой фракции и валовому составу на элювиальную и иллювиальную части. По сравнению с исходной породой в иллювиальном горизонте баланс содержания глинистых частиц и полуторных оксидов отрицательный, что свидетельствует о разрушении первичных и вторичных минералов и выносе продуктов распада алюмосиликатов за пределы профиля. В типичных подзолистых почвах подзолисто-элювиальный процесс выражен сильнее, чем в глееподзолистых. Это объясняется более коротким периодом положительных температур в северной тайге, где дефицит тепла тормозит развитие подзолообразования. В среднетаежной подзоне на песках под сосновыми лесами в условиях хорошего дренажа распространены альфегумусовые подзолы. Этим почвам свойственна кислая реакция, очень незначительная емкость поглощения и ненасыщенность поглощающего комплекса, весьма слабая биогенная аккумуляция зольных элементов. В них четко выражена внутрипрофильная дифференциация гумусовых веществ и несиликатных полуторных оксидов, совместно накапливающихся в иллювиальном горизонте. Органическое вещество содержится в крайне малом количестве, и в его составе преобладают наиболее агрессивные фракции фуль- вокислот. Такой обширный ареал подзолов (от южной тундры до средней тайги) связан с тем, что специфика почвообразования определяется здесь прежде всего литологическим фактором, обеспечивающим свободный внутренний дренаж в условиях холодного гумидного климата. Вместе с тем необходимо отметить, что в средней тайге потечность гумуса в подзолах уменьшается как по сравнению с северной тайгой, так и внутри подзоны с запада на восток. На недренированных плоских широких водоразделах среднетаежной подзоны распространены заболоченные сосновые и еловые леса с покровом из по- литриховых и сфагновых мхов на различных болотно-подзолистых почвах. Много верховых болот с торфяно-глеевыми и торфяными болотными почвами. Важным отличием структуры почвенного покрова средней тайги от северной является уменьшение заболоченности. В почвенном покрове подзоны в пределах европейской части России автоморфные зональные почвы господствуют над полугидроморфными и гидроморфными. По особенностям почвенного покрова среднетаежная подзона разделяется на три провинции, относящиеся по характеру термического режима почв к двум почвенно-климатическим фациям: холодных промерзающих почв (Карельская и Онего-Вычегодская провинции) и холодных длительно промерзающих почв (Нижнеиртышская провинция).
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Г9. КАРЕЛЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ПОДЗОЛОВ АЛЬФЕГУМУСОВЫХ И БОЛОТНЫХ ПОЧВ Карельская провинция расположена на крайнем западе среднетаежной подзоны в пределах южной части Карелии и северо-западной части Ленинградской области. Провинция находится в пределах Балтийского кристаллического щита, сложенного докембрийскими магматическими и метаморфическими породами, преимущественно гранитами и гранитогнейсами, а также кварцитами и осадочными породами. Территория провинции представляет собой равнину, приподнятую в центре и на северо-западе до 200—300 м и понижающуюся к югу. Для нее характерен грядово-холмистый мелкорасчлененный рельеф — моренные холмы, камы, озы, друмлины, между которыми вкраплены мелкие торфяники, озера и участки песчаных равнин с сухими борами. По северным берегам Ладожского и Онежского озер развит сельговый рельеф. Среди почвообразующих пород наиболее распространены песчаные и супесчаные сильновалунные моренные отложения. В понижениях сельгового рельефа — слоистые супеси и суглинки. Встречаются выходы различных коренных пород, в частности для Прионежья характерны выходы шунгитовых сланцев — протерозойской метаморфической черной углеродисто-кремнистой породы. На древних террасах Онежского и Ладожского озер почвообразование развивается на озерных безвалунных супесях и суглинках. Климат провинции слабоконтинентальный, избыточно влажный и отличается от климата более восточных провинций подзоны наименьшей континен- тальностью и наиболее теплой зимой (см. табл. 25). В составе растительности преобладают сосновые, реже еловые леса с лишайниковым или моховым покровом и с ягодными кустарничками. В Карелии в силу особенностей геологического строения территории и легкого гранулометрического состава почвообразующих пород граница между северной и средней тайгой выражена нечетко. Она проводится с учетом степени выраженности иллювиально-гумусового процесса, который заметно ослабевает в средней тайге, а почвообразование затрагивает здесь большую толщу рыхлых отложений A,5—2,0 м). В почвенном покрове провинции широко распространены иллювиально-железисто-гумусовые подзолы, по холмам и на песчаных террасах — песчаные и супесчаные сильно завалуненные маломощные железистые подзолы. На равнинных поверхностях на моренных супесях и суглинках развиты сильно- и среднеподзолистые почвы, на выходах каменистых пород — слаборазвитые маломощные щебнистые подзолистые почвы. В понижениях между холмами значительные площади занимают болота, среди которых преобладают верховые. Литологическое разнообразие пород создает широкий спектр специфических почв, особенно характерных для сельговых ландшафтов. Так, на Валааме (Ладожское озеро) на вершинах и склонах сельг, сложенных основными породами, габбро-диабазами, образуются буроземы иллювиально-гумусовые и подбуры. На северном побережье Онежского озера на шунгитовых сланцах или шунгитовой морене формируются своеобразные дерновые неоподзоленные почвы, в прошлом получившие название «олонецких черноземов». Эти почвы имеют мощный гумусовый горизонт комковато-
Глава 9. II. Бореальный пояс 211 Рис. 61. Структура почвенного покрова в условиях сельгового рельефа Заонежья {по И.С.Урусевской, Э.Г.Васеневой и др., 1988). Почвенная карта (вверху) и профиль (внизу) ключевого участка по линии А—В—С. Масштаб 1:1000. Сечение горизонталей 1 м. Почвы: 1 — подбуры на элюво-делювии коренных пород; 2 — примитивные слаборазвитые на коллювии коренных пород; 3 — подзолы иллювиально-гумусово- железистые на морене; 4 — слабодерново-подзолистые глееватые на перемытой морене, подстилаемой озерными отложениями; 5 — подзолистые поверхностно-глеевые на озерно-ледниковых глинах; 6 — торфяно-глеевые; 7 — болотные торфяные низинные на маломощных торфах; 8 — то же, на среднемощных торфах зернистой структуры, высокую емкость поглощения, обеспечены подвижными соединениями калия и фосфора, микроэлементами и не несут признаков оподзоленности. Резкая смена форм рельефа и почвообразующих пород обусловливает чрезвычайно сложный мелкоконтурный и контрастный почвенный покров, образованный сочетаниями-мозаиками (рис. 61). Земледельчески провинция освоена мало: пахотные земли занимают 1% площади. Население сосредоточено главным образом по берегам крупных озер и рек. Сельское хозяйство в основном пригородное, овощное и животноводческое. Площади естественных сенокосов и пастбищ составляют около 2%. Для сельскохозяйственного освоения неблагоприятны мелкорасчлененный рельеф, сильная завалуненность почвы и заболоченность территории. Г10. ОНЕГО-ВЫЧЕГОДСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ПОДЗОЛИСТЫХ И БОЛОТНО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ Онего-Вычегодская провинция расположена в пределах южной части Архангельской, северных частей Вологодской, Кировской, Пермской областей и Республики Коми.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Основная территория провинции представляет собой равнину с абсолютными высотами 150—200 м, расчлененную долинами крупных рек. В западной части провинции в верховьях рек Вашки, Пинеги и далее по Сухоне проходит граница калининского оледенения. Для этой территории характерны скопления свежих ледниковых аккумуляций: камов, озов, моренных холмов. Далее к востоку ледниковые формы рельефа сглажены, а эрозионное расчленение более отчетливо. В северо-восточную часть провинции заходят отроги Южного Тимана. На коренных палеозойских и мезозойских породах залегают ледниковые отложения. Наиболее распространены морены. На возвышенных равнинах B00 м и более) морены перекрыты пылеватыми суглинками, мощность которых 2— Зм, реже более. На пониженных равнинах A40—180 м) развиты двучленные отложения (морены, перекрытые супесями или песками небольшой мощности). Низкие равнины A00—120 м) сложены мощными песками, долины рек — современными толщами аллювия. Среди почвообразующих пород преобладают двучленные отложения, в местах неглубокого залегания коренных известняков встречаются карбонатные морены. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущей большей континентальностью вследствие возросшей суровости зимы (см. табл. 25). В составе растительности господствуют мохово-кустарничковые еловые леса, на востоке с участием пихты. Ельники тяготеют к вершинам высоких увалов, сложенных пылеватыми суглинками. На сниженных равнинах с двучленными отложениями произрастают сосново-еловые и елово-сосновые леса, на мощных песках — сосновые лишайниковые, мохово-лишайниковые или мохово- кустарничковые леса. В почвенном покрове провинции под еловыми и смешанными лесами на суглинках и двучленных отложениях широко распространены подзолистые почвы, главным образом сильноподзолистые. Меньшие площади занимают железистые подзолы на песках. Значительное участие в структуре почвенного покрова принимают различные болотно-подзолистые почвы (преимущественно торфяно- и торфянисто-подзолисто-глеевые), приуроченные к плоским широким слабодренированным водоразделам. Заболоченность Онего-Вычегодской провинции по сравнению с Карельской возрастает в связи с увеличением в почвенном покрове количества полугидроморфных почв при одновременном сокращении доли участия торфяных болотных почв. В наиболее повышенной части Тимана (Жежимпарма) на пылеватых суглинках под пологом среднета- ежных лесов формируются глееподзолистые почвы, что рассматривают как температурную инверсию. По склонам и долинам на выходах карбонатных пород встречаются участки дерново-карбонатных почв. На сильнокарбонатных моренах под лесами почвы подзолистые, но при освоении в них увеличивается содержание гумуса, азота, обменных оснований, понижается кислотность, и они приближаются по своему характеру к дерново-карбонатным оподзолен- ным почвам. Такие почвы распространены, например, в верхнем течении Онеги—в Каргопольской суши. В среднетаежной подзоне наряду с типичными подзолистыми почвами встречаются и дерново-подзолистые. Они развиваются в результате вырубок и естественного изреживания лесов и появления благодаря этому в напочвенном покрове травянистой растительности. В почвах таких лесов образуется мало-
Глава 9. II Бореальный пояс 213 мощный F—8 см) гумусовый горизонт с содержанием гумуса 1,5—4,5% и запасом его в полуметровой толще 45—50 т/га. Земледельческая освоенность провинции очень слабая (в среднем около 1— 2%). Сенокосы и пастбища занимают около 2%. Богатые заливные луга пойм Онеги и Северной Двины послужили базой для развития в этой части провинции молочного животноводства. Подавляющая часть провинции имеет лесопромышленное направление хозяйства с очаговым сельским хозяйством. Гп. НИЖНЕИРТЫШСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ГЛЕЕЗЕМОВ ОПОДЗОЛЕННЫХ, ПОДЗОЛИСТЫХ ГЛУБОКОГЛЕЕВАТЫХ И ГЛЕЕВЫХ И БОЛОТНЫХ ПОЧВ Нижнеиртышская провинция расположена между Уралом и Енисеем в пределах Ханты-Мансийского автономного округа и в северных частях Свердловской, Тюменской, Томской областей и Красноярского края. Рельеф провинции низменно-равнинный. Западная часть представляет собой подгорную абразионную равнину с пологоувалистым рельефом и абсолютными отметками водоразделов 150—200 м. Коренные породы здесь покрыты пролювиально-делювиальными суглинками. Дальше к востоку простирается Западно-Сибирская равнина, представляющая собой плоскую заболоченную низменную равнину с большим количеством мелких, по-видимому термокарстовых, озер. К востоку от Иртыша территория постепенно повышается и ближе к Енисею достигает отметок 200—290 м. Поверхность равнины сложена четвертичными отложениями. Широко распространены озерно-аллювиальные отложения, верхняя свита которых представлена пылеватыми суглинками. Не редка многократная слоистость почвообразующих пород, связанная с их аллювиальным генезисом. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущей увеличением континентальное™, более суровой зимой и некоторым уменьшением годовой суммы осадков (см. табл. 25). Растительный покров представлен сибирскими среднетаежными елово-пих- тово-кедровыми лесами. Они приурочены к наиболее дренированным участкам (преимущественно узкие полосы вдоль рек) и на плоских водоразделах сменяются сфагновыми и сфагново-гипново-травяными выпуклыми болотами западносибирского типа. Часто встречаются болота с хорошо выраженным гря- дово-мочажинным и озерно-мочажинным комплексом. По песчаным пространствам преобладают боры зеленомошники, беломошники, брусничники. Значительные площади занимают вторичные березовые леса, возникающие по гарям. Слабая дренированность местности, низкая водопроницаемость многократно слоистых почвообразующих пород, специфический влагооборот, унаследованная сильная обводненность и заболоченность увеличивают переувлажнение территории и, сочетаясь с атмосферной переувлажненностью, определяют специфику почвообразования и преобладание в почвенном покрове гидроморф- ных почв. На наиболее дренированных местоположениях суглинисто-глинистых водоразделов (на узких приречных участках и на самых возвышенных поверхностях увалов) под елово-пихтово-кедровыми или кедрово-сосновыми лесами с кустарничково-зеленомошным наземным покровом развиваются своеобразные
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств оподзоленные глубокооглеенные почвы. Этим почвам еще не дана полная и четкая генетическая характеристика, их специфика объясняется неодинаково, и называют их по-разному: «подзолистые элювиально-глееватые» (Караваева, 1973), «глеевато-таежные слабооподзоленные с признаками глубинной глеева- тости» (Уфимцева, 1974), «таежные подзолисто-элювиально-глееватые». В классификации Почвенного института им. В.В.Докучаева A977) они выделяются на правах фациального подтипа подзолистых умеренно холодных длительно промерзающих почв. В последнее время на почвенных картах за ними закрепилось название глееземов оподзоленных. Главные специфические черты этих почв — слабое и приповерхностное проявление современного подзолообразования в сочетании с поверхностным и глубинным оглеением. Для них характерна кислая реакция, содержание гумуса в горизонте GE относительно высокое: 5—7%, в горизонте Bg оно уменьшается до 1—1,5%. Морфологически гумусовая окраска очень слабая, что объясняется преобладанием в составе гумуса фульвокислот. Развитие подзолистого процесса тормозится низкими температурами и переувлажнением профиля в связи с особым водным режимом, не благоприятствующим активной нисходящей миграции веществ в почвенной толще. Частое присутствие белесой присыпки, наиболее четко выраженной в середине профиля и проникающей на значительную глубину, послужило основанием для предположения об очень глубокой современной или реликтовой оподзоленности почв. Однако глубокая оподзоленность не подтверждается аналитическими данными. Возможно, белесая присыпка имеет литогенное происхождение и свойственна определенным фациям рыхлых суглинистых отложений разного возраста (Караваева, 1973), а может быть, это результат освобождения зерен кварца и других светлых минералов от железистых красящих пленок благодаря восстановлению и последующему элювиированию соединений железа. Почвенный профиль в верхней метровой толще глееватый. Стабильное ог- леение начинается с 1—2 м и прослеживается на большую глубину. Глубокая оглеенность является реликтовой, унаследованной от озерно-аллювиально-бо- лотного режима низменности в голоцене, но оглеение верхних слоев (до 3 м) в значительной мере поддерживается современным режимом промерзания— протаивания почвенной толщи. Глееземы оподзоленные обычно образуют сочетания с глееземами торфянистыми и с верховыми торфяно-глеевыми почвами сфагновых болот. С повышением местности на востоке подзоны, особенно на приенисейской возвышенной равнине, в связи с улучшением дренажа, благоприятствующего нисходящей миграции веществ, в почвенном покрове на суглинистых породах появляются глубокоподзолистые глубокоглееватые и глеевые почвы в сочетании с торфяно- и торфянисто-подзолисто-глеевыми. Профиль глубокоподзолистых глубокоглееватых и глеевых почв морфологически и химически четко дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу. Они отличаются от собственно подзолистых почв наличием оглеения в горизонте Bt и глубже, связанного с застаиванием верховодки. Оглеение текстурного горизонта может сочетаться с поверхностной глееватостью. Глубокая оподзоленность почв объясняется моноцикличностью почвообразования на этой территории с раннего голоцена до настоящего времени в условиях биоклиматической обстановки таежной зоны (Корсунов, 1984).
Глава 9. II Бореалъный пояс 215 На легких супесчано-песчаных породах в условиях хорошего дренажа развиваются альфегумусовые подзолы, не имеющие существенных отличий от аналогичных почв европейской средней тайги. На преобладающих по площади плоских водоразделах подзолы встречаются спорадически небольшими пятнами в комбинациях с почвами грунтового увлажнения. Описанные автономные почвы плакоров с продвижением в глубь водоразделов сменяются болотно- подзолистыми и болотными почвами. Специфической особенностью почвенного покрова провинции является преобладание гидроморфных почв, широко распространенных даже на наиболее дренированных участках водоразделов. Гидроморфизм почвенного покрова усиливается в связи с процессами современного заболачивания территории. Структура почвенного покрова отличается сложностью и мозаичностью. Основными причинами его неоднородности являются изменения рельефа, процессы современного заболачивания и гранулометрический состав почвообра- зующих пород. В условиях гидроморфной равнины, какой является Западная Сибирь, характер почвообразования и закономерности распространения почв в северной и средней тайге сближены. По свойствам автономных почв средняя тайга не имеет существенных отличий от северной тайги. Подзональная граница здесь прослеживается по изменению свойств генетически подчиненных почв, по составу и структуре почвенного покрова. В пределах северотаежной подзоны все генетически подчиненные суглинистые почвы являются мерзлотными (Караваева, 1973). Земледельческая освоенность провинции очень мала и лишь на юге в подгорной части Урала доходит до 1—2%. Земледелие носит очаговый характер и приурочено к долинам крупных рек. Среднетаежные леса имеют промышленное значение и используются как источник древесины, кедрового ореха, грибов и ягод. Почвенные округа подзоны подзолистых почв средней тайги В средней тайге округа водно-аккумулятивных низменных равнин, так же как и в северной тайге, характеризуются сильной заболоченностью D0—60%). В структуре почвенного покрова водно-ледниково-озерных и аллювиально-зан- дровых округов, сложенных песчано-супесчаными или двучленными отложениями (маломощные пески и супеси, подстилаемые суглинками), среди зональных почв, занимающих менее 50% площади, господствуют железистые подзолы (вдоль Ваги, Северной Двины, верхней Камы и других рек). Наиболее распространены сочетания подзолов с полугидроморфными торфянисто-глее- выми иллювиально-гумусовыми подзолами и торфяными болотными почвами. В отличие от северной тайги полуболотные почвы преобладают над болотными. Значительные площади в округах этих типов занимают аллювиальные пойменные почвы. Особенно много пойменных почв в пределах аллювиальных песча- но-глинистых округов по долинам Оби и Иртыша. Максимальной заболоченностью отличаются округа озерно-аллювиальных суглинистых и песчано-суглинистых низменных равнин, занимающих обширные пространства в Западно-Сибирской провинции. В почвенном покрове господствуют разнообразные комплексы болотных почв: торфяно-глеевых и торфяных, торфянисто-перегнойно-глеевых, часто сильно обводненных (до 50—
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств 80%) благодаря обилию озер, в сочетании с болотно-подзолистыми почвами окраин болот и подзолистыми поверхностно- и глубинно-глееватыми почвами дренированных участков или с глееземами торфянистыми и собственно глее- земами соответственно. Менее переувлажнены и заболочены моренно-равнинные округа. Почвенный покров округов моренных суглинистых равнин характеризуется преимущественно преобладанием подзолистых почв при ярко выраженном господстве на Русской равнине типичных подзолистых суглинистых почв. В структуре почвенного покрова преобладают сочетания сильноподзолистых почв дренированных участков с торфяно-подзолисто-глеевыми и болотными почвами плоских низин и выположенных водораздельных пространств. Болотные почвы занимают до 10% площади, болотно-подзолистые распространены более широко. Вследствие неоднородности пород и холмисто-западинного рельефа конечно-моренных песчано-суглинистых округов (север Вепсовской, Мегорская, Андомская возвышенности) почвенный покров последних более пестр и в нем увеличивается по сравнению с моренными суглинистыми равнинами доля болотных торфяных почв B0%); общая заболоченность менее 50%. Почвенные округа, приуроченные к моренным равнинам с двучленными отложениями, т.е. маломощными песками и супесями, подстилаемыми суглинистой мореной (верхнее течение Пинеги, Лузы, восточная часть Северных Увалов), близки к моренным суглинистым равнинам по распространению болотных торфяных и зональных подзолистых почв, но отличаются от них несколько повышенным количеством в почвенном покрове болотно-подзолис- тых почв и возрастанием среди автоморфных почв доли иллювиально-желези- стых подзолов и подзолистых контактно-глееватых почв. В структуре почвенного покрова преобладают сочетания торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевых почв слабодренированных водоразделов, подзолов и подзолистых, в том числе контактно-глееватых почв дренированных склонов приречных участков водоразделов, и торфяно-болотных почв, занимающих слабодренированные понижения, лога, подножия пологих склонов и центральные части водоразделов. Близкое залегание коренных карбонатных пород обусловливает появление в почвенном покрове моренно-равнинных округов, сложенных суглинистой мореной или двучленными отложениями (Обозерское и Каргопольское плато, Коношско-Няндомская возвышенность), подзолистых остаточно-карбонатных, вторичных дерново-подзолистых (подтягивание карбонатов на пашне) и дерново-карбонатных почв (Каргопольская сушь), занимающих до 10—12% площади. В структуре почвенного покрова преобладают сочетания типичных подзолистых почв на суглинистой морене, подзолов и подзолистых контактно- глееватых почв на двучленных породах с болотно-подзолистыми и болотно- торфяными почвами верховых и переходных болот, занимающими депрессии в условиях холмисто-грядового рельефа и выходящими на водоразделы поло- говолнистых равнин с ослабленным поверхностным стоком. В почвенном покрове Каргопольского и Обозерского плато с близким залеганием плиты известняка B—3 м) господствуют сочетания контактно-глееватых подзолов и дерново-подзолистых остаточно-карбонатных почв с перегнойно-торфяными и торфяно-перегнойно-глеевыми почвами низинных болот. Развит карст.
Глава 9. II Бореальный пояс 217 На западе подзоны, в Карельской провинции, широко распространены моренно-равнинные округа с близким залеганием кристаллических пород фундамента. Почвообразующие породы представлены сильно завалуненными моренными песками и супесями или двучленными отложениями. При господстве в почвенном покрове зональных подзолистых почв округа этих типов характеризуются преобладанием болотных торфяных почв (около 30%) над болотно- подзолистыми A2— 15%). Но в то время как на песках и супесях доминируют иллювиально-железисто-гумусовые и иллювиально-железистые подзолы, на двучленных отложениях преобладают подзолистые, преимущественно контакт- но-глееватые, почвы. В структуре почвенного покрова наряду с сочетаниями значительное участие принимают мозаики. Очень своеобразен почвенный покров округов гляциально-цокольных равнин Заонежья и Карельского перешейка. Характерен четко выраженный сель- говый рельеф: чередование узких кристаллических град — сельг — с маломощным покровом каменистой песчано-супесчаной морены и ложбин, занятых озерами или заболоченных, выполненных озерно-ледниковыми глинами и слоистыми отложениями. Отличительной особенностью почвенного покрова является присутствие на вершинах и верхних частях склонов град примитивных почв и подбуров, сменяющихся ниже по склону по мере возрастания мощности рыхлых отложений подзолами, а в межсельговых понижениях — поверхно- стно-оглеенными и болотными почвами. Количество болотных почв невелико E—7%). Сложность почвенного покрова очень высокая. Своеобразие почвенного покрова Карельского перешейка заключается в формировании здесь наряду с подзолами буроземов грубогумусовых, а яркой особенностью Заонежского округа является присутствие дерновых шунгитовых почв. Д. Зона дерново-подзолистых почв южной тайги Южнотаежная зона расположена к югу от среднетаежной между 60° и 56— 58° с.ш., опускаясь на западе почти до 50° с.ш. Для климата зоны характерно достаточное увлажнение при значительно большей обеспеченности теплом по сравнению со среднетаежной подзоной, что благоприятствует устойчивому полевому земледелию. Сумма температур выше 10°С колеблется в пределах 1600—2450° на европейской территории и 1400—1750° на азиатской. Температура наиболее теплого месяца на всем протяжении подзоны около 17—20°С, наиболее холодного от —2 до -5° на западе и от -20 до -25°С на востоке. Годовое количество атмосферных осадков уменьшается с запада на восток: на европейской территории 700—600, на азиатской — 500—350 мм. Баланс влаги положительный, коэффициент увлажнения 1,00—1,33 и больше. Восточная часть зоны в пределах Русской равнины отличается от западной значительным снижением увлажнения в летний период (коэффициент увлажнения 0,5—0,7) и сокращением периода осеннего глубокого промачивания почвы. Таким образом, по увлажнению, обеспеченности теплом, суровости зимы зона южной тайги более дифференцирована, чем сред- нетаежная подзона. Природные условия зоны благоприятствуют формированию южнотаежных лесов с примесью широколиственных пород и смешанных хвойно-широко-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств лиственных лесов с богатым травяным покровом. В европейской части на крайнем западе леса хвойно-широколиственные, с участием ели, дуба, граба и местами бука, в подлеске — лещины. На легких породах леса сосновые и сосно- во-дубовые. К востоку бук и граб исчезают. В древостое на суглинках широко представлены дуб, клен, липа, а из хвойных — ель и пихта. Ближе к Уралу среди лиственных пород много березы, которая особенно распространена в Западной Сибири, где елово-кедрово-пихтовые леса сочетаются с березняками и осинниками. В южнотаежных лесах напочвенный покров мохово-травя- ной, мхи часто угнетены; в широколиственно-еловых лесах покров преимущественно травяной с рядом дубравных видов (зеленчук, осока волосистая и др.). В среднерусских лесах хорошо развит второй ярус и подлесок из липы, рябины, черемухи, лещины и др. Южнотаежные леса часто относятся к I и 1а бонитетам и отличаются высокой производительностью. Запасы фитомассы ельников южной тайги составляют 3300 ц/га при приросте 85 ц/га. Величина опада 55 ц/га, с опадом ежегодно поступает 120 кг/га азота и зольных элементов (Родин, Базилевич, 1965). Фитомасса ельника-кисличника на Валдае равна 3640 ц/га, а ежегодный прирост достигает 168 ц/га (Ватковский, Гришина, 1972). Достаточно влажный и теплый климат способствует энергичной деятельности почвенной фауны и микроорганизмов, обеспечивает более интенсивный биологический круговорот. Присутствие в лесах лиственных пород и травянистой растительности, имеющих повышенную зольность по сравнению с хвойными породами и мхами, благоприятствует закреплению части гумусовых веществ в верхнем горизонте и формированию в верхней части профиля под подстилкой четко выраженного гумусово-аккумулятивного горизонта (А), образованного в результате дернового процесса. Однако для полной нейтрализации образующихся при разложении растительных остатков гумусовых веществ оснований не хватает, поэтому под южнотаежными лесами протекает и подзолистый процесс. Сочетание этих процессов приводит к формированию дерново- подзолистых почв, которые составляют основной фон почвенного покрова южнотаежной зоны, господствуя на положительных элементах рельефа. В основе разделения дерново-подзолистых почв на виды лежат мощность гумусового горизонта: слабодерновые (<10 см), среднедерновые A0—15 см), глубокодерновые (>15 см) и глубина нижней границы подзолистого горизонта: поверхностно-подзолистые (<10 см), мелкоподзолистые A0—20 см), не- глубокоподзолистые B0—30 см) и глубокоподзолистые (>30 см). Дерново-подзолистые почвы по всему профилю имеют сильнокислую или кислую реакцию. Содержание гумуса небольшое, с максимумом в горизонте А C—7% под лесом) и резким снижением в горизонте Е до десятых долей процента @,5—0,2%). В составе гумуса по всему профилю фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами. Значительная часть гуминовых кислот связана с кальцием. По валовому составу и распределению илистой фракции профиль дерново- подзолистой почвы четко дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу. Подзолистый горизонт резко обеднен илистой фракцией, в гумусовом горизонте ее содержание немного увеличивается в связи с накоплением органических коллоидов, в иллювиальном горизонте содержание ила значительно возрастает по сравнению с элювиальными горизонтами. Текстурная диффе-
Глава 9. II Бореальный пояс 219 ренциация профиля дерново-подзолистых почв на покровных суглинках усиливается по сравнению с подзолистыми почвами средней тайги. Расчеты баланса ила и входящих в его состав компонентов показывают, что в дифференциации профиля дерново-подзолистых почв на покровных суглинках участвует как процесс лессиважа, так и процесс разрушения ила и выноса продуктов распада в иллювиальные горизонты, а также в значительной степени за пределы профиля. В суспензионный перенос вовлекается наряду с илистыми частицами и более крупный пылеватый и тонкопесчаный материал. Для более широкого понятия суспензионного переноса твердых частиц меньше 1—2 мм (включая ил) в почвенной толще без их химического разрушения предложен термин «партлювация» (от лат. «particula» — частица и «luo, luvi» — мыть, вмыватъ). В формировании профиля дерново-подзолистых почв принимает участие и поверхностное оглеение (элювиально-глеевый процесс), приводящее к осветлению горизонта Е, образованию конкреций и миграции железа по профилю. Но интенсивность проявления этого процесса снижена по сравнению с подзолистыми почвами более северных, гумидных условий. Емкость поглощения дерново-подзолистых почв изменяется по профилю в соответствии с распределением гумуса и ила. Она минимальна в подзолистом горизонте и увеличивается в гумусовом и иллювиальном горизонтах. Поглощающий комплекс не насыщен основаниями, в составе обменных катионов присутствуют водород и алюминий. Горизонт А по сравнению с горизонтом Е обогащен обменными основаниями и имеет большую степень насыщенности F0-70%). Свойства дерново-подзолистых почв могут значительно варьировать в зависимости от гранулометрического, химического и минералогического состава почвообразующих пород. Например, дерново-подзолистые почвы, сформированные на карбонатной морене, отличаются от обычных дерново-подзолистых почв заметным уменьшением кислотности в нижней части профиля и вскипанием от соляной кислоты в горизонте Bt или в породе и выделяются в качестве рода остаточно-карбонатных почв. На территориях, где коренные карбонатные породы (известняки, доломиты и др.) выходят на дневную поверхность или перекрыты маломощной карбонатной мореной, образуется особый литогенный тип дерново-карбонатных почв. Вследствие высокого содержания кальция в почвообразующей породе кислые продукты разложения лесной подстилки нейтрализуются и подзолистый процесс в этих почвах или не проявляется вовсе, или очень ослаблен. Основным процессом, формирующим профиль, является дерновый. Органическое вещество закрепляется кальцием в верхнем горизонте, в результате чего образуется хорошо выраженный темноокрашенный перегнойно-аккумулятив- ный горизонт с высоким содержанием гумуса, поглощенных оснований и реакцией, близкой к нейтральной. В зависимости от степени выщелоченное™ и наличия признаков оподзоленности в профиле дерново-карбонатные почвы разделяют на дерново-карбонатные типичные, выщелоченные и оподзолен- ные, которые представляют собой единый генетический ряд по пути эволюции дерново-карбонатных почв в зональные дерново-подзолистые в связи с растворением и выносом карбонатов в условиях влажного климата и промывного водного режима. В раду почв дерново-карбонатная—дерново-подзолистая по мере выноса карбонатов понижается линия вскипания, увеличивается кислотность и уменьшается степень насыщенности основаниями, падает содержание
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств гумуса и возрастает его подвижность, а профиль все более резко дифференцируется по элювиально-иллювиальному типу. Длительность этого процесса определяется степенью карбонатности породы и положением почвы в рельефе. Дерново-карбонатные почвы, особенно выщелоченные и оподзоленные, обладают высоким естественным плодородием; дерново-карбонатные типичные не благоприятны для использования в земледелии вследствие малой мощности, сильной щебнистости и повышенной сухости. При наличии сезонного поверхностного переувлажнения в дерново-подзолистых почвах появляются железисто-марганцевые конкреции и отдельные сизоватые и ржавые пятна в элювиальной части профиля. Такие почвы относят к виду поверхностно-слабоглееватых. Оглеение нередко наблюдается и в профиле дерново-подзолистых почв, развитых на двучленных наносах, когда нижний слой заметно тяжелее верхнего по гранулометрическому составу и обладает большой плотностью и плохой водопроницаемостью. Застой влаги на границе наносов приводит к оглеению и формированию рода контактно- глееватых почв. При более длительном дополнительном увлажнении водами поверхностного или грунтового стока в южнотаежной зоне образуются различные болотно- подзолистые и болотные почвы. Среди болотно-подзолистых почв южной тайги различают подтипы дерново-подзолистых грунтово- и поверхностно-оглеен- ных и перегнойно-подзолистых грунтово- и поверхностно-оглеенных почв. Последние характерны главным образом для наиболее теплых, западных частей подзоны. Однако и в южной тайге часто встречаются типичные для средне- таежной подзоны торфянисто(торфяно)-подзолисто-глеевые почвы, приуроченные к приболотным полосам. Болотно-подзолистые и болотные почвы наряду с дерново-подзолистыми имеют значительный вес в структуре почвенного покрова зоны. Особенно сильно заболочены обширные песчаные низменности — полесья. Например, на Мещерской низменности болотно-подзолистые и болотные почвы занимают более 50% площади. Но в целом южнотаежная зона менее заболочена по сравнению со средней тайгой. В отличие от северной и средней, в южной тайге на Русской равнине болота распространены преимущественно не на водоразделах, а в понижениях рельефа — долинах рек, надпойменных террасах, где преобладают низинные и переходные болота. Вследствие плохой дренированное™ Западно-Сибирской низменности на ней и в пределах южной тайги сохраняются обширные пространства верховых болот на междуречьях. Для южнотаежной зоны, кроме описанных почв, очень характерны весьма своеобразные дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом, а в опольях — островах темноцветных почв за северной границей лесостепи — и серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом. Особенно широко распространены дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом в Предуралье и на Западно-Сибирской низменности. Морфологический профиль их отличается от обычных дерново-подзолистых почв наличием под осветленным, оподзоленным горизонтом или непосредственно под горизонтом А второго гумусового горизонта (Ah), залегающего на различной глубине (от 14 до 50 см) и выделяющегося своей темной, углисто-черной окраской. Иногда горизонт Ah не образует сплошной полосы, а представлен в виде отдельных
Глава 9. II Бореальный пояс 221 серых облаковидных пятен. Содержание гумуса в нем, как правило, выше, чем в горизонте Е, но ниже, чем в горизонте А. Впервые почвы со вторым гумусовым горизонтом были обнаружены АЯ.Гор- дягиным в Тобольской губернии в 1895—1897 гг. Он отметил A900), что эти почвы «залегают всегда на местах более влажных, чем обычные подзолы», и высказал предположение, что они представляют собой лишь стадию оподзо- ливания ранее образовавшихся темноцветных почв. Несколько позже на них обратил внимание Д.А.Драницын A914), который рассматривал эти почвы как продукт деградации черноземов при наступлении леса на степь и поэтому назвал их вторично-подзолистыми. Это название сохранили в дальнейшем К.Д.Глинка A923) и Р.С.Ильин A937). О генезисе почв со вторым гумусовым горизонтом до сих пор нет единого мнения, несмотря на то что многие свойства их изучены достаточно полно. Большинство исследователей считают второй гумусовый горизонт реликтом существовавших ранее лугово-болотных, луговых, лугово-степных или степных черноземовидных почв. Изменение климата и (или) улучшение дренажа привело к смене травянистой растительности древесной, вследствие чего темноцветные почвы подверглись деградации и оподзоливанию. Однако до сего времени не утратила своего значения и вторая точка зрения, согласно которой горизонт Ah рассматривается как современный иллю- виально-гумусовый, связанный с миграцией и осаждением в профиле гумино- вых кислот в виде щелочных гуматов. Основанием для предположения о реликтовом характере горизонта Ah в профиле современных дерново-подзолистых и серых лесных почв послужили, во-первых, морфологические и микроморфологические особенности этого горизонта (темная окраска, глубокая нижняя граница, отсутствие признаков вмывания гумуса и, наоборот, покрытие поверхности темных внутри структурных агрегатов белесой присыпкой), во-вторых, природа органического вещества, в частности значительно более широкое, чем в горизонте А, отношение С^: Сфк в составе гумуса (обычно от 2 до 3 и более) с преобладанием среди гуминовых кислот гуматов кальция, отличающихся высокой оптической плотностью, в-третьих, определенный с помощью радиоуглеродного метода древний (среднеголоценовый) возраст органического вещества второго гумусового горизонта — около 7000 лет в отличие от 1300 лет в верхнем горизонте (Г.В.Добровольский и др., 1969, 1970). Данные палеогеографии (Нейштадт, 1961; Гричук, 1961; Корнева, 1968) убедительно свидетельствуют о том, что в ксеротермическую фазу среднего голоцена на территории современной южнотаежной зоны в Западной Сибири была распространена своеобразная северная лесостепь. Затем в позднем голоцене благодаря увлажнению и похолоданию климата произошел сдвиг ландшафтов к югу: на лесостепные пространства надвинулась темнохвойная тайга, под покровом которой черноземовидные почвы могли измениться во вторично-подзолистые. Однако, учитывая историю развития ландшафтов Западно- Сибирской низменности (повышенный гидроморфизм), можно полагать, что почвы со вторым гумусовым горизонтом образовались здесь не из автоморф- ных лесостепных черноземов, а из гидроморфных луговых черноземовидных почв, которые и сейчас широко распространены на Барабинской низменности.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Развитие почв со вторым гумусовым горизонтом на европейской территории России могло происходить как в гидроморфном, так и в элювиальном почвообразовании. В Предуралье образование вторично-подзолистых почв связано с надвиганием темнохвойных еловых лесов с мохово-травяным и травя- но-моховым покровом на черноземы или темно-серые почвы при изменении климата. Согласно современным представлениям, изменение климата и смена ландшафтов в голоцене протекали синхронно во всем Северном полушарии. Второй гумусовый горизонт в серых лесных почвах ополий, по-видимому, имеет гидроморфный генезис. В связи с нарастанием континентальное™ и общей суровости климата, а также с уменьшением увлажнения, особенно в летний период, с запада на восток меняются темп биологического круговорота и перемещение веществ в профиле, что находит выражение в свойствах почв и особенностях почвенного покрова. Дерново-подзолистые почвы западных районов по сравнению с восточными менее гумусированы, а мощность их гумусового горизонта несколько больше, в почвенном покрове здесь увеличиваются площади заболоченных почв (по сравнению с центром и востоком Русской равнины), а также появляются почвы с признаками буроземообразования. В условиях более континентального климата на востоке зоны чаще встречаются дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом, а степень развития подзолообразовательного процесса уменьшается. В соответствии с названными закономерностями зона дерново-подзолистых почв южной тайги разделяется на шесть провинций, которые по особенностям термического режима почв объединяются в три поч- венно-климатические фации: умеренных кратковременно промерзающих почв (Белорусская провинция), умеренных промерзающих (Прибалтийская, Среднерусская, Вятско-Камская провинции) и холодных длительно промерзающих почв (Среднеобская и Приангарская провинции). Д12. БЕЛОРУССКАЯ ПРОВИНЦИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СЛАБОГУМУСИРОВАННЫХ И БОЛОТНЫХ НИЗИННЫХ ПОЧВ Белорусская провинция расположена на крайнем юго-западе зоны дерново-подзолистых почв и занимает большую часть Белоруссии, запад Брянской области и север Украины. Поверхность провинции имеет характер плоскоувалистой равнины с отдельными участками конечно-моренных холмистых ландшафтов на севере, к которой с юга примыкает обширная низина Полесья. Почвообразующими породами служат моренные и лёссовидные суглинки и супеси, широко распространены двух- и трехчленные отложения (маломощные пески, супеси или покровные суглинки, подстилаемые мореной или песками). Территория Полесья представляет собой чашеобразную низину, выполненную флювиогляциальными и древнеаллювиальными песками. Провинция отличается от остальных провинций зоны наибольшей обеспеченностью теплом (см. табл. 25). Естественная растительность представлена елово-широколиственными лесами с крупными массивами сосновых боров на песках. Характерны разнообразие широколиственных пород (дуб, граб, на западе бук), богатый подлесок и травяной ярус, в составе которого имеются южные и западноевропейские
Глава 9. II Бореалъный пояс 223 растения. В подлеске сосняков обычны лещина и поросль липы. Болота преимущественно низинные осоково-моховые, ольхово-березовые и ольхово- грабовые. В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые слабогумусиро- ванные почвы (гумуса менее 2%). Среди них наиболее плодородны почвы на лёссовидных суглинках. Широко распространены также, особенно в Полесской низменности, дерново-глеевые, болотно-подзолистые и болотные почвы. По песчаным островам под сосновыми лесами встречаются дерново-подзолистые иллювиально-железистые почвы. Благодаря более теплому климату дерново-подзолистые почвы Белорусской провинции по особенностям термического режима относятся к фациальному подтипу умеренно теплых кратковременно промерзающих почв. Среди дерново-подзолистых почв провинции заметное место занимают дерново-палево-подзолистые почвы, которые, имея обычный для дерново-подзолистых почв дифференцированный профиль, отличаются от них палевой окраской подзолистого горизонта. Впервые они были описаны Я.И.Афанасьевым A926) под названием палево-подзолистых. Образование палево-подзолистых почв Белоруссии он связывал с более мягкими климатическими условиями. На природу палевой окраски подзолистого горизонта в настоящее время нет единой точки зрения. Ее объясняют капиллярным подтягиванием растворов железа из зоны контакта при двучленном строении профиля (Ногина, 1952; Роговой, 1952), обогащением железом благодаря накоплению в процессе биологического круговорота, нисходящей миграции в виде органо-минеральных соединений и последующему закреплению гидрооксидов железа в виде пленок на поверхности минеральных частиц (Ильичев, 1975), унаследованностью от породы (Смеян, 1980) и т.д. Дерново-палево-подзолистые почвы провинции формируются преимущественно на возвышенных плато, часто перекрытых лёссовидными суглинками, т.е. в условиях хорошего дренажа, где ослаблена роль периодического избыточного увлажнения, под влиянием которого пленки обычно снимаются и цвет горизонта становится белесым. Резкое ослабление гидро- морфизма в рассматриваемых почвах сохраняет палевую окраску элювиальных горизонтов. Многие исследователи связывают образование палевого горизонта с проявлением буроземного процесса. На песчаных или двучленных наносах под широколиственными или хвой- но-широколиственными лесами с покровом из дубравного широкотравья впервые Н.П.Ремезов A951) и Б.Г.Розанов A955), а позже другие исследователи (С.В.Зонн, Т.И.Романова и др.) описали бурые лесные почвы. Они отличаются бурой окраской, слабой морфологической расчлененностью профиля, состоящего из гумусово-аккумулятивного горизонта, постепенно переходящего в слабовыраженный иллювиальный горизонт; признаки оподзоливания отсутствуют. Особенно характерно обогащение верхней части профиля как валовыми, так и подвижными полуторными оксидами и илистой фракцией (оглини- вание). Почвы обычно кислые, ненасыщенные, со значительным содержанием гумуса. По лёссовым островам на юго-востоке провинции встречаются серые лесные почвы (Стародубское и Трубчёвское ополья). Земледельческая освоенность провинции около 36%, сенокосы занимают около 13, пастбища — около 7%. Преобладают посевы зерновых, картофеля,
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств технических и кормовых культур. В северных районах развито льноводство, в Полесье — культура конопли. Весьма перспективно осушение низинных болот, которые являются потенциальным земельным фондом расширения посевных площадей. В ряде полесских районов осушенные земли составляют до 65% всех сельскохозяйственных земель. Ценной естественной кормовой базой являются пойменные почвы. Д13. ПРИБАЛТИЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СЛАБОГУМУСИРОВАННЫХ И БОЛОТНО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ Прибалтийская провинция тянется от побережья Балтийского моря на западе до Валдайской возвышенности на востоке. Она охватывает Эстонию, Латвию, Литву, северо-восточную часть Белоруссии, Калининградскую, Псковскую, почти полностью Новгородскую и Ленинградскую области, западные части Тверской и Смоленской областей России. Поверхность провинции представляет собой равнину, покрытую толщей ледниковых и водно-ледниковых наносов, относящихся к последнему, валдайскому оледенению. Она характеризуется относительной молодостью и хорошей сохранностью ледниковых форм рельефа. Рельеф моренно-грядово- холмистый, с включением участков плоских, часто заболоченных низин озер- но-ледникового происхождения. Моренные и озерно-ледниковые наносы нередко обогащены карбонатом кальция, что связано с наличием массива силурийских и ордовикских известняков, расположенных по побережью Финского залива. Прибалтийская провинция отличается от более восточных провинций наименьшей континентальностью климата, сравнительно теплой зимой и наибольшей увлажненностью (см. табл. 25). Растительность представлена елово-лиственными лесами, в южной части провинции в составе широколиственных пород присутствует бук. На песках растут сосновые боры. Основной фон почвенного покрова образуют дерново-подзолистые почвы в сочетании с болотно-подзолистыми и болотными, приуроченными к многочисленным понижениям рельефа. Дерново-подзолистые почвы отличаются слабой гумусированностью B—3%), так как благоприятное сочетание термических условий и влажности приводит к быстрому и полному разложению органических остатков. Значительная часть дерново-подзолистых почв вскипает на глубине 0,7—1,5 м и относится к роду остаточно-карбонатных. Характерной чертой почвенного покрова провинции является широкое распространение дерново-карбонатных и дерново-глеевых почв (главным образом в западной части провинции). В почвенном покрове запада Прибалтийской провинции имеет место и процесс буроземообразования. Масштабы этого явления дискуссионны, и согласно наиболее распространенной в настоящее время точке зрения преобладающими являются дерново-подзолистые почвы. Дерново-карбонатные почвы приурочены главным образом к району Ордовикского плато, где они формируются как на сильнокарбонатной морене, так и на элювии карбонатных пород. На рухляке известняков образуются маломощные дерново-карбонатные типичные почвы (рендзины). Такие участки с маломощными дерново-карбонатными почвами на доломитизированных известняках с низким ксерокальциефильным травостоем и редкой древесной и
Глава 9. II Бореальный пояс 225 кустарниковой растительностью в Эстонии называют альварами. В типичных альварах глубина залегания известковой плиты не превышает 30 см. Содержание гумуса высокое: 5—15%, степень насыщенности основаниями 90—100%, рНКС1 5,2—7,8, почвы богаты подвижными соединениями фосфора, калия, микроэлементами, но малая мощность, щебнистость и сухость ограничивают возможность использования их в сельском хозяйстве. Среди дерново-карбонатных почв провинции наиболее распространены дерново-карбонатные выщелоченные и оподзоленные почвы, которые формируются на карбонатном моренном материале. Наши исследования структуры почвенного покрова Ижорской возвышенности, расположенной в Ленинградской области на выходах ордовикских доломитизированных известняков, показали большую пестроту почвенного покрова, образованного сложными сочетаниями-мозаиками дерново-подзолистых остаточно-карбонатных и дерново-карбонатных почв разной степени выщелоченное™ и оподзоленности, которая увеличивается за счет обилия карстовых воронок. Гидроморфные почвы благодаря хорошему дренажу территории ввиду близкого залегания трещиноватых известняков имеют ограниченное распространение. Количественный анализ коррелятивных связей почвенного покрова и экологических условий свидетельствует, что главным фактором дифференциации почвенного покрова территории является карбонатность почвообразующих пород, и в первую очередь глубина залегания коренных известняков (рис. 62). Дерново-карбонатные выщелоченные почвы Ижорской возвышенности характеризуются сравнительно слабо дифференцированным профилем, гумусовый горизонт имеет среднюю мощность 18 см с содержанием гумуса 7% под лесом и 2,5% под пашней, близкую к нейтральной реакцию среды; линия вскипания находится в горизонте В на глубине около 30 см. Дерново-карбонатные оподзоленные почвы отличаются более дифференцированным профилем, линия вскипания опускается в нижнюю часть горизонта В, глубже 50 см. Эти почвы более кислые (рН 5,5), а по содержанию гумуса близки к дерново-карбонатным выщелоченным. Дерново-карбонатные выщелоченные и оподзоленные почвы наиболее плодородны и широко освоены под пашню. Л.Ю.Рейнтам A972) рассматривает дерново-карбонатные выщелоченные и оподзоленные почвы Эстонии как литогенные варианты бурых лесных почв (типичных и лессивированных). Эволюционный ряд почв, связанный с выщелачиванием карбонатов, по Рейнтаму, следующий: рендзина -> бурая типичная -* бурая лессивированная -> дерново-подзолистая. В условиях избыточного увлажнения жесткими грунтовыми водами под пышной луговой растительностью или травянистыми лесами формируются дерново-глеевые почвы, которые характеризуются относительно высоким содержанием гумуса, слабокислой или нейтральной реакцией поверхностных горизонтов, хорошей зернистой структурой. Для введения в распашку они нуждаются в осушении. Особенно широко распространены дерново-глеевые почвы на Среднелитовской и Земгальской равнинах. На территории Прибалтийской провинции в полосе краевых ледниковых образований встречаются весьма своеобразные почвы, приуроченные к плато- образным возвышенностям, сложенным чаще всего озерно-ледниковыми красновато-коричневыми глинами, так называемым звонцам. Почвообразующие 8 География почв
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств V7Ai Ш> ШЛИ3 Ш< Ш5 № И? И* ЕЗ9 CZ> ЕЭ» ЕЗ'2 Pwc. 62 Почвенная карта (вверху) и профиль по линии I—I (внизу) ключевого участка Ижорского карбонатно-моренно-равнинного почвенного округа, Ленинградская обл. (по М.Н.Строгановой и И.С.Урусевской, 1975). Почвы: / — дерново-карбонатные выщелоченные, 2 — дерново-карбонатные оподзоленные, 3— дерново-слабоподзолистые, 4 — дерново-среднеподзолистые, 5 — дерново-слабоподзолистые глееватые, 6 — дерново-среднеподзолистые поверхностно-глееватые намытые, 7 — дерново- сильноподзолистые поверхностно-глееватые намытые, 8 — дерново-намытые карстовых воронок, 9 — линия профиля, 10 — морена, 11 — известняки, 12 — линия вскипания породы — звонцовые глины — в прошлом были, по-видимому, карбонатными. В настоящее время карбонаты вымыты на глубину 70—100 см, где образуют конкреционные выделения, особенно типичные для южных районов распространения звонцовых глин. Своеобразие растительного покрова, в основном представленного дубовыми лесами на юге провинции и хвойно-широколиствен- ными с участием дуба и его спутников на севере, объясняет народное название этих почв — поддубицы. Морфологическими особенностями поддубиц являются хорошая комковато-зернистая структура гумусового горизонта, наличие красно-бурого орехо- ватого горизонта В, отсутствие ясно выраженного листоватого горизонта Е, белесая присыпка по граням структурных отдельностей. Почвы в основном глинистые, с четкой элювиально-иллювиальной дифференциацией физической глины и ила по профилю. Для поддубиц характерны значительная кислотность, ненасыщенность верхних горизонтов основаниями, накопление обменного алюминия в средней части профиля, относительно слабая степень разрушения поглощающего комплекса и четкая поверхностная аккумуляция подвижных форм железа при относительно слабом перераспределении по горизонтам общего содержания его несиликатных форм (Гагарина, 1996). Поддубицы обнаруживают черты, свойственные как дерново-подзолистым, так и бурым лес-
Глава 9. II Бореалъный пояс 227 ным почвам, и в настоящее время классификационное положение их дискуссионно. На ленточных глинах плоских озерно-ледниковых равнин формируются переувлажненные дерново-подзолистые поверхностно-глееватые (глеевые) почвы, которые называют также поверхностно-элювиально-оглеенными (Ма- тинян, 1999). Земледельческая освоенность провинции более 30%. Сенокосы занимают около 13, выгоны — около 7%. В связи с интенсивным развитием мясомолочного животноводства большое внимание уделяется созданию кормовой базы в виде лугов и пастбищ и посевов кормовых и фуражных культур. Основные сельскохозяйственные культуры — зерновые, картофель, сахарная свекла, лен- долгунец. Д14. СРЕДНЕРУССКАЯ ПРОВИНЦИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СРЕДНЕГУМУСИРОВАННЫХ ПОЧВ Среднерусская провинция расположена в центре Русской равнины и занимает территорию Ярославской, Костромской, Ивановской, Владимирской областей, большую часть Московской, Смоленской, Вологодской, Кировской областей, Республики Марий Эл, восточные окраины Ленинградской области, северные окраины Брянской, Рязанской, Новгородской, Нижегородской областей, западную часть Калужской области. Территория провинции представляет собой равнину, лежащую в области московского и днепровского оледенений. На ней чередуются отдельные холмистые возвышенности, сложенные с поверхности на северо-западе моренными наносами, а в центральной части покровными суглинками; пониженные равнины, покрытые двучленными наносами, и песчаные флювиогляциальные и древнеаллювиальные низменности типа полесий, в значительной степени заболоченные. Провинция отличается от предыдущей несколько возросшей континенталь- ностью и похолоданием климата (см. табл. 25). Среднерусская провинция расположена в области распространения южнотаежных мохово-травяных еловых лесов (на востоке с пихтой) с развитым подлеском и смешанных широколиственно-еловых лесов с дубом, липой, подлеском из клена и лещины и травяным покровом, в составе которого присутствует целый ряд дубравных видов. Среди почв провинции преобладают дерново-подзолистые. В отличие от аналогичных почв Прибалтийской и Белорусской провинций они более гуму- сированы, а профиль их более четко дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу. Почвенный покров образован сочетаниями дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава и разной степени оподзолен- ности с болотно-подзолистыми и болотными почвами, в полесьях встречаются песчаные подзолы. Заболоченность меньше, чем в западных провинциях. Бо- лотно-подзолистые и болотные почвы приурочены главным образом к озерно- ледниковым и древнеаллювиальным пониженным равнинам. Почвенный покров возвышенных территорий этой провинции менее пестрый. На юге провинции изредка встречаются дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом, а также серые лесные почвы ополий (Влади-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств мирского, Подольско-Коломенского, Касимовского). Ополья представляют собой безлесные распаханные острова темноокрашенных почв, отчетливо выделяющихся на фоне бедных перегноем дерново-подзолистых почв, распространенные в полосе моренных наносов московского оледенения. Ополья отличаются возвышенным положением, пологоволнистым рельефом со значительным эрозионным расчленением, остаточной карбонатностью почвообразующих пород и сравнительно высокой производительностью почв, послужившей причиной их раннего и интенсивного земледельческого освоения. Темная окраска и повышенное плодородие по сравнению с окружающими дерново-подзолистыми почвами дали основание называть в прошлом почвы ополий черноземами. Последующее изучение показало их принадлежность к типу серых лесных почв, часть которых, по-видимому, прошла в своей эволюции гидроморфную стадию развития (Тюрюканов, Быстрицкая, 1971 и др.). В почвенном покрове, например, Владимирского ополья, имеющем отчетливо выраженный комплексный характер, преобладают серые лесные и темно-серые лесные почвы, отличающиеся наличием реликтовых признаков (вторые гумусовые горизонты, кремнеземисто-карбонатные конкреции). Ввиду разнообразия литолого-геоморфологических условий территория провинции освоена неравномерно. В среднем сельскохозяйственные угодья занимают 33% площади, в том числе под пашней находится 21, под сенокосами — 6, под пастбищами — 6%. Наименее освоены крайние северные районы и заболоченные песчаные низменности. На значительных площадях покровно- моренных равнин пашни занимают до 30—40%. Основными сельскохозяйственными культурами являются зерновые, лен, картофель, овощи (особенно на пойменных землях). Д15. ВЯТСКО-КАМСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ВЫСОКОГУМУСИРОВАННЫХ ПОЧВ И ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ СО ВТОРЫМ ГУМУСОВЫМ ГОРИЗОНТОМ Провинция занимает юго-восточную часть Кировской области, большую часть Пермской области и Удмуртии и юго-западную часть Свердловской области. Территория провинции представляет собой повышенную A60—250 м) увалистую равнину, сильно рассеченную овражно-балочной сетью. Абсолютные отметки в наиболее высоких ее точках достигают 300—400 м над ур. моря (Верхнекамская, Тулвинская возвышенности). В основании равнина сложена в той или иной мере обогащенными карбонатами пермскими породами (песчаниками, известняками, глинами, мергелями и др.), перекрытыми с поверхности покровными суглинками или древ- неаллювиальными и флювиогляциальными отложениями. Покровные суглинки и глины внеледниковой области имеют мощность 2—2,5 м и являются продуктами выветривания, перемыва и переотложения водными потоками коренных карбонатных пермских пород. В настоящее время карбонаты в большинстве случаев выщелочены до глубины 2—3 м, но следы былой высокой карбонатности этих отложений сохранились. В приречных, наиболее сильно эродированных участках покровная толща размыта и коренные пермские породы выходят на дневную поверхность.
Глава 9. II Бореальный пояс 229 Провинция отличается от расположенных западнее провинций южнотаежной зоны большей континентальностью и суровостью климата и меньшим увлажнением в летний период (см. табл. 25). Естественная растительность представлена пихтово-еловыми и сосновыми лесами со значительной примесью березы. На юге появляются смешанные леса, в которых липа входит в состав верхнего яруса, но чаще широко распространена во втором ярусе или в подлеске наряду с рябиной и черемухой. Основной фон почвенного покрова образуют дерново-подзолистые почвы, среди которых есть дерново-подзолистые со вторым гумусовым горизонтом и небольшие массивы дерново-карбонатных почв. Специфическими особенностями дерново-подзолистых почв провинции по сравнению с более западной территорией являются повышенная гумусированность (от 3—4% до 5—7% под лесом) и насыщенность основаниями без увеличения мощности гумусового горизонта. Накоплению гумуса способствует как замедление темпа биологического круговорота веществ в условиях континентального и менее влажного климата, так и свойства почвообразующих пород (тяжелый гранулометрический состав, высокая насыщенность основаниями, близкое к поверхности подсти- лание карбонатными отложениями). Преобладают почвы средней и слабой степени оподзоленности, сильноподзолистые встречаются редко и тяготеют к более северным районам. На крутых склонах, перегибах склонов, вершинах некоторых увалов, где выходят на поверхность известняки и мергели, формируются дерново-карбонатные почвы разной степени выщелоченности и оподзоленности, в которых содержание гумуса достигает 10—12%. На некарбонатных красноцветных пермских глинах, богатых полуторными оксидами, образуются дерновые почвы. Для описываемой территории весьма характерны дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом. На отдельных участках, например на Чепецко-Кильмезском водоразделе, они занимают до 45% площади. Эти почвы приурочены к наиболее возвышенным частям водораздела с абсолютными отметками выше 200 м и не обнаруживают строгой закономерности распространения в зависимости от мезо- и микрорельефа. Второй гумусовый горизонт залегает непосредственно под верхним гумусовым, чаще всего на глубине от 14 до 35 см. Он отличается темно-серой, почти черной окраской, хрупкой листовато-пластинчато-плитчатой структурой с обильной мучнистой белесой присыпкой. Внутренняя окраска агрегатов более темная, чем внешняя, что свидетельствует об остаточном, а не натечном характере гумуса. Профиль почв четко дифференцирован по данным гранулометрического и валового химического анализа на элювиальную и иллювиальную толщу. Накопления ила по сравнению с породой не отмечается. Содержание гумуса в горизонте А равно 3—5%, в горизонте Ah, как правило, меньше. Второй гумусовый горизонт отличается от горизонта А резким преобладанием в составе гумуса гуминовых кислот (Сгк:Сфк= 1,5—3,4) с высокой оптической плотностью. По содержанию и распределению по профилю обменных оснований, формам кислотности, емкости поглощения, степени насыщенности основаниями эти почвы близки к дерново-подзолистым. Обменная кислотность обусловлена главным образом алюминием. Большинство исследователей считают второй гумусовый горизонт остаточным, реликтовым, сохранившимся от высокогумусированных гидроморфных
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств или полугидроморфных почв, близких к современным лугово-черноземным. Несмотря на более высокие запасы гумуса и азота, по важнейшим агрономическим и биологическим свойствам почвы со вторым гумусовым горизонтом стоят в одном ряду с дерново-подзолистыми, и для повышения их плодородия необходим в основном одинаковый комплекс агротехнических мероприятий. На древнеаллювиальных песчаных равнинах под сосновыми лесами преобладают дерново-подзолистые иллювиально-железистые и болотно-подзолис- тые почвы. Вследствие приподнятости и хорошей дренированности территории провинции распространение болотно-подзолистых и болотных почв крайне ограничено. Земледельческая освоенность провинции 26%, сенокосы занимают 4, пастбища — 5%. Вятско-Камская провинция благоприятна для широкого набора сельскохозяйственных культур. Д16. СРЕДНЕОБСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ВЫСОКОГУМУСИРОВАННЫХ ПОЧВ И ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ СО ВТОРЫМ ГУМУСОВЫМ ГОРИЗОНТОМ, БОЛОТНЫХ, БОЛОТНО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ДЕРНОВО-ГЛЕЕВЫХ ПОЧВ Провинция охватывает восточные районы Свердловской и северные районы Тюменской области, большую часть Томской области и среднюю часть Красноярского края. Неширокая полоса эрозионно-абразионной равнины подгорного Зауралья (абс. высота 180—250 м, местами до 300 м) к востоку сменяется Западно-Сибирской низменностью, сильно заболоченной к западу от Оби (абс. высота 120—150 м) и несколько лучше дренированной на междуречье Обь—Енисей (абс. высота 150—200 м). Территория провинции внеледниковая. Западно-Сибирская равнина сложена третичными породами, перекрытыми четвертичными песчано-глинистыми отложениями с преобладанием на поверхности лёссовидных суглинков, которые на глубине 2—3 м содержат карбонаты. Северная граница южнотаежной зоны Западной Сибири совпадает с северной границей покровных отложений перигляциальной полосы. От более западных провинций Среднеобская отличается большей конти- нентальностью климата и более холодной зимой (см. табл. 25). В западной части Западно-Сибирской низменности растительность представлена сибирскими южнотаежными елово-пихтовыми лесами, в основном приуроченными к хорошо дренированным приречным полосам. В Приенисей- ской части на междуречьях леса травяные березово-осиновые с сосной, по речным террасам узких долин — темнохвойные мохово-травяные. Основные особенности географии почв Западной Сибири — резкая контрастность почвенного покрова узких приречных дренированных территорий и заболоченных плоских междуречий и повышенный гидроморфизм почв — характерна и для южнотаежной зоны. На хорошо дренированных приречных полосах преобладают дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом и признаками глубинной глееватости. Территориям со слабым дренажем свойственны болотно-подзолистые и дерново-глеевые почвы. На недренированных водоразделах распространены болота верхового типа (часть на низинных торфяных залежах) и низинные болота. Специфика современного водно-теплово-
Глава 9. II. Бореалъный пояс 231 го режима (длительный холодный период, глубокое промерзание и медленное оттаивание, периодическое появление почвенно-грунтовых вод) и история территории (смещение зон в голоцене) обусловили главные особенности почв и структуры почвенного покрова Среднеобской провинции, такие, как: 1) глубинная глееватость автономных дерново-подзолистых почв, развитых даже на хорошо дренированных поверхностях, и слабое проявление в них подзолооб- разовательного процесса; 2) наличие и хорошая сохранность в подзолистых и болотно-подзолистых почвах реликтовых признаков (вторые гумусовые горизонты, остаточная карбонатность); 3) широкое распространение в составе почвенного покрова полугидроморфных и гидроморфных почв, в том числе своеобразных дерново-глеевых почв. Дерново-подзолистые почвы Среднеобской провинции относят к фациальному подтипу умеренно холодных длительно промерзающих почв. Дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом по морфологическим и химическим свойствам сходны с обычными дерново-подзолистыми почвами Русской равнины, но в отличие от них имеют несколько большую мощность горизонта оподзоливания, второй гумусовый горизонт и признаки оглеения в нижней части профиля. В составе гумуса в горизонтах А и Е преобладают фульвокислоты (Сгк:Сфк = 0,5—0,9), в составе гуминовых кислот — фракция, связанная с полуторными оксидами. В реликтовом гумусовом горизонте Ah увеличивается доля гуминовых кислот (Сгк: Сфк= 1,3—2,3), а в составе гуминовых кислот преобладает фракция, связанная с кальцием. Сохранность реликтового гумусового горизонта полностью определяется степенью дренированности территории и свойствами почвообразующих пород. Наиболее сохранившиеся вторые гумусовые горизонты приурочены к наименее дренированным поверхностям и породам тяжелого гранулометрического состава, которые содержат карбонаты. Консервации вторых гумусовых горизонтов способствует также континентальный климат, и поэтому при прочих равных условиях степень выраженности горизонта Ah увеличивается к востоку. Резкая дифференциация профиля по данным химического и гранулометрического анализа, по мнению К.А.Уфимцевой A974), не является результатом современных процессов, а унаследована от почв былых эпох, когда эти почвы проходили стадию осолодения. Основанием для такого предположения послужило присутствие в профиле дерново-подзолистых почв аморфной Si02, количество которой зависит от былого содержания легкорастворимых солей и карбонатов в почвах и почвообразующих породах и скорости их удаления. Исходя из этого, К.А.Уфимцева называет дерново-подзолистые почвы Западной Сибири остаточно-осолоделыми. В южной части провинции, на границе с лесостепью, на тяжелосуглинистых карбонатных породах формируются дерново-подзолистые почвы с резко дифференцированным профилем, отличительные особенности которых заключаются в высокой гумусности (от 3—5 до 7—8%) и значительной мощности горизонта А A2—20 см). В составе органического вещества преобладают гу- миновые кислоты. Характерны слабокислая актуальная реакция по всему профилю и высокая насыщенность поглощающего комплекса основаниями, а также значительное накопление аморфной кремнекислоты в верхней части профиля. Эти почвы рассматривают как проградированные дерново-подзолистые с признаками глубинной глееватости. Причины возникновения проградации еще
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств недостаточно ясны. Одной из них (но не единственной) может быть деятельность человека, способствующая сведению лесов и усилению роли дернового процесса. В южной тайге Западной Сибири значительные площади занимают дерново- глеевые почвы. Особенно широко они распространены в южной части подзоны, вдоль границы с лесостепью. Кроме того, крупные массивы их находятся в восточной части Обь-Иртышского междуречья. Дерново-глеевые почвы приурочены к территориям со слабым поверхностным стоком, сложенным карбонатными тяжелыми суглинками, в толще которых периодически появляется обогащенная бикарбонатами верховодка (в связи с вековыми и внутривековы- ми колебаниями климата). Профиль дерново-глеевых почв дифференцирован слабо, карбонаты залегают близко к поверхности; на небольшой глубине обнаруживаются признаки глееватости. Почвам свойственна слабокислая реакция в верхней части профиля и щелочная — в карбонатном горизонте. Содержание гумуса вверху достигает 7—21% (Г.В.Добровольский и др., 1969; Уфимцева, 1974). В условиях усиливающегося дренажа формируются дерново-глеевые опод- золенные остаточно-карбонатные почвы, в профиле которых присутствует второй гумусовый горизонт. Они отличаются от дерново-глеевых почв меньшей гумусированностью F—8%), более глубоким залеганием карбонатного горизонта и четкой дифференциацией минеральной части профиля. По мере дальнейшей деградации дерново-глеевые почвы эволюционируют в дерново-подзолистые со вторым гумусовым горизонтом. Широко распространенные на недренированных водоразделах южной тайги торфяные залежи болот верхового типа формируются на отложениях низинных болот, что также является следствием изменения климатических условий и сдвига природных зон в голоцене. Болотные почвы занимают более 20% площади провинции. Наиболее крупный болотный массив — Васюганский — расположен на Обь-Иртышском междуречье. Менее заболочены несколько повышенные и лучше дренированные подгорная равнина Зауралья и междуречье Обь—Енисей. Из 260 млрд т торфа в мире 100 млрд находится в средней и южной тайге Западной Сибири. Здесь же сосредоточены огромные резервы нефти и газа — важнейших энергетических ресурсов. Земледельческая освоенность провинции невысокая — в среднем около 3%, сенокосы занимают 2, пастбища — около 2%. Осваиваются главным образом дерново-подзолистые и пойменные дерновые и луговые почвы. Без больших нарушений лесного хозяйства на незаболоченных почвах площадь освоенных земель южной части таежной зоны Западной Сибири может быть доведена примерно до 15% (Уфимцева, 1974). Дальнейшее освоение должно вестись за счет земель мелиоративного фонда. Особое значение в провинции имеют почвы речных пойм как природные кормовые угодья. Д17. ПРИАНГАРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ, ДЕРНОВО-КАРБОНАТНЫХ И ДЕРНОВО-ТАЕЖНЫХ ПОЧВ Приангарская провинция расположена в центральной части Красноярского края и западной части Иркутской области примерно между 53 и 60° с.ш. Она занимает бассейн Ангары.
Глава 9. II. Бореальный пояс 233 Территория представляет собой приподнятую равнину (абс. высота 350— 800 м) — юго-западную часть Среднесибирского плоскогорья, расчлененную Ангарой и ее притоками. Равнина сложена осадочными породами различного возраста, местами прорванными интрузиями траппов. Почвообразующими породами служат продукты разрушения траппов и осадочных, часто карбонатных пород. Есть небольшие массивы рыхлых четвертичных отложений — лёссовидных суглинков, а в приречных участках иногда песков. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущей возрастанием континентальное™ и суровости зимы и меньшей увлажненностью (см. табл. 25). Для провинции во все сезоны года типичны температурные инверсии. В пониженные элементы рельефа стекает холодный воздух, здесь образуются «озера холода». Вверх по склону температура повышается и развивается более теплолюбивая, иногда даже и степная растительность. Наиболее резко инверсия проявляется в долинах крупных рек. Суровая зима при умеренной мощности снегового покрова способствует сильному сезонному промерзанию почв. По склонам северной экспозиции и в заболоченных депрессиях рельефа сохраняется островная многолетняя мерзлота. Провинция расположена в зоне лесов сибирского типа. Господствуют свет- лохвойные (сосновые и лиственничные) и темнохвойные (елово-пихтовые) леса. Темнохвойные моховые леса занимают наиболее высокие отметки водоразделов, что, по-видимому, является следствием вертикальной поясности, и долины рек, днища логов и пади, где их распространение связано с температурной инверсией. Светлохвойные травяно-кустарничковые леса в северных частях провинции покрывают склоны водоразделов, а на юге выходят на водоразделы. Кроме того, березовые и сосновые высокотравные леса сменяют темнохвойные моховые леса в результате частых пожаров. В южной части провинции (по долинам рек) на север внедряется сибирская березовая лесостепь. Почвенный покров весьма разнообразен, так как в его дифференциации ярко проявляется не только роль биоклиматических условий, но и влияние особенностей геологического строения. На водоразделах широко распространены дерново-подзолистые умеренно холодные длительно промерзающие почвы, обычно в значительной степени оглеенные, несмотря на расчлененный рельеф и малое количество осадков. Причиной оглеения является образование верховодки на продолжительно сохраняющемся в почвах слое сезонного промерзания, играющем роль водоупора. В пониженных местах (по падям) слой сезонного промерзания смыкается с многолетней мерзлотой, образуя мерз- лотно-торфяно-болотные почвы. Дерново-подзолистые почвы развиваются также по террасам рек, сложенным песчаными и супесчаными древнеаллювиальны- ми наносами. Степень оподзоленности почв провинции незначительна, преобладают дерново-слабоподзолистые почвы. Развитие подзолистого процесса на территории провинции ограничивают особенности климатических условий (незначительное количество осадков и относительная сухость климата) и обилие пород, богатых основаниями. На породах бескарбонатных, но богатых основаниями благодаря относительно высокому содержанию первичных минералов формируются дерновые лесные (дерново-таежные) почвы. Эти почвы, развитые на элювии траппов, по О.В.Макееву A957), под незначительной подстилкой имеют небольшой мощности гумусовый горизонт, который сменяется однородным горизонтом ко-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств фейного цвета, переходящим в элювий серовато-зеленой окраски. Подзолистый горизонт отсутствует. Почвы обычно скелетны и отличаются большой сухостью. Кремнезем и полуторные оксиды распределены по профилю довольно равномерно. Верхняя часть профиля заметно оглинена. Реакция в верхних горизонтах слабокислая, в нижних — нейтральная или слабощелочная. Емкость поглощения высокая, почвы насыщены основаниями. На дальнейших стадиях почвообразования дерновые лесные почвы могут подвергаться оподзоливанию, но этот процесс происходит крайне медленно и носит очаговый характер. На карбонатных породах под сосновыми и сосново-березовыми лесами формируются дерново-карбонатные почвы, отличающиеся слабо дифференцированным профилем, хорошо развитым гумусово-аккумулятивным горизонтом, содержащим 5—8% гумуса, в составе которого резко преобладают гуми- новые кислоты. Реакция почв в верхних горизонтах нейтральная, ниже слабощелочная. Для дерново-карбонатных почв, развитых на продуктах выветривания красноцветных известковистых пород (песчаников, мергелей и др.), характерна красновато-коричневая окраска, поэтому их часто называют «коричневыми» или «красно-бурыми». Дерновые лесные и дерново-карбонатные почвы являются наиболее плодородными и активно осваиваются. На юге провинции под осветленными высокотравными сосновыми и сосново-березовыми лесами образуются серые лесные почвы. Земледельческая освоенность территории очень невысокая (в среднем около 2%). Почвенные округа зоны дерново-подзолистых почв южной тайги Разнообразие литолого-геоморфологических условий способствует чрезвычайной неоднородности почвенного покрова зоны дерново-подзолистых почв. По характеру почвенного покрова очень резко выделяются округа, приуроченные к аллювиальным, аллювиально-зандровым и водно-ледниково-озерным низменным слабодренированным песчаным равнинам — полесьям (Припят- ское полесье, Молого-Шекснинская и Мещерская низменности, Марийская и Балахнинская низины, Псковско-Чудская впадина и др.). Их отличительная черта — очень большая доля в почвенном покрове болотно-подзолистых B0— 35%) и болотных A0—30%) почв. Для структуры почвенного покрова характерны сочетания дерново-подзолистых иллювиально-железистых почв на вершинах и верхних частях склонов холмов и гряд, торфянисто- и торфяно-подзо- листо-глеевых почв подножий склонов или основной поверхности равнины и болотных торфяных почв обширных депрессий. На вершинах песчаных дюн, занятых борами беломошными или мертвопокровными, формируются поверх- ностно-оподзоленные или даже совсем неоподзоленные почвы, так называемые «боровые пески», классификационное положение которых остается спорным. Округа этих типов земледельчески мало освоены, что объясняется преобладанием в почвенном покрове бедных песчаных и супесчаных почв, обилием болот. Структура посевов отличается повышенной долей гречихи, картофеля, а среди зерновых хлебов — ржи. Специфика свойств песчаных и супесчаных почв требует особого подхода при разработке системы земледелия и мелиорации. Сельскохозяйственное освоение заболоченных земель, широко распространен-
Глава 9. II. Бореалъный пояс 235 ных в округах этих типов, возможно лишь на основе осушительной мелиорации. Однако проведение ее должно осуществляться в разумных пределах, так как болота являются неотъемлемым компонентом природных ландшафтов лесной зоны и уничтожение их может привести к нарушению равновесия в окружающих экологических системах. К аллювиально-зандровым округам тяготеют наиболее крупные массивы пойменных земель, которые очень благоприятны для развития на них молочного животноводства и овощеводства. Но необходимо помнить, что в поймах рек особенно важно обеспечить правильное соотношение хозяйственных угодий и комплекс мероприятий по охране и повышению плодородия пойменных почв. Почвенные округа аллювиально-зандровых и зандровых равнин с маломощным покровом песков и супесей, подстилаемых моренными суглинками (двучленные отложения), характеризуются несколько большей приподнятостью и расчлененностью (Верхневолжская низменность, междуречья Клязьмы, Волги и Ветлуги и др.). Они отличаются меньшей заболоченностью. В почвенном покрове господствуют дерново-подзолистые почвы в сочетании с болот- но-подзолистыми A0— 20%) и болотными B—7%). Для территорий с двучленными отложениями типично присутствие в почвенном покрове дерново-подзолистых контактно-глееватых почв со вторым осветленным горизонтом, а также увеличение неоднородности и контрастности почвенного покрова, так как в этом случае даже небольшие микропонижения обусловливают появление в них сильно переувлажненных почв вследствие застаивания влаги атмосферных осадков на границе раздела двух наносов. Это затрудняет обработку полей, приводит к появлению вымочек в посевах, неравномерному их созреванию. Среди округов, приуроченных к аллювиально-зандровым песчано-супес- чаным равнинам, резко выделяются господством автоморфных дерново-подзолистых почв и низкой заболоченностью округа, подстилаемые коренными карстующимися породами и вследствие этого хорошо дренированные (Дес- нинско-Жиздринский, Муромский). Заболоченность их не превышает 12—17%. В составе почвенного покрова широко представлены мозаики. В целом почвенный покров полесий умеренно сложный и довольно контрастный. Преобладают сложные сочетания, образованные песчаными почвами различной степени оподзоленности, торфянистости, оглеенности и выраженности иллювиального накопления железа и гумуса. Основной фактор дифференциации почвенного покрова — глубина грунтовых вод, тесно связанная с формами мезо- и микрорельефа, а в округах с двучленными отложениями — и с глубиной морены, подстилающей пески. Широким распространением болотных и болотно-подзолистых почв (более 60%) отличается почвенный покров озерно-аллювиально-равнинных глинисто-суглинистых почвенных округов, характерных для территории Западно-Сибирской равнины (Тавдинский, Васюганский). Заболоченность озерно-аллю- виальных равнин несколько уменьшается на Обь-Енисейском междуречье. Большие площади водно-ледниково-озерных равнин дерново-подзолистой зоны, особенно на северо-западе, сложены тяжелыми породами типа ленточных глин и алевритов (Полоцкая и Великорецкая равнины, Приильменская низменность). Плоский рельеф и тяжелый гранулометрический состав почво- образующих пород способствуют развитию поверхностного оглеения дерново- подзолистых почв. Характерна высокая заболоченность E0—60%), которая со-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств здается в основном полугидроморфными почвами. Почвенный покров образован сочетаниями дерново-подзолистых, дерново-подзолистых поверхностно- глееватых и глеевых (поверхностно-элювиально-оглеенных), торфянисто-под- золисто-глеевых и болотных почв. Дерново-подзолистые поверхностно-глеева- тые почвы на глинах, в отличие от песчаных, обладают значительными запасами питательных веществ, повышенной гумусированностью, почти все они карбо- натны в подпочве, но из-за тяжелого гранулометрического состава имеют неблагоприятные физические свойства и трудно поддаются мелиорации. Современная сельскохозяйственная освоенность низкая. В почвенном покрове морской низменной слаборасчлененной песчаной равнины, вытянутой узкой полосой вдоль побережья Рижского залива Балтийского моря, преобладают подзолы и дерново-подзолистые иллювиально-желе- зистые и торфянисто-подзолисто-глеевые почвы, довольно много болотных торфяных почв. Наибольшую площадь в южнотаежной зоне занимают почвенные округа, связанные с моренными и покровно-моренными равнинами. На северо-западе широким распространением пользуются конечно-моренные округа с чередованием моренных суглинков и песков, приуроченные преимущественно к краевой зоне валдайского оледенения (Валдайский, Великолукский и др.). Они характеризуются исключительной пестротой почвенного покрова, обусловленной крайней неоднородностью почвообразующих пород и гидрологических условий, а также неспокойным холмисто-западинным рельефом. Сочетания и комплексы дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава с болотно-подзолистыми и болотными почвами образуют здесь чрезвычайно сложный, мелкоконтурный, хаотично пестрый почвенный покров, в составе которого преобладают дерново-подзолистые почвы. Заболоченность 30—35%, болотные почвы занимают около 10% площади. Трудные для земледельческого освоения холмисто-моренные и камовые территории Нечерноземья, так называемые поозерья, представляют собой очень живописные ландшафты, ценные в рекреационных целях. Лесные массивы моренных возвышенностей имеют и водоохранное значение, так как здесь берут начало многие реки Русской равнины. Поэтому в холмисто-озерных ландшафтах необходима специальная организация территории, направленная на создание оптимального соотношения сельскохозяйственных угодий и естественной лесной растительности. Округа, относящиеся к типу дерново-подзолистых суглинистых моренных (Псковский, Бежецкий, Кирово-Кологривский), отличаются от конечно-моренных округов более спокойным рельефом и меньшей пестротой и неоднородностью почвообразующих пород, среди которых преобладают моренные суглинки, часто завалуненные. В почвенном покрове доминируют дерново-средне- и сильноподзолистые почвы. Структура почвенного покрова образована преимущественно сочетаниями дерново-средне- и сильноподзолистых почв плоскоувалистых поверхностей с дерново- или торфянисто(торфяно)-подзо- листо-глеевыми почвами пониженных участков. Большую площадь в центральных районах зоны занимают моренно-рав- нинные округа, перекрытые с поверхности покровными суглинками (Смолен- ско-Московский, Данилово-Чухломской). В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые суглинистые и тяжелосуглинистые почвы (около 80%) разной степени оподзоленности, оглеенности и смытости. Почвенный покров
Глава 9. II Бореалъный пояс 237 менее пестр и контрастен, чем в районах моренных ландшафтов, пахотные массивы более крупны и однородны. Более плавны формы рельефа, нет сильной завалуненности почв. Дерново-подзолистые почвы на покровных суглинках более благоприятны для земледелия, чем почвы этого же подтипа на моренных суглинках. Соответственно здесь обычно выше распаханность территории и большую долю в посевах занимают более ценные культуры — пшеница и лен. Заболоченность территории снижается до 14—19%, количество болотных почв не превышает 3%. Дерново-подзолистые почвы, среди которых преобладают средне- и сильноподзолистые, занимают основные площади водораздельных пространств и значительные части склонов. Они обычно сочетаются с дер- ново-подзолисто-глееватыми и глеевыми почвами, формирующимися по шлейфам и нижним частям склонов. Только в низинах или на отдельных слабодре- нированных участках широких водоразделов основным компонентом в почвенном покрове являются торфянисто(торфяно)-подзолисто-глеевые почвы, среди которых вкраплены низинные и переходные болота. Очень своеобразен почвенный покров округов, приуроченных к моренным равнинам с близким залеганием коренных карбонатных пород (Раквере-Пяр- нуский, Паневежский, Ижорский, Белозерско-Кубенский). Наиболее характерная почвообразующая порода — карбонатная морена. Специфика почвенного покрова заключается в широком распространении особых родов дерново- подзолистых остаточно-карбонатных почв, а также в присутствии дерново-карбонатных почв разной степени выщелоченное™ и оподзоленности, а в полу- гидроморфном ряду — дерново-глеевых почв на жестких грунтовых водах. Все названные почвы образуют сложные сочетания-мозаики. Главными факторами дифференциации почвенного покрова служат прежде всего глубина залегания плотных коренных карбонатных пород и степень карбонатности морены и в меньшей степени рельеф поверхности. Почвы на карбонатных моренах обладают высокими производственными качествами и интенсивно осваиваются. Для востока Русской равнины характерны эрозионно-равнинные округа, сложенные элювиально-делювиальными отложениями пермских красноцвет- ных пород. Они приурочены к внеледниковым, глубоко и густо расчлененным овражно-балочной сетью равнинам Предуралья. Главные особенности почвенного покрова — господство автоморфных дерново-подзолистых почв (80—90%), низкая заболоченность, почти полное отсутствие болотных почв. В составе почвенных комбинаций наряду с дерново-подзолистыми почвами встречаются дерново-подзолистые со вторым гумусовым горизонтом, а на выходах коренных карбонатных пермских пород — дерново-карбонатные почвы. Широко развиты процессы эрозии. На крайнем востоке подзоны, главным образом в пределах Приангарской провинции, господствуют почвенные округа возвышенных эрозионных равнин и плато с выходами траппов и коренных карбонатных пород (Среднесибирское плоскогорье). Почвы развиваются на элювиально-делювиальных отложениях. В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые почвы с участием дерново-карбонатных на карбонатных породах и дерновых лесных почв на элювиях траппов.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ В пределах Европейско-Западно-Сибирской таежно-лесной области горные территории занимают сравнительно небольшую площадь и выделяются в качестве двух горных почвенных провинций: Хибинской и Уральской. б у Хибинская провинция Горные массивы Кольского полуострова (Хибинский, Лавозерский, Чуна- Тундра, Сальные тундры), достигающие высот 700—1000 м и выше, объединяются в Хибинскую горную провинцию. Провинция сложена массивно-кристаллическими и метаморфическими породами архейского и протерозойского возраста как кислого, так и основного и ультраосновного состава. По горным долинам и на части платообразных поверхностей встречаются отложения местных морен, сильнозавалуненных, песчаных и супесчаных. Климат провинции характеризуется недостатком тепла и большой влажностью. Сумма активных температур у подножия горных массивов составляет 660— 760° и резко падает на вершинах гор, приближаясь к 0°. Годовая сумма осадков около 700 мм. Коэффициент увлажнения более 1,33. В провинции четко выражена вертикальная зональность. На высотах от 200 до 400—700 м растут горные леса, нижний пояс которых представлен елово- березовым редколесьем с моховым чернично-вороничным покровом, а верхний — березовым криволесьем. Здесь формируются горные алъфегумусовые подзолы. Выше распространены ерниковые тундры с горно-тундровыми иллювиаль- но-гумусовыми оподзоленными почвами (тундровые оподзоленные подбуры). На верхних частях склонов среди каменистых россыпей и осыпей встречаются участки кустарничково-лишайниковой тундры с горно-тундровыми иллювиально- гумусовыми почвами (тундровые подбуры). На поверхности плато (900—1300 м) есть выходы пород, каменные поля и участки лишайниковых тундр с горнотундровыми примитивными почвами. Горные массивы разделены широкими долинами и впадинами древних ледниковых и современных озер (Умбозеро, Имандра), заполненными моренными и озерно-ледниковыми отложениями песчано-супесчаного состава. Здесь произрастают северотаежные сосновые и елово-сосновые леса, под пологом которых развиваются подзолы. Горные районы используются как пастбища. По долинам рек и озер возможно пригородное овощеводческое и молочно-животноводческое хозяйство. б2. Уральская провинция Уральская горная провинция включает большую часть Уральского хребта примерно от 66 до 56° с.ш. Урал представляет сочетание меридионально вытянутых увалов и хребтов, разделенных узкими синклинальными понижениями. Наиболее высокие отметки наблюдаются на Северном и Приполярном Урале (до 1500-1800 м). Уральский хребет сложен осадочными породами разного возраста (песчаниками, мергелями, глинистыми сланцами, доломитами и др.) с включения-
Глава 9. II. Бореальный пояс 239 ми по восточному склону основных и кислых эффузивов и интрузий ультраосновных пород. Центральный массив сложен преимущественно свитой метаморфических пород, представленных главным образом сланцами. Продукты выветривания коренных пород служат субстратом для почвообразования. В связи с большой протяженностью с севера на юг и значительной амплитудой высот климатические условия и почвенно-растительный покров провинции крайне неоднородны. Сумма температур выше 10°С изменяется от 400 на севере до 1600° на юге, соответственно уменьшаясь с возрастанием абсолютной высоты до 0—1000°. Основной период вегетации колеблется от 40 до ПО дней. Увлажнение провинции преимущественно избыточное. На Урале четко прослеживается вертикальная зональность почвенно-рас- тительного покрова, структура которой изменяется в зависимости от широты местности. В северной части провинции примерно между 66 и 62° с.ш. основным фоном низкогорий и среднегорий являются горные глееподзолистые почвы под северотаежными еловыми лесами с примесью кедра и с моховым напочвенным покровом. Выше они сменяются горно-луговыми почвами субальпийских и альпийских лугов, а еще выше — горно-тундровыми почвами. При продвижении к северной границе провинции пояс горных лугов постепенно выклинивается и заменяется горной лесотундрой. Горные глееподзолистые почвы характеризуются осветлением поверхностных горизонтов вследствие процессов оглеения и оподзоливания. Нижние горизонты почв не имеют следов оглеения. Реакция почв кислая по всему профилю. В средней части провинции примерно от 62 до 59° с.ш. под еловыми моховыми среднетаежными и отчасти южнотаежными елово-пихтовыми тра- вяно-моховыми лесами на высотах до 600—700 м над ур. моря формируются горные подзолистые почвы и горные бурые лесные кислые грубогумусные, ранее названные Е.Н.Ивановой A949) горно-лесными кислыми неоподзоленными почвами. Профиль последних окрашен в буро-коричневые тона и состоит из подстилки, грубогумусового горизонта АО, коричневато-темно-серого гумусового горизонта А, сменяемого ржаво-охристым или коричневато-бурым су- глинисто-щебнистым горизонтом с признаками иллювиирования гумуса — Bmfh, переходящим в породу (С). Выше эти почвы последовательно сменяются горно-луговыми и горно-тундровыми почвами. Горные бурые лесные кислые грубогумусные почвы, называемые также буро- таежными, в центрально-горной полосе северной части Среднего Урала под пихтово-еловыми лесами с кустарничково-зеленомошным покровом характеризуются кислой реакцией, сильной ненасыщенностью поглощающего комплекса, высоким содержанием гумуса A6—35% в гор. АО и 7—12% в гор. А) ульматно-фульватного состава (С^: Сфк 0,4—0,5) и глубоким проникновением его по профилю (Михайлова, 1977). Почвы не имеют видимых признаков опод- золенности, последние констатируются только при микроморфологических исследованиях и по химическим показателям. Основной причиной затормаживания дифференциации профиля служит высокое содержание подвижных форм железа и алюминия, мобилизуемых в процессе почвообразования благодаря большому резерву неустойчивых к выветриванию минералов и биологической аккумуляции. Горно-подзолистые почвы приурочены обычно к более бедным почвообразующим породам и более выровненным участкам склонов, где происходит более медленный отток влаги.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В южной части провинции (южнее 59° с.ш.) в нижнем поясе гор присутствуют горные дерново-подзолистые почвы, которые с высотой замещаются горно-подзолистыми и горными бурыми лесными кислыми грубогумусными почвами. Пояс горно-луговых почв в связи с небольшими высотами не развит. В южной части Среднего Урала (в Среднеуральской седловине) горные дерново-подзолистые почвы занимают всю область гор и на юге сменяются горными серыми лесными почвами Южного Урала. Из-за неблагоприятных климатических условий и горного рельефа, малой мощности и щебнистости почв Уральская горная провинция в сельском хозяйстве используется слабо B,5%). Пашни встречаются на восточном и западном склонах гор по широким долинам и межгорным лощинам в южнотаежной подзоне. Земледельческая освоенность 0,5%. Основная часть территории занята лесами, пастбищами и сенокосами. Под сенокосы частично используются субальпийские луга, но их использование ограничено трудной доступностью. Использование почв Европейско-Западно-Сибирской таежно-лесной области Разнообразие природных условий таежно-лесной области отражается в потенциальных возможностях и современном уровне и характере использования ее земельных фондов. В северотаежной подзоне вследствие низкого природного плодородия почв и слабой обеспеченности теплом земледелие носит очаговый характер. Пашня занимает 0,1%. Сельскохозяйственные угодья приурочены обычно к супесчаным иллювиально-гумусовым подзолам и пойменным почвам. Возде- лываются скороспелые овощные, кормовые, зерновые и зернобобовые культуры на зеленый корм. Главные агротехнические мероприятия должны быть направлены на быстрое освобождение почв от снега и их прогревание, а также на регулирование водного режима. В условиях овощного хозяйства положительные результаты дает мульчирование поверхности почвы темными материалами. Очень важен выбор участков по условиям рельефа с учетом их лучшей прогреваемости и меньшей подверженности поздневесенним и раннеосенним заморозкам. Биологическая активность почв низкая, разложение органических удобрений медленное, предпочтительны хорошо разложившиеся компосты. Известкование обязательно на суглинках в значительных дозах, а также на легких почвах с магнезиальными компонентами. Необходимы минеральные удобрения. Основные направления сельского хозяйства северотаежной подзоны — оленеводство, рыболовный и охотничий промыслы, молочное животноводство и земледелие (овощеводство, картофелеводство, полевое кормопроизводство). Актуальны задачи выборочного освоения земель для мол очно-овощных хозяйств близ промышленных центров. Леса северной тайги не имеют большого промышленного значения, так как они редкостойны и низкого бонитета. Природные условия среднетаежной подзоны также мало благоприятны для сельского хозяйства, особенно для земледелия, которое имеет очаговый характер, сочетаясь с лесным хозяйством. Южная граница подзоны совпадает с северной границей массового земледелия. Это зона ранних зерновых и овощных культур. Пашни занимают менее 2% площади. В земледелии используются
Глава 9. II Бореальный пояс 241 суглинистые и супесчаные подзолистые и пойменные почвы. Возделываются рожь, овес, ячмень, травы, в южных районах — лен. Основные агротехнические мероприятия заключаются в обогащении почв органическим веществом путем широкого применения навоза и торфяных компостов в сочетании с достаточно высокими дозами минеральных удобрений, в известковании почв, а также сбросе излишних поверхностных вод и осушительной мелиорации заболоченных почв. Зона недостаточно обеспечена теплом для устойчивого выращивания большинства зерновых и ряда кормовых культур. Однако здесь имеются значительные ресурсы естественных кормовых угодий и земель под малоценными лесными насаждениями и болотами, продуктивность которых может быть повышена на основе мелиорации и применения удобрений. Важное значение имеют улучшение суходольных сенокосов и расширение заливных сенокосов, а также посевы трав для обеспечения молочного животноводства. На большей части территории подзоны развиты лесное хозяйство и охотничий промысел. К югу возрастают возможности развития молочного и мясного животноводства в сочетании с посевами зерновых, льна, картофеля, овощных и кормовых культур. Южнотаежная зона относится к области интенсивного земледелия и животноводства. Пашня занимает около 17% площади. Мясомолочное животноводство сочетается с производством картофеля, овощей, зерновых культур, льна-долгунца, сахарной свеклы, конопли. Основные агромелиоративные мероприятия сводятся к окультуриванию дерново-подзолистых почв путем внесения органических и минеральных удобрений, проведения известкования, значительного развития травосеяния и посевов бобовых при углублении пахотного слоя. Большое значение имеют также борьба с избыточным увлажнением, культуртехнические работы по уборке камней, особенно на сильнозавалунен- ных моренных отложениях Северо-Запада, укрупнение пахотных площадей и правильная организация территории (лес, луг, пашня), улучшение лугов, особенно пойменных. В районах с расчлененным рельефом и сильной распаханно- стью необходимо проведение противоэрозионных мероприятий. В районах интенсивного городского, промышленного и транспортного строительства, в районах разработки строительных материалов и полезных ископаемых актуальна проблема рекультивации почвенного покрова и охраны почв и грунтовых вод от химического загрязнения. Все перечисленные мероприятия должны проводиться с учетом специфики свойств почв и структуры почвенного покрова не только по почвенным провинциям, но и по почвенно-географическим округам. III. Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная область мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная область бореального пояса расположена к востоку от Енисея в пределах Средней и Восточной Сибири. Особенностями области являются экстраконтинентальный, относительно сухой, холодный климат и участие в почвообразовании мерзлотных процессов. Территория Восточно-Сибирской области находится в сфере распространения сплошной (на севере) и островной (на юге) многолетней мерзлоты. Это страна горного
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств рельефа, в пределах которой преобладают горы, плоскогорья, расчлененные плато и лишь на ограниченных площадях встречаются низменные равнины. В почвообразовании велика роль разнообразных коренных пород, продукты выветривания которых (элювий, делювий, коллювий) служат материнскими породами. Причем в Средней Сибири широко распространены изверженные породы основного состава, практически отсутствующие в Европейско-Западно- Сибирской области. Природная растительность представлена светлохвойной лиственничной тайгой. Изучение почв Средней и Восточной Сибири открыло особый мир таежных мерзлотных почв, в которых важнейшую роль играет криогенез. Как было сказано, многолетняя мерзлота оказывает многостороннее воздействие на почвообразование. Она влияет на водный и тепловой режимы почв, на течение химических, физико-химических и биологических процессов, на механическое перемещение грунта и формирование микрорельефа. Если мерзлота представлена плотным льдистым слоем, что обычно наблюдается в суглинистых почвах, то она, являясь водоупором, вызывает переувлажнение и оглеение верхних, надмерзлотных горизонтов. Наряду с движением почвенной влаги к верхним горизонтам в связи с их сильным промерзанием в холодный период года и иссушением в теплый в почвах с многолетней мерзлотой происходит движение влаги и к мерзлому слою. Почвы характеризуются холодным профилем и в течение 7—8 и более месяцев в году имеют отрицательную температуру. Оттаивающий летом слой почвы (деятельный слой) зимой промерзает до многолетней мерзлоты. Низкие температуры почвенного профиля замедляют развитие растений, разложение органических остатков и снижают темп биологического круговорота веществ. Общими чертами почвообразования и географии почв Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области являются: 1) широкий зональный спектр автономных почвенных типов, обусловленный разнообразием почвообразующих пород (кислые, основные, карбонатные); 2) малая мощность почвенного профиля, что связано с медленным оттаиванием почвенной толщи и низкими температурами нижних горизонтов, подавляющими биологическую активность, а также, на значительных площадях, с близким залеганием плотных коренных пород; 3) незначительная выраженность процесса оподзоливания вследствие ограниченности условий для его проявления (короткое лето, малое количество осадков, мерзлотный водоупор, значительное распространение богатых по вещественному составу почвообразующих пород); 4) мозаичность почвенного покрова, нечеткая выраженность широтной (горизонтальной) зональности и преобладание вертикальной зональности вследствие господства горного рельефа. В пределах Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области широко распространены мерзлотно-таежные почвы, формирующиеся на многолетнемерз- лых породах. Эти почвы еще недостаточно изучены, слабо разработана их систематика; не устоялась окончательно и номенклатура этих почв. В настоящее время среди них выделяют: глеемерзлотно-таежные почвы (глееземы таежные мерзлотные), мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (криоземы), палевые мерзлотные почвы. Наряду с ними в почвенном покрове области принимают участие подбуры, дерново(перегнойно)-карбонатные почвы, подзолы и др.
Глава 9. II. Бореальный пояс 243 На равнинной территории Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области в связи с изменением природных условий выделяются две подзоны: Е. Подзона глеемерзлотно-таежных почв северной тайги; Ж. Подзона мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв средней тайги. Е. Подзона глеемерзлотно-таежных почв северной тайги Северотаежная подзона расположена к югу от тундры. Южная граница подзоны проходит по 65—66° с.ш. Климат подзоны очень континентальный, с очень длинной суровой зимой. Температура наиболее холодного месяца от —35 до —40°, наиболее теплого — 11,5—15,5°С. На территории севернее Полярного круга настоящий летний период с температурой наиболее теплого месяца выше 15°С отсутствует. Продолжительность основного периода вегетации с температурой выше 10°С равна 40—75 дням, сумма таких температур составляет 400—1000°. В течение года выпадает 150—350 мм осадков при испаряемости 280—350 мм. Коэффициент увлажнения за год 0,44—1,33, и по обеспеченности влагой подзона относится к областям достаточного и недостаточного увлажнения (табл. 26). В составе северотаежных лесов из древесных пород произрастают лишь наиболее приспособленные к условиям мерзлоты даурская лиственница и кустарниковая березка, напочвенный покров мохово-лишайниковый с голубикой и багульником. Лиственничники редкостойные, низкого бонитета. В почвенном покрове низменностей северной тайги преобладают глеемерз- лотно-таежные и мерзлотно-болотные почвы. Глеемерзлотно-таежные (или над- мерзлотно-гомогенно-глеевые) почвы, формируются на тяжелых по гранулометрическому составу породах, затрудняющих внутрипочвенный дренаж и обладающих высокой водоудерживающей способностью при постоянном присутствии в почвенном профиле на небольшой глубине G5—120 см) мерзлого горизонта. В этих почвах под торфянисто-перегнойным горизонтом мощностью 5—8 см лежит минеральная толща, которая подвержена мерзлотным криотур- бациям, оглеена и в большинстве случаев в разной степени тиксотропна. Степень оглеения увеличивается книзу. Криотурбации обусловливают недиффе- ренцированность почвенного профиля по валовому составу и распределению илистой фракции. Глеемерзлотно-таежные почвы имеют кислую реакцию верхней части профиля и большую ненасыщенность основаниями. Книзу реакция усредняется, а степень ненасыщенности становится незначительной. Гумус почв по составу фульватный, очень подвижный, пропитывает весь профиль и часто накапливается в надмерзлотном горизонте как вследствие надмерзлотной ретинизации, так и в результате мерзлотного перемешивания (деструкции) почвы и проникновения его по морозобойным трещинам. В связи с процессами оглеения в оксалатную вытяжку переходит 25—30% валового содержания железа. На мелкоземистых породах на всех элементах мезорельефа развит пучинный мелкобугорковый нанорельеф, обусловливающий криогенную комплексность почвенного покрова. При близком залегании к поверхности плотных пород образуется трещинный нанополигональный рельеф. В понижениях рельефа развиваются мерзлотные болотные почвы. Они имеют торфянистый или торфяный горизонт (Ат) средней мощностью 20—30 см,
Высота снежного покрова (средняя из максимальных высот), см Годовой коэффициент увлажнения Р Испаряемость за год, мм Осадки за год, мм Продолжительность периодов, дни безморозного с*>10°С Коэффициент конти- нентально- сти (по Н.Н. Иванову) Сумма Г>10°С Средняя температура, °С наиболее теплого месяца наиболее холодного месяца Провинция Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная область Е. Подзона глеемерзлотно-таежных почв северной тайги 35—60 0,44—1,33 280—350 222 1 40—75 1 40—75 1 150—350 400—1000 11,5—15,5 от -35 до -40 Ei8. Северо- Ленская Ei9. Индигир- ско-Колым- ская Ж. Подзона мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв средней тайги 45—95 0,77—1,33 300—410 300-400 233 1 67—93 | 60—86 14,5—17,5 | 850—1400 от-25 до-35 35-45 0,44—1,00 350-^50 200—350 293 72—98 60—86 15—18,5 1000—1550 от -33 до -45 Ж2о. Среднесибирская Ж2ь Центрально-Якутская Дальневосточная таежно-лесная область 3. Зона лесных пеплово-вулканических почв 75—150 1—1,33 и более 150—360 140—200 1 40—95 1 45—135 1 350—900 400—1200 10—15,5 от-12 до-21 З22. Камчатская И. Зона буро-таежных почв и подзолов 20—35 0,77—1,00 500—600 400—600 87—117 93—123 273 1400—1900 17,5—19 от -28 до -32 55—70 > 1,33 250—350 380—550 100—123 90—103 247 1200—1500 15—18,5 от-18 до-25 И2з.Верхне- зейская И24. Амурско- Северо- Сахалинская Климатические особенности почвенных провинций Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной и Дальневосточной таежно-лесной областей (по Д.И.Шашко, 1962)
Глава 9. II Бореальный пояс 245 ниже идет оглеенный горизонт (Bg), переходящий в глеевый (G), а затем на глубине 40—60 см в мерзлотный. По надпойменным террасам Яны, Индигирки и Колымы на аллювиальных отложениях легкого гранулометрического состава, обладающих высокой водопроницаемостью, формируются почвы с ясными морфологическими и химическими признаками оподзоленности. Многолетняя мерзлота льдистая, имеет сплошное распространение. Почвы оттаивают на глубину 75—100 см. В условиях более расчлененного рельефа (вершины гряд и отдельных возвышенностей) на щебнистых элювиях и элюво-делювиях плотных пород, хорошо водопроницаемых и свободно дренируемых, развиваются таежные подбуры. Из- за малой водоудерживающей способности сплошная льдистая мерзлота в них не образуется и мерзлотно-водоупорный горизонт в профиле, а вместе с ним и оглеение отсутствуют. На хорошо дренированных склонах местами в почвах появляются признаки оподзоленности. На карбонатных породах в северной тайге развиваются перегнойно-карбо- натные мерзлотные почвы. Они особенно широко распространены в бассейнах рек Оленек, Анабар и Котуй. По особенностям почвенного покрова подзона разделяется на две провинции: Северо-Ленскую и Индигирско-Колымскую, которые по характеру термического режима почв относятся к почвенно-климатической фации очень холодных мерзлотных почв. Е18. СЕВЕРО-ЛЕНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ГЛЕЕМЕРЗЛОТНО-ТАЕЖНЫХ, ПЕРЕГНОЙНО-КАРБОНАТНЫХ И МЕРЗЛОТНЫХ БОЛОТНЫХ ПОЧВ Провинция занимает северо-западную часть Якутии и северо-восточную оконечность Красноярского края. Территория провинции неоднородна в лито- лого-геоморфологическом отношении. Большая, западная часть ее находится в пределах Оленекско-Анабарского плато с абсолютными высотами 240—300 м, местами до 500 м. Плато расчленено глубоко врезанными речными долинами, имеющими крутые смытые склоны. Почвообразующей породой служит элювий карбонатных пород ордовика и кембрия. На плато ясно выражен бугристо- западинный микрорельеф. Бугры имеют диаметр 1,5—2 м, высоту 20—50 см. Западины-трещины шириной 20—30 см в среднем занимают около 30% площади. Восточная часть провинции расположена на Нижнеленской низменности, представляющей собой равнину с абсолютными отметками 60—100 м, разделенную на террасовидные уступы. Она сложена аллювиальными отложениями различного гранулометрического состава. На песчаных участках развиты эоловые формы рельефа — «тукуланы». Преобладающими типами леса являются лиственничники голубично- и багульниково-моховые и лишайниковые. В почвенном покрове Нижнеленской низменности преобладают глеемерз- лотно-таежные и мерзлотные торфяно-болотные почвы. Глеемерзлотно-таеж- ные почвы нижнего течения Лены развиваются в условиях близкого залегания мерзлоты и характеризуются маломощной подстилкой E—7 см), непосредственно под которой залегает оглеенный горизонт, постепенно переходящий в мерзлотный глеевый горизонт. Почвы очень кислые, сильно ненасыщенные E0—70%), практически неоподзоленные или слабооподзоленные, с большим
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств содержанием подвижного железа по профилю и часто с максимумом его на поверхности. Гумус фульватный (Сгк:Сфк=0,4—0,8), потечный, характеризуется высоким содержанием битумов и подвижных фракций. Отношение С : N очень широкое B3—24). В этих почвах отчетливо выражены признаки криогенного массо- и влагообмена. В Лено-Линденском междуречье на песчаных породах под лишайниковыми и мертвопокровными сосняками и лиственнично-сосновыми лесами распространены альфегумусовые подзолы. На Оленекско-Анабарском плато господствуют глеемерзлотно-таежные и перегнойно-карбонатные мерзлотные почвы. Глеемерзлотно-таежные почвы занимают менее расчлененные водораздельные пространства. В северной части провинции, в междуречье Анабар—Оленек они находятся в комплексе с почвами пятен и мерзлотных трещин. Перегнойно-карбонатные мерзлотные почвы развиты на элювии карбонатных ордовикских и кембрийских пород и тяготеют к склонам. Они формируются под лишайниково-моховыми лиственничными лесами. Почвы характеризуются сильной мерзлотной перемешанностью (деструкцией), оглеенностью и карбонатностью всей минеральной части, слабощелочной и щелочной реакцией. Они оттаивают за лето на 80—90 см. По гранулометрическому составу почвы тяжелосуглинистые или глинистые и имеют равномерное распределение илистых частиц по всему профилю. На крутых склонах почвы сильносмытые, щебнистые. Основная отрасль хозяйства провинции — оленеводство. На западе провинции получило развитие мясомолочное скотоводство и табунное коневодство, земледелие не развито. Е19. ИНДИГИРСКО-КОЛЫМСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ГЛЕЕМЕРЗЛОТНО-ТАЕЖНЫХ И МЕРЗЛОТНЫХ БОЛОТНЫХ ПОЧВ Провинция расположена в низовьях Яны, Индигирки и Колымы на севере Якутии. Индигирская и Колымская низменности представляют собой озерно- аллювиальные равнины с преобладающими абсолютными высотами 50—100 м, переработанные термокарстом с обилием термокарстовых озер и широких западин. Почвообразующими породами служат озерно-аллювиальные, озерно-бо- лотные и аллювиальные отложения. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущей некоторым уменьшением количества выпадающих осадков. В почвенном покрове провинции, особенно в пределах Колымской низменности, широко распространены глеемерзлотно-таежные почвы в сочетании с мерзлотными болотными почвами. Глеемерзлотно-таежные почвы занимают вершины увалов, верхние трети склонов и развиваются под лиственничными редколесьями с кустарниково-моховым напочвенным покровом. Вниз по склону увеличивается влажность и доля участия мхов в напочвенном покрове. На нижних третях, а также на очень пологих склонах развиваются северотаежные мерзлотные перегнойно-глеевые почвы, сменяющиеся мерзлотными торфяно- и торфянисто-болотными почвами. Характерна криогенная комплексность почвенного покрова, широко распространены полигонально-трещинные комплексы.
Глава 9. II. Бореальный пояс 247 По запасам тепла и влаги территория провинции пригодна для овощеводства полузакрытого и открытого грунта (скороспелые морозоустойчивые виды), а также для травосеяния. На небольших площадях есть опыт выращивания капусты, картофеля и овса на зеленый корм. В целом провинция имеет животно- водческо-промысловое направление. Здесь развиваются мясомолочное скотоводство, мясное табунное коневодство, оленеводство, пушной и рыболовный промысел. Почвенные округа подзоны глеемерзлотно-таежных почв северной тайги В пределах северотаежной подзоны господствуют почвенные округа эрозионных возвышенных плато и низменных озерно-аллювиальных равнин. Большую часть Северо-Ленской провинции занимают почвенные округа, приуроченные к эрозионному плато (Оленекско-Анабарское плато). Почвооб- разующими породами служат глинисто-суглинистые элюво-делювии плотных коренных пород, на значительной территории карбонатных. В почвенном покрове широко распространены мерзлотные деструктивные перегнойно-карбо- натные, в том числе смытые щебнистые почвы, развитые на элювии карбонатных ордовикских и кембрийских пород в сочетании с мерзлотными болотными почвами; последние занимают около 25% площади. На выположенных поверхностях плато господствуют мерзлотно-деформационные комплексы. Вдоль Лены (Нижнеленская низменность) неширокой полосой тянется озерно-аллювиально-равнинный песчано-суглинистый округ, в почвенном покрове которого преобладают глеемерзлотно-таежные почвы с участием тор- фяно-болотных. Особенно распространены округа, приуроченные к озерно- аллювиальным равнинам, в Индигирско-Колымской провинции, где они занимают Индигирскую и Колымскую низменности. Структура почвенного покрова образована сочетаниями глеемерзлотно-таежных, мерзлотных перегной- но-глеевых (полуболотных) и мерзлотных болотных почв. Заболоченность значительная: перегнойно-глеевые и мерзлотные болотные почвы занимают 60% площади. Хорошо выраженный мерзлотный бугристо-трещиноватый микрорельеф обусловливает криогенную комплексность почвенного покрова. Ж. Подзона мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв средней тайги Среднетаежная подзона мерзлотно-таежных почв расположена к югу от северотаежной, примерно между 60 и 65° с.ш. Подзона неоднородна в климатическом отношении, что выражается в значительном изменении зимней температуры, обеспеченности теплом и влагой. Температура наиболее холодного месяца колеблется в пределах от —25 до — 45°С, наиболее теплого — от 14,5 до 18,5°. Сумма температур выше 10°С варьирует от 850 до 1550°, показатель годового увлажнения — от 0,44 до 1,33. Растительность представлена моховой и бруснично-моховой лиственничной тайгой. Среднетаежные лиственничные леса по сравнению с северотаежными характеризуются лучшими условиями роста и относительно более высоким классом бонитета (III и II). В восточной части подзоны на древних аллюви-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств альных равнинах среди лиственничной тайги встречаются участки остепнен- ных и влажных лугов (аласов) и песчаные массивы с сосновыми борами. В почвенном покрове преобладают мерзлотно-таежные и палевые мерзлотные почвы. Значительные колебания основных климатических показателей и особенности почвенного покрова позволяют выделить в пределах подзоны две провинции: Среднесибирскую и Центрально-Якутскую. Обе они относятся к почвенно-климатической фации холодных мерзлотных почв. Ж^. СРЕДНЕСИБИРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ МЕРЗЛОТНО-ТАЕЖНЫХ ПОЧВ Среднесибирская провинция расположена в Эвенкийском автономном округе Красноярского края и в западной части Якутии. Рельеф провинции представляет собой мягкоувалистое плато, краевые части которого расчленены сетью глубоких речных долин Нижней и Подсменной Тунгусок, Вилюя и их многочисленных притоков. Абсолютные высоты плоскогорья колеблются от 200 до 900 м. Плато сложено глинистыми сланцами, песчаниками, известняками, доломитами, траппами. Коренные породы прикрыты маломощным элювием и часто выходят на поверхность. Климат провинции очень континентальный, с длинной суровой зимой и коротким летом. В пределах подзоны он отличается меньшей обеспеченностью теплом, меньшей континентальностью и большей увлажненностью (см. табл. 26). Растительность представлена мохово-кустарничковой и травяно-мохово- кустарничковой лиственничной тайгой из даурской и сибирской лиственниц с примесью сосны, участие которой усиливается на хорошо дренированных почвах легкого гранулометрического состава. Почвенный покров изучен слабо. В его дифференциации помимо зонального фактора большую роль играет литологическое разнообразие пород. Под редкостойной лиственничной тайгой на суглинистых, разных по химико-минералогическому составу породах в условиях близкого залегания мерзлоты развиваются мерзлотно-таежные гидроморфные неоглеенные почвы (криоземы). Согласно исследованиям И.А.Соколова A980) в Средней Сибири для них характерны следующие признаки: очень малая мощность профиля с высоким залеганием льдистой вечной мерзлоты (летом 40—70 см); торфянистый характер органогенного горизонта, сменяющегося серовато-грязно-бурым минеральным горизонтом с обилием неразложившихся и полуразложившихся органических остатков вследствие процессов криотурбаций; отсутствие оглеения, несмотря на постоянное переувлажнение всего профиля; гомогенность; бесструктурность; плывунность. Профиль не дифференцирован по гранулометрическому и валовому химическому составу. Это объясняется наличием мерзлоты, препятствующей сквозному промачиванию, криогенным массо- и влагообменом, коагуляцией и закреплением веществ при попеременном промораживании и про- сыхании. Весь профиль имеет относительно высокое содержание гумуса C—5%) гу- матно-фульватного состава (Сгк:Сфк = 0,6—0,7). Характерно повышенное содержание негидролизуемых веществ из-за обилия неразложившихся органических остатков и крайне незначительное содержание фракции 1а фульвокислот, что
Глава 9. II Бореальный пояс 249 резко отличает криоземное почвообразование от мезоморфного альфегумусо- вого. Реакция и степень насыщенности почв основаниями зависят от состава почвообразующих пород. На кислых породах почвы не насыщены и имеют кислую реакцию, на основных (богатых легковыветривающимися минералами) — насыщены и нейтральны. В отличие от глеевых почв криоземы не содержат железистых новообразований и характеризуются равномерным распределением железа в профиле. При этом наблюдается относительно большое содержание несиликатных соединений железа. В оксалатную вытяжку по Тамму переходит 10—30% валового количества. Отсутствие оглеения при постоянном избыточном увлажнении объясняется ослаблением микробиологической деятельности при низких температурах, наличием бокового внутрипочвенного стока и аэрацией профиля по сети криогенных трещин. На выровненных участках и в подчиненных позициях рельефа, способствующих появлению надмерзлотной верховодки, в криоземах наблюдаются признаки надмерзлотного оглеения. На мелкоземисто-щебнистом элювии и элюво-делювии основных пород в условиях свободного дренажа широко распространены охристые подбуры. Их отличительными чертами являются яркая окраска альфегумусового горизонта и очень высокое содержание в нем аморфных соединений кремнезема и полуторных оксидов в виде органо-минеральных соединений, свободных гидрокси- дов и аллофаноидов. Силикатные глинистые минералы или отсутствуют, или содержатся в ничтожных количествах. На более бедных, кислых мелкоземисто-каменистых породах и песках в условиях хорошего дренажа формируются альфегумусовые подзолы. К выходам известняков приурочены дерново-карбонатные почвы, занимающие обширные пространства по левобережью Лены. В южной части провинции на суглинисто-щебнистом элювии основных пород распространены буроземы грубогумусовые, в том числе иллювиально-гумусовые. По исследованиям Л.А.Фоминых A974), в низовьях Подкаменной Тунгуски буроземы грубогумусовые (буро-таежные почвы) формируются на маломощных глинисто-щебнистых продуктах выветривания пород среднего и основного состава и приурочены к расчлененным водоразделам. Это кислые, выщелоченные, сильно ненасыщенные основаниями, морфологически неоподзоленные и неоглеенные почвы со слабо дифференцированным бурым профилем. Содержание обменных оснований незначительное, вниз по профилю их количество и насыщенность почв основаниями заметно увеличиваются. Содержание гумуса в верхнем минеральном горизонте А от 3,5 до 6%. Профиль обогащен окса- латно-растворимыми формами железа и алюминия с максимумом в верхнем горизонте. Почвы хорошо оструктурены благодаря цементации агрегатов орга- но-железистыми соединениями. Наблюдается слабое обеднение верхнего горизонта тонкодисперсными частицами. Максимум содержания ила приходится на горизонт Вт. На продуктах выветривания палеозойских песчаников буро-таежные почвы замещаются альфегумусовымы подзолами. Для водоразделов с нерасчлененным рельефом характерно господство таежных глееватых и глеевых почв благодаря длительному сохранению в профиле сезонно-мерзлого слоя и широкое развитие комплексности почвенного покрова.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В долинах, лощинах и на пологих склонах, покрытых мохово-ерниковой болотной растительностью, развиваются мерзлотные болотные почвы. Однако заболоченность провинции невелика в связи с хорошей дренированностью и глубоким расчленением рельефа Среднесибирского плоскогорья. В более возвышенных частях провинции проявляется вертикальная дифференциация ландшафтов, горные вершины покрыты гольцово-лишайниковой горной тундрой. Сельскохозяйственные угодья занимают 0,2% общей площади провинции. Земледельческая освоенность провинции очень низкая @,03%), земледелие имеет очаговый характер и приурочено к речным долинам. В открытом грунте могут произрастать некоторые овощные, зерновые и бобовые культуры. Главное занятие населения — охотничий и лесной промыслы. Местами развиты оленеводство, молочное животноводство. Ж^. ЦЕНТРАЛЬНО-ЯКУТСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ПАЛЕВЫХ МЕРЗЛОТНЫХ, МЕСТАМИ ОСОЛОДЕЛЫХ ПОЧВ И ЧЕРНОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВ АЛАСОВ Провинция расположена по среднему течению Лены в пределах Якутии. Она занимает центральную часть Лено-Вилюйской низменности и представляет собой равнину, окруженную горными сооружениями. Всю территорию можно разделить на три геоморфологические области, образующие высотные ступени: область древней денудационной равнины, область четвертичных аллювиальных равнин и область современных речных долин. Первая ступень — древняя денудационная равнина, наиболее повышенная B70—450 м абс. высоты) и сильно расчлененная речными долинами, — приурочена к периферической части провинции. Она сложена коренными породами мела, юры и кембрия, перекрытыми с поверхности маломощным элювием; характерен карст. Вторая ступень — древнеаллювиальная равнина (абс. высоты 100—270 м) — обладает более мягкими формами рельефа, слабо расчленена и покрыта мелкоземисты- ми породами — аллювиальными суглинками, суглино-супесями и супесями (с галечником). В этих отложениях на глубине 2—5 м от поверхности встречаются ископаемые льды, которые способствуют образованию пучинных и термокарстовых форм рельефа. Поверхностные отложения представлены маломощной толщей лёссовидных карбонатных суглинков. Третья ступень — современные речные долины с двумя надпойменными террасами, сложенные слоистым су- глинисто-супесчаным и песчаным аллювием мощностью 10—15 м, в толще которого встречаются ископаемые льды. Провинция отличается от предыдущей большей континентальностью климата вследствие снижения зимних температур (от —33 до —45°С) и меньшей увлажненностью (см. табл. 26). Центральная Якутия приурочена к области сплошной многолетней мерзлоты с редкими островами талых грунтов. Благодаря этому среднегодовая температура почвы на всех глубинах ниже 0°С. В вегетационный период почвы под таежной растительностью оттаивают на глубину 100— 150 см, на песках — до 200 см и более. На равнинах Центральной Якутии господствует травяно-брусничная свет- лохвойная тайга из даурской лиственницы. На фоне тайги распространены участки болот, лугов, лесостепи и степи. Большим разнообразием растительности отличается древнеаллювиальная равнина. На плоских нерасчлененных участках
Глава 9. II. Бореалъный пояс 251 здесь часто встречаются березовые колки (колковая лесостепь с березой); весьма характерны аласные ландшафты. Аласы представляют собой термокарстовые провальные котловины, возникающие на поверхности равнины в результате вытаивания пластов ископаемого льда. Первоначально они бывают заняты озерами, а в дальнейшем, с исчезновением озер, покрываются лугово-болот- ной или луговой растительностью. На более повышенных склонах встречаются ксерофитные, типично степные участки. Растительные комплексы, дифференцируясь по условиям увлажнения, концентрическими кругами опоясывают дно котловины. В связи с развитием засоления в составе растительности аласов обычно присутствуют и солонцово-солончаковые ассоциации. Контрастность и разнообразие природных условий определяют и чрезвычайную пестроту почвенного покрова. Первые исследователи почв Якутии — почвоведы экспедиции Переселенческого управления, руководимой К.Д.Глин- кой A909—1914), — относили развитые под лесом почвы к подзолистому типу. Более поздние исследования установили, что подзолистых почв в Якутии очень мало. Наиболее распространены в Центральной Якутии палевые мерзлотные почвы, названные В.Г.Зольниковым «дерново-лесными палевыми». В земледельческих зонах Якутии эти почвы занимают 60— 65% общей площади. Палевые почвы обычно развиты на положительных элементах рельефа на древнеаллю- виальных облессованных карбонатных суглинках и на элювии коренных пород под пологом лиственничной бруснично-травянистой, мохово-лишайниковой и смешанной лиственнично-березовой тайги. Отмечается полигонально-трещиноватый микрорельеф. Генетические горизонты в палевых почвах выражены нечетко, для всего профиля характерна монотонная палево-бурая окраска. Под подстилкой мощностью 2—3 см лежит гумусовый горизонт мощностью 15— 20 см серовато-коричневого цвета, постепенно переходящий в светло-бурый (палевый) метаморфический горизонт Вт мощностью 20—40 см, мелкозерни- сто-пороховидной структуры с железистыми пленками на поверхности минеральных зерен. Железистые пленки образуются в результате высвобождения железа из кристаллической решетки минералов в процессе внутрипочвенного выветривания, они и придают горизонту палевый цвет. Ниже обособляется более рыхлый, пористый иллювиально-карбонатный горизонт, вскипающий от соляной кислоты, — Вса. Горизонт С представляет собой светло-бурый суглинок плитчато-листоватого сложения, который с глубины 120—150 см содержит тонкие @,5—1,5 мм) ледяные прослойки. Реакция почв меняется по профилю от нейтральной до щелочной. Поглощающий комплекс емкостью в верхних горизонтах до 25—35 мгэкв полностью насыщен основаниями, в составе которых наряду с кальцием и магнием обычно в небольшом количестве присутствует поглощенный натрий C—10% от суммы поглощенных оснований), придающий почвам слабосолонцеватые свойства. Содержание гумуса в горизонте А равно 3—5% и резко уменьшается с глубиной. Гранулометрический и валовой химический анализ показывают отсутствие выноса ила и однородность почвенного профиля по содержанию Si02 и R^. Важной диагностической особенностью палевых почв является низкое содержание подвижных (оксалатно-растворимых) форм в составе несиликатного железа. Присутствие несиликатного железа в основном в дегидратированных, окристаллизованных формах объясняют обезвоживанием коллоидов при ис-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств сушении и промораживании в условиях резко континентального климата (Соколов и др., 1982). В случае формирования палевых мерзлотных почв на кислых силикатных породах иллювиально-карбонатный горизонт в профиле отсутствует и реакция почв слегка подкисляется. Она меняется от слабокислой в верхних горизонтах до нейтральной в нижних. На легких песчано-супесчаных отложениях в палевых почвах появляются признаки оподзоленности. Особенности почвообразовательного процесса, приводящего к формированию мерзлотно-таежных палевых почв, связаны с сухостью климата и наличием многолетней мерзлоты, обусловливающими чрезвычайно замедленное вымывание из почвы растворимых продуктов выветривания и почвообразования. Имеет значение и богатство лесной подстилки и почвообразующих пород основаниями, перемещающимися в виде бикарбонатов с восходящими токами влаги в период сухой весны и первой половины лета и нейтрализующими кислые продукты разложения опада. На плоских нерасчлененных поверхностях, преимущественно в районе древ- неаллювиальной равнины, под травяно-брусничной лиственничной тайгой низкого бонитета распространены мерзлотные палевые осолоделые почвы и таежные солоди. Палевые осолоделые почвы отличаются от типичных палевых несколько пониженным вскипанием от соляной кислоты и резко дифференцированным по элювиально-иллювиальному типу профилем, в котором отчетливо выделяется осветленный белесый или пепельно-серый осолоделый горизонт Е, обогащенный аморфной кремнекислотой, обедненный полуторными оксидами и имеющий пониженную емкость обмена. В осолоделых почвах всегда выражен иллювиальный горизонт, обогащенный по сравнению с элювиальным илистыми частицами и оксидами железа и алюминия; на глубине около 40 см начинается карбонатно-иллювиальный горизонт, переходящий в породу, на глубине около 1 м сцементированную мерзлотой. Палевые осолоделые почвы имеют в лесной подстилке и дерновом горизонте кислую реакцию, которая ниже переходит в щелочную. В верхнем горизонте пахотных почв реакция слабощелочная (рН 7—7,4). Содержание гумуса в верхнем горизонте около 3%, сумма обменных оснований 20—25 мгэкв в горизонте А, в осолоделом горизонте она уменьшается до 10—15 и в горизонте В увеличивается до 30 мгэкв. В составе поглощенных оснований верхних горизонтов преобладает кальций, а в осолоделом горизонте — магний. Содержание обменного натрия достигает 10—15% от суммы поглощенных катионов. Л.Г.Еловская связывает осолодение палевых почв с криогенным подтягиванием растворов из глубоких надмерзлотных слоев почвы к фронту осенне- зимнего промерзания, что приводит к постепенному внедрению натрия в поглощающий комплекс. В.Г.Зольников считает, что на территории, которая не подвергалась оледенению в ледниковое время и на которой, следовательно, почвообразование не прерывалось в течение всего четвертичного периода, ко времени развития многолетней мерзлоты успели сформироваться почвы с развитыми оподзоленными горизонтами. Затем эти почвы попали в условия мерзлотного режима и превратились в таежные палевые, сохранив вместе с тем в строении и свойствах ряд остаточных черт подзолистых почв. Зольников называет их мерзлотно-таежными остаточно-оподзоленными.
Глава 9. II Бореальный пояс 253 Таежные солоди характеризуются малой гумусностью A,5%), щелочной реакцией, малой емкостью обмена, сравнительно высоким содержанием обменного натрия C—7 мгэкв). Мощность осолоделого белесого горизонта достигает 20 см. По пониженным местам надпойменных речных террас, в аласах, где скапливаются почвенные надмерзлотные воды, встречаются черноземно-луговые почвы, развитые под лугово-разнотравной растительностью в условиях оптимального и временно избыточного увлажнения. Поверхность почв разбита морозо- бойными трещинами, хорошо заметными весной, особенно на суглинистых и глинистых разновидностях. Обычно за лето черноземно-луговые почвы оттаивают на глубину 150—180 см. Гумусовый горизонт А мощностью 10—40 см имеет темно-серую окраску, непрочнокомковатую структуру и языками заходит в следующие горизонты; содержание гумуса от 6—7 до 10—12%, реакция нейтральная и слабощелочная (рН 7—8). Горизонт В бурый, с темно-серыми языками, карбонатный. Горизонт С более увлажнен и отличается оглеенностью. Черноземно-луговые почвы имеют высокую емкость поглощения D0—60 мгэкв/ 100 г почвы), насыщены основаниями с присутствием в поглощающем комплексе от 2 до 17% обменного натрия. Ближе к центру аласа черноземно-луговые почвы сменяются лугово-болот- ными. В сочетании с черноземно-луговыми формируются солонцеватые луго- во-черноземные почвы, которые встречаются в более сухих местоположениях под менее мезофильной травянистой растительностью со степными элементами. Лугово-черноземные почвы занимают существенное место в пахотном фонде Якутии. Солонцеватые почвы распространены не только по надпойменным террасам рек, но и среди тайги в области древнеаллювиальной равнины, где сочетаются с осолоделыми мерзлотными палевыми почвами и солонцами. Черноземно-луговые и лугово-черноземные почвы часто бывают в разной степени засолены. В небольшом количестве в Центральной Якутии встречаются и солончаки — содовые, сульфатные и хлоридные. По В.А.Ковде A946), Центральная Якутия является геохимической провинцией сульфатно-содового и содового засоления. Площадь засоленных почв возрастает от верхних уровней древнеаллювиальной равнины к нижним. Наиболее распространены они в широких безлесных долинах Лены, Амги и Вилюя. На более высоких уровнях древнеаллювиальной равнины преобладает содовое засоление, на нижних — сульфатное и хлоридное. Причинами развития процессов засоления в таежно- лесной зоне Центральной Якутии являются сухость и резкая континенталь- ность климата, а также наличие многолетней мерзлоты, препятствующие достаточному промыванию от солей почвенно-грунтовой толщи, засоленность некоторых древних осадочных пород и рыхлых наносов четвертичного возраста, котловинный рельеф, способствующий континентальному соленакоплению. Сельскохозяйственные угодья составляют 2,2% общей площади провинции. Земледельческая освоенность провинции очаговая @,1%) из-за неблагоприятных климатических условий (короткий вегетационный период, малое количество весенних осадков, сухое лето) и холодности почв вследствие близкой мерзлоты. Однако теплое лето все-таки допускает возможность возделывания довольно широкого ассортимента сельскохозяйственных растений (овощей, зерновых культур, главным образом ячменя) и трав. При освоении почв Якутии актуальны проблемы борьбы за влагу и мелиорации засоленных почв.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Почвенные округа подзоны мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв средней тайги Чрезвычайно своеобразен почвенный покров озерно-аллювиально-равнин- ного округа центральной части Якутской депрессии. Он образован сочетаниями, состоящими из мерзлотных палевых и палевых осолоделых почв на основных поверхностях рельефа с ограниченным участием солонцовых комплексов на несколько пониженных элементах рельефа и широко распространенных в округлых депрессиях (аласах) черноземно-луговых, луговых и лугово-болот- ных, нередко солончаковых мерзлотных почв. Почвенный покров окружающих депрессию эрозионно-равнинных возвышенных округов, сложенных с поверхности маломощным элюво-делювием коренных пород, характеризуется господством мерзлотных палевых почв с участием дерново-карбонатных в местах выхода коренных карбонатных пород и торфяно-болотных почв. На западе подзоны в пределах Среднесибирского плоскогорья распространены округа эрозионного возвышенного плато, коренные породы прикрыты маломощным элюво-делювием и часто выходят на поверхность. В почвенном покрове преобладают мерзлотно-таежные, местами оподзоленные почвы, образующие сочетания и мозаики с мерзлотными болотными почвами понижений и дерново-карбонатными почвами на выходах известняков. В местах, где почвообразование идет на продуктах выветривания основных пород, развиты буроземы грубогумусовые, а севернее — подбуры охристые. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ В пределах Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области находится большое количество горных сооружений. Общей чертой структуры почвенного покрова является наличие в них двух вертикальных поясов: горно-таежного и горно-тундрового. Суровые климатические условия, мерзлота, формирование почв на элюво-делювии плотных пород определяют малую мощность, щебни- стость и слабую дифференцированность профилей большинства почв. Наряду с этими общими особенностями на огромных пространствах области в зависимости от широтного положения, степени континентальное™ и увлажненности климата, свойств почвообразующих пород структура вертикальной зональности имеет определенные различия. В связи с этим можно выделить восемь горных почвенных провинций. В северных провинциях — Путоранской, Верхоянской и Колымской — господствуют тундровые и таежные подбуры, сочетающиеся на суглинистых отложениях с мерзлотно-таежными глеевыми (глеемерзлотно-таежными) и не- оглеенными (криоземами) почвами. В расположенных южнее провинциях тундровый пояс сокращается по площади, а таежный становится более разнообразным по почвенно-растительному покрову. В составе почвенного покрова наряду с подбурами широко представлены подзолы, дерново-карбонатные, дерново-подзолистые и дерново-таежные почвы. Распространение мерзлотно-таежных почв ограничено, и они уходят в понижения рельефа (долины рек, пади), где из-за стекания холодного воздуха выше залегает многолетняя мерзлота.
Глава 9. II. Бореалъный пояс 255 вг. Путоранская провинция Провинция расположена на северо-западной окраине Среднесибирского плоскогорья и занимает северную часть Красноярского края и северо-западную часть Якутии. Территория провинции включает средневысотные и низкие платообразные горы с наибольшими высотами — до 1700 м — на северо-западе (горы Путора- на) и до 900 м на востоке (Анабарское плато). Горы и плоскогорья сложены главным образом осадочными породами палеозойского возраста: известняками, доломитами, песчаниками, мергелистыми и глинистыми сланцами, во многих местах прикрытыми мощными излияниями траппов. На северо-востоке провинции, в Анабарском массиве, отделенном от плато Путорана Котуйским прогибом, развиты кристаллические породы (граниты, гнейсы, кварциты) архейского возраста. Плоскогорья расчленены густой сетью речных долин. Почвообразующими породами являются главным образом элюво-делювии коренных пород. Провинция расположена в области сплошного распространения многолетней мерзлоты. Климат провинции очень континентальный (А"=210—240). Температура наиболее холодного месяца от —30 до —38°С, наиболее теплого — 6—12° на высоте 600—1500 м над ур. моря и 12—14° в пониженных местах. Суммы температур выше 10°С соответственно составляют 200—850 и 850—1100°. Вся провинция влажная и избыточно влажная. Коэффициент увлажнения за год 1—1,33 и более. В провинции отчетливо выражены два вертикальных пояса: горно-тундровый и горно-таежный. Горный гольцово-тундровый пояс располагается выше 700—800 м (в Анабарском массиве выше 450 м) над ур. моря. Ландшафты этого пояса очень суровы; здесь ниже сплошных каменистых россыпей формируются тундровые подбуры. Ниже располагается горно-таежный пояс с мохово-лишайниковыми лиственничными таежными редколесьями и зарослями кедрового стланика. В почвенном покрове преобладают таежные подбуры, среди которых велика роль охристых подбуров, связанных с основными породами. Менее распространены горные мерзлотно-таежные почвы (криоземы). Подзолы отсутствуют. На выходах карбонатных пород развиты перегнойно-карбонатные почвы с грубопере- гнойными гумусовыми горизонтами. В области распространения пород трапповой формации на нещебнистых рыхлых суглинистых и глинистых продуктах их выветривания и переотложения формируются своеобразные почвы с недифференцированным профилем, описанные И.А.Соколовым A974) под названием грануземы (от лат. «granulum» — зерно). Грануземы развиваются под таежной растительностью (предтундровые редколесья, северная тайга, север средней тайги). Почвенный профиль имеет следующее строение. Под оторфенелой лесной подстилкой мощностью около 5 см лежит бурый, самый яркий в профиле, рыхлый, хорошо оструктуренный горизонт Bmh мощностью около 20 см. Структурные отдельности имеют правильную шарообразную форму (гранулированные) и размер 0,1—2,0 мм. Мик- роагрегированность придает горизонту псевдопесчаный облик. Этот горизонт постепенно сменяется серовато-буроватым, более уплотненным горизонтом Вт с хорошо выраженной плитчатой криогенной структурой мощностью око-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ло 50 см. Ниже 80—100 см появляются признаки глееватости. Оподзоленный горизонт отсутствует, но на контакте органогенного горизонта и минеральной части профиля может появляться оподзоленный микрогоризонт мощностью менее 1 см. Почвы имеют суглинистый состав. Элювиально-иллювиальная дифференциация их не выражена, верхние горизонты заметно оглинены. Грануземы характеризуются резким изменением реакции и степени насыщенности поглощающего комплекса почв по профилю. Верхние горизонты почв имеют кислую реакцию и слабую насыщенность, но уже на глубине 20—40 см почвенный поглощающий комплекс полностью насыщен и реакция становится близкой к нейтральной. Содержание гумуса в верхнем минеральном горизонте Bmh высокое и резко падает в плитчатом горизонте Вт. Гумус фульватного типа (Сге : С =0,2— 0,5), в составе которого преобладают «агрессивные» и «подвижные» фракции. Среди фульвокислот присутствуют и более прочно связанные с минеральной частью фракции, гуматов кальция практически нет. Характерно исключительно высокое содержание оксалатно-растворимых веществ с максимумом в псевдопесчаном горизонте Bmh. Основной причиной неоподзоленности почв (или крайне незначительной выраженности элювиального горизонта) является богатство пород полуторными оксидами и почти полное отсутствие кварца и устойчивых к выветриванию полевых шпатов. Хорошая оструктуренность улучшает дренаж и препятствует оглеению, диспергированию мелкозема и миграции суспензий, а следовательно, и текстурной дифференциации, характерной для таежных суглинистых почв. Путоранская провинция является оленеводческой и таежно-промысловой. На западе (в районе Норильска и в других пунктах) в открытом грунте выращивают некоторые овощные культуры. вг Колымская провинция Провинция расположена на северо-восточной окраине Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области. В состав ее входят центральная часть Магаданской области, крайний северо-восток Якутии и крайняя западная часть Корякского автономного округа Камчатской области. Рельеф провинции низко- и среднегорный. Она включает Колымский хребет (Гыдан) с абсолютными высотами не более 2000 м и отходящие от него горные цепи (горы Конгинские, Ушуракчан, Олойские), а также расчлененное Юкагирское плоскогорье E00—800 м абс. высоты) и отроги хребта Черского. Территория провинции сложена горными породами различного возраста, в составе которых преобладают мезозойские глинистые сланцы и песчаники, местами встречаются гранитные интрузии. Почвообразующие породы представлены суглинисто-щебнистым элюво-делювием и делюво-пролювием плотных пород. Климат провинции очень континентальный (А=203—227) и очень суровый. Температура наиболее холодного месяца —42° на западной границе и —30°С на восточной. Лето короткое, с частыми заморозками на почве. Безморозный пе-
Глава 9. II Бореальный пояс 257 риод 60—80 дней, сумма температур более 10°С не превышает 800—1100°. Провинция характеризуется невысоким количеством годовых атмосферных осадков C00—400 мм), большая часть которых приходится на теплый период. Коэффициент увлажнения за год 0,60—1,33, однако летом в течение 1—1,5 месяца (конец июня — начало августа) он опускается до 0,2—0,5. Многолетняя мерзлота имеет повсеместное распространение, вызывая летом низкие почвенные температуры и понижая биохимическую активность почв. Растительный покров образует два главных вертикальных пояса: горно-тундровый и горно-таежный. Склоны гор до высот 600—800 м на севере и до 1000 м на юге провинции покрыты лишайниково-моховым северотаежным лиственничным редколесьем со значительным участием кустарничков (брусника, вороника) и кустарников (березки Миддендорфа, круглолистная и тощая). Выше пояса редколесий следует полоса кедрового стланика, сменяемая лишайниковыми горными тундрами, среди которых встречаются обширные каменистые россыпи. Почвенный покров провинции очень мало изучен. Исследование почв провинции было начато А.П.Васьковским, Е.Н.Ивановой, Н.Н.Розовым, Е.М.Наумовым. В дальнейшем специальное изучение почв провинции проводилось Е.М.Наумовым A974, 1993). Проявление криогенеза и характер мерзлоты в почвах находятся в тесной зависимости от гранулометрического состава, поэтому на разных по гранулометрическому составу породах формируются резко отличные почвенные типы. Под лиственничным редколесьем на тяжелых породах при затрудненном внут- рипочвенном дренаже и высокой водоудерживающсй способности пород развиваются мерзлотно-таежные глеевые (глеемерзлотно-таежные) и неоглеен- ные (криоземы) почвы. Горные глеемерзлотно-таежные почвы имеют слабо дифференцированный на генетические горизонты профиль с преобладанием в окраске сизовато-бурых оттенков, явные черты оглеения (особенно в нижней надмерзлотной части) и криотурбаций; признаков оподзоливания не наблюдается. Поверхность обладает выраженным мерзлотным бугристо-трещинным микрорельефом. В профиле почв на бугорках выделяется торфянистый или торфянисто-перегнойный горизонт мощностью от 7 до 25 см. Он сменяется сизовато-бурым суглинистым творожистым оглеенным горизонтом, переходящим в буровато-сизый глеевый горизонт. На холодных северных склонах мерзлота оттаивает на глубину 40—80 см и над мерзлотным слоем отмечается тиксотро- пия. На склонах южной экспозиции мерзлота к концу лета опускается до 100 см. Отсутствие выноса ила и равномерное распределение валовых Si02 и R^ по горизонтам свидетельствуют о невыраженности оподзоливания. Реакция очень кислая по всему профилю. Почвы характеризуются значительной ненасыщенностью, высокой гидролитической и обменной кислотностью. Содержание гумуса высокое не только в верхнем горизонте E—9%), но и во всем минеральном профиле. Гумус фульватный, очень подвижный, потечный, пропитывая профиль, он накапливается в надмерзлотном горизонте. Оксалатно-раствори- мые железо и алюминий равномерно распределяются в почвенной толще. Глеемерзлотно-таежные почвы находятся в сочетаниях с болотными мерзлотными. На мелкоземисто-щебнистых элювиях и элюво-делювиях плотных пород, хорошо водопроницаемых и свободно дренируемых, формируются подбуры, 9 География почв
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств описанные Е.М.Наумовым и Б.П.Градусовым A974) под названием горнотаежных неоподзоленных. Из-за малой водоудерживающей способности сплошная плотнольдистая мерзлота в этих почвах не образуется и мерзлотный водо- упор в профиле отсутствует, а соответственно нет признаков переувлажнения и оглеения. Профиль почв маломощный, сильнощебнистый, недифференцированный, с преобладанием бурых тонов в окраске. Почвы очень кислые, по всему профилю ненасыщенные. Содержание фульватного гумуса высокое во всей почвенной толще с максимумом в грубогумусовом верхнем горизонте в отличие от глеемерзлотно-таежных почв, для которых характерно надмерзлот- но-иллювиальное накопление гумуса. В профиле почв нет ни морфологических, ни физико-химических признаков оподзоливания; часто заметны крио- турбации в виде искривленных горизонтов, образования трещин, сортировки щебнистого материала. На горных склонах в связи с чередованием мелкоземистых и сильнощебнистых участков наблюдаются сочетания-мозаики горных глеемерзлотно-таежных почв и подбуров. К долинам рек приурочены торфяные и торфяно-глеевые болотные почвы. В горно-тундровом поясе распространены горные тундровые подбуры и горно-тундровые перегнойно-глеевые почвы. Они имеют сильнощебнистый, примитивный профиль. Основное направление хозяйства провинции — оленеводство. Земледелие не развито. Возможно выращивание некоторых овощных культур и скороспелых сортов картофеля, но в неблагоприятные годы они могут страдать от заморозков. ву Верхоянская провинция Провинция расположена на северо-востоке Якутии. Она охватывает системы Верхоянского, Момского хребтов и хребта Черского, Нерское, Янское, Оймяконское и другие плоскогорья. На юге, в верховьях Яны и Индигирки, высота хребтов достигает 2500—3000 м, к северу они понижаются. Плоскогорья сильно расчленены и характеризуются горно-увалистым рельефом с высотой 500—800 м над ур. моря. С горным рельефом связано разнообразие состава почвообразующих пород. Территория сложена преимущественно верхнепалеозойскими и мезозойскими породами, среди которых много кислых разновозрастных интрузий и мезозойских эффузий (на плоскогорьях). Почвообразующими породами являются главным образом элювии, элюво-делювии и делюво-пролювии плотных пород. Климат провинции резко континентальный (#=204—273), очень суровый и сухой, с широкими годовыми и суточными температурными амплитудами и самыми низкими в Северном полушарии среднегодовыми (от -12 до -16°С) и зимними (от —68 до —7 ГС) температурами. Здесь, в районе Оймякона, расположен Северный полюс холода. Зима продолжительная и суровая. Средняя температура наиболее холодного месяца от —35 до —48°С. Зимой в руслах рек образуются наледи, которые нередко сохраняются в течение всего лета. Безморозный период 40—70 дней. Лето короткое, с частыми заморозками на почве. Особенности орографии оказывают огромное влияние на климатические уело-
Глава 9. II. Бореалъный пояс 259 вия, и в частности на количество выпадающих осадков, высоту снежного покрова, температурные инверсии. Температура наиболее теплого месяца на высотах более 1400 м колеблется от 0 до 10, а в межгорных долинах составляет 10—16°С. Сумма температур выше 10°С изменяется от 0 на высотах более 2000 м до 400—1200° в долинах. По суровости и континентальное™ климата провинция, особенно ее внутренняя плоскогорная часть, не имеет себе равных в Северном полушарии. Атмосферное увлажнение в Верхоянской провинции недостаточное. Годовое количество осадков составляет 120—250 мм, большая часть их приходится на теплый период. Небольшое количество осадков в сочетании с высокими дневными температурами летом обусловливает довольно продолжительный C—3,5 месяца) засушливый период, в течение которого коэффициент увлажнения равен 0,12—0,36. Сухость климата связана с влиянием высоких горных хребтов, изолирующих внутренние территории от притока атмосферной влаги. Высокие хребты (Верхоянский, Черского и др.) более увлажнены (годовая сумма осадков 255—370 мм, КУ=0,9). Провинция находится в зоне многолетней мерзлоты; в автономных местоположениях почвы оттаивают на глубину 50—90 см. В провинции выделяются два главных вертикальных пояса: горно-тундровый и горно-таежный. На горных склонах до высот 600—800 м на севере провинции и до 1200—1300 м на юге растительность образована северотаежными бруснично-мохово-лишайниковыми или лишайниковыми редкостойными лиственничниками с кустарниками из березок тощей и круглолистной. Выше идет широкая полоса зарослей кедрового стланика, которую сменяют лишайниковые горные тундры и высокогорные каменистые пустыни. Характерную особенность провинции представляют остепненные южные склоны («степняки»), покрытые ксерофитной степной и сухостепной растительностью, состоящей из типчака, мятлика, иногда ковыля, некоторых видов полыней и других степных растений. На этих склонах встречаются представители степной фауны — суслики, сурки. Существование подобных ценозов на южных, хорошо дренированных склонах связано с высокой континентальностью и сухостью климата. Некоторые исследователи считают их реликтом перигляциальных степей, широко распространенных в этом регионе в доголоценовые и раннеголо- ценовые сухие криоаридные эпохи. В почвенном покрове горно-таежного пояса господствуют подбуры, в том числе сухоторфянистые, приуроченные к сильнощебнистым элювиям и элю- во-делювиям коренных пород. В связи с сухостью климата в Верхоянской провинции присутствуют своеобразные почвы, называемые Е.М.Наумовым крио- аридными палевыми. Они образуются на горных склонах и шлейфах, главным образом по теплым экспозициям в пределах высот от 500—800 до 1300—1400 м над ур. моря под мохово-лишайниково-брусничной ксерофитной лиственничной тайгой на суглинистых элюво-делювиях или пролювиях плотных пород. Особенность этих почв состоит в том, что при наличии мерзлотного горизонта в их профиле отсутствуют переувлажнение, надмерзлотная верховодка и огле- ение. Это обусловлено холодным и сухим климатом, определяющим своеобразный криоаридный гидротермический режим почв. Профиль почв недифференцированный, серовато(буровато)-палевый. В отличие от глеемерзлотно-та- ежных почв криоаридные палевые имеют гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью около 8 см, с высоким содержанием гумуса G%) фульватного
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств состава с резким преобладанием подвижных фракций. Содержание оксалатно- растворимых соединений R^ невысокое, максимум их приурочен к верхнему горизонту. Почвы характеризуются слабокислой реакцией в минеральной толще, а в нижней части профиля она становится близкой к нейтральной и возрастает степень насыщенности основаниями. Наблюдается накопление илистой фракции в верхнем горизонте, валовой состав недифференцирован. Эти почвы близки к палевым почвам Центральной Якутии (Наумов, Градусов, 1974). В настоящее время подобные почвы называют палевыми перегнойными. Особенно распространены они в верховьях Яны и по Индигирке в районе Оймякона. На южных склонах под степной растительностью встречаются своеобразные горно-степные дерновые почвы, позже названные В.И.Волковинцером степными криоаридными. Эти почвы имеют коричневый или темно-коричневый, хорошо задерненный с поверхности щебнисто-суглинистый гумусовый горизонт А мощностью 10—20 см. Он сменяется иллювиально-карбонатным горизонтом В палевого цвета с примесью щебня, на нижней стороне которого появляется карбонатная плесень, бурно вскипающая от соляной кислоты. Ниже располагается коричнево-серый, переходный к породе горизонт ВС, в котором на глубине 40—50 см наблюдается вскипание мелкозема от НС1. Почвооб- разующая порода представляет собой щебнисто-обломочный суглинистый элю- во-делювий. Содержание гумуса в верхнем горизонте 8%. В составе гумуса этого горизонта количество гуминовых кислот и фульвокислот примерно равно (Сгк:Сфк=0,9), а в горизонте В преобладают фульвокислоты. Реакция верхних горизонтов нейтральная, в нижних она становится слабощелочной. Поглощающий комплекс насыщен основаниями, содержание которых в горизонте А составляет 25—30 мгэкв. В верхних горизонтах накапливается подвижное железо. В.И.Волковинцер установил, что степные криоаридные почвы представляют собой особый тип почвообразования, свойственный холодным аридным экстраконтинентальным горным ландшафтам Северо-Восточной и Центральной Азии. В горно-тундровом поясе распространены тундровые подбуры. В связи с большой высотой горных хребтов обширные пространства заняты горными примитивными сильнощебнистыми почвами и каменистыми россыпями. Главное направление хозяйства — оленеводческо-промысловое. На базе естественных пойменных лугов и травосеяния возможно животноводство. Имеются отдельные очаги овощеводства полузакрытого грунта (Нерская впадина). в4. Приенисейская провинция Провинция занимает низкие горы на водоразделе Нижней и Подкаменной Тунгусок и Енисейский кряж, протягиваясь от Нижней Тунгуски на севере до Ангары на юге в пределах Красноярского края. Низкие горы водораздела Нижней и Подкаменной Тунгусок характеризуются выровненным платообразным рельефом с максимальными высотами водоразделов не выше 800—900 м. Они сложены слабодислоцированными и горизонтально лежащими палеозойскими породами (известняками, песчаниками, глинистыми сланцами), прикрытыми излияниями траппов. Енисейский кряж сложен сильнодислоцированными породами протерозойской и палеозойской
Глава 9. II Бореалъный пояс 261 систем. Коренные породы метаморфизованы и разнообразны по литологичес- кому составу. В центральной, наиболее высокой части кряжа они прорваны кислыми интрузиями гранитов, гранитогнейсов и гнейсов. Поверхность кряжа выровнена и представляет собой древний пенеплен с абсолютными отметками от 300 до 1100 м. Климат провинции очень континентальный (#=200—215). Температура наиболее холодного месяца от —22 до —30°С, наиболее теплого — 12—15 на высотах 1000—500 м и 14—18° в пониженных местах. Сумма температур выше 10°С соответственно составляет 500—1000 и 1000—1500°. Среднегодовое количество осадков колеблется от 320 до 685 мм, увлажнение избыточное (коэффициент увлажнения за год более 1,33). В Приенисейской провинции, в отличие от Путоранской, вследствие более южного положения и меньших высот горно-тундровый пояс практически не развит. Вертикальная поясность выражается в последовательной смене горных южнотаежных лиственнично-сосновых лесов на горные среднетаежные лиственничные и темнохвойные, большей частью пихтовые моховые с черникой. Выше располагается лесотундровая полоса ерников, за которой на больших высотах следуют единичные пятна горной тундры. В горно-таежном поясе междуречья Нижней и Подкаменной Тунгусок господствуют подбуры охристые в сочетании с мерзлотно-таежными почвами. В южной части провинции на Енисейском кряже распространены горные буро- таежные почвы (буроземы грубогумусовые) и альфегумусовые подзолы. Террасы рек (ниже 300 м) заняты на юге дерново-подзолистыми почвами. К карбонатным породам приурочены дерново-карбонатные почвы. Под земледелие можно использовать дерново-подзолистые почвы террас и пологих склонов. Основная часть территории провинции имеет лесохозяйствен- ное и охотничье-промысловое значение. в.. Северо-Прибайкальская провинция Провинция охватывает горы и нагорья, окружающие озеро Байкал: Севе- ро-Байкальское, Патомское, Витимское плоскогорья, хребты Байкальский, Баргузинский, Северо- и Южно-Муйский, Улан-Бургасы, Удокан, Кодар и др. и юго-восточную часть Среднесибирского плоскогорья — Лено-Ангарское плато. Она расположена на территории Бурятии, Иркутской и Читинской областей и крайнего юга Якутии. В целом территория характеризуется котловинно-горным рельефом. Горные хребты имеют различную ориентировку и абсолютные высоты до 2800—3000 м. Часть хребтов островершинна, скалиста (альпийского типа), а часть плоская, платообразная. Среди коренных пород, слагающих провинцию, наиболее распространены граниты, сланцы, гнейсы, местами базальты, а в Предбайкалье известняки, доломиты, карбонатные и бескарбонатные песчаники, алевролиты, элюво-делювии которых являются почвообразующими породами. Межгорные впадины выполнены мощной толщей рыхлых отложений, преимущественно песчаных. Общие черты климата — резкая континентальность (К = 225—284) и мус- сонный характер выпадения осадков. Температура наиболее холодного месяца
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств от —25, до —35°С, наиболее теплого — 10—15 на высотах 1000—2000 м и 15—18° в пониженных местах. Сумма температур выше 10°С соответственно колеблется от 200—1000 до 1000—1400°. Годовой коэффициент увлажнения 0,77—1,33. Больше всего осадков выпадает на наветренных склонах гор, в среднем 400—500 мм, минимальное количество осадков в межгорных котловинах — 150—300 мм. С этим связано появление в них степных и сухостепных ландшафтов. Из-за низких зимних температур и незначительного снежного покрова почвы глубоко и сильно промерзают. В провинции широко распространена многолетняя мерзлота. Растительный покров Северо-Прибайкальской провинции представлен преимущественно лиственничной тайгой, на фоне которой выделяются безлесные острова гольцов и лесостепной и степной растительности по днищам межгорных котловин. В подгорных частях котловин произрастают высокобони- тетные сосновые леса. Почвенно-растительный покров провинции образует два вертикальных пояса: горно-тундровый и горно-таежный. В горно-таежном поясе Забайкалья под средней и верхней (северной) тайгой, поднимающейся до высот 1400—1500 м, господствуют альфегумусовые подзолы и подбуры. Подбуры Забайкалья были подробно изучены Н.А.Ногиной A963, 1964) под названием «горные мерзлотно- таежные ожелезненные почвы». Они характеризуются отсутствием гумусового горизонта, охристо-бурой окраской, кислой реакцией всего профиля, однородностью его валового состава и накоплением железа в поверхностных горизонтах по сравнению с почвообразующей породой, большим количеством подвижных форм железа, резким преобладанием в составе гумуса фульвокислот, связанных с полуторными оксидами. Содержание гумуса 3—5%. На природу ожелезнения мерзлотно-таежных почв существуют разные точки зрения. Одни исследователи объясняют накопление железа совместным действием двух процессов: подтягивания железа в верхние горизонты в результате термопереноса влаги в осенне-зимний период и закрепления его здесь в результате дегидратации и коагуляции коллоидов под влиянием промораживания (криогенное ожелезнение). Другие рассматривают процесс ожелезнения как составляющий элемент двух более общих процессов: феррсиаллитизации и иллювиального альфегумусового, считая, что ожелезнение характерно для всех холодных гумидных областей и не специфично для мерзлотных территорий. На пологих склонах и в депрессиях рельефа в таежной зоне широко распространены мерзлотно-таежные торфянисто-перегнойно-глеевые почвы с близко залегающей многолетней мерзлотой. По плоским участкам водоразделов встречаются маломощные сфагновые торфяники. В горных мерзлотно-таежных торфянисто-перегнойно-глеевых почвах образуется льдистая мерзлота, происходят криотурбации, нарушения почвенного профиля и формируются специфические формы криогенного микрорельефа (бугры пучения, каменные котлы и др.). В профиле почв под моховой подстилкой залегает торфянисто-перегнойный горизонт мощностью 5—10 см. Он сменяется бурым или сизовато-бурым горизонтом с признаками оглеения и криотурбации. Почвы отличаются кислой реакцией по всему профилю и фульват- ным составом гумуса. Местами по южным склонам, а также на юге провинции под южной тайгой, представленной лиственничными и сосново-лиственничными кустарни-
Глава 9. II. Бореальный пояс 263 ковыми травяными лесами появляются дерново-таежные кислые почвы. В них под маломощной подстилкой отчетливо выражен серый гумусовый горизонт мощностью 5—10 см, постепенно сменяемый бурым метаморфическим горизонтом Вт. Почвы имеют кислую реакцию, не насыщены, с не дифференцированным по гранулометрическому и валовому составу профилем. Содержание гумуса в верхнем горизонте около 4—8%, отношение Сгк:Сфк больше 1. Окса- латно-растворимые R^ накапливаются в верхнем горизонте. Целый ряд признаков сближает дерново-таежные почвы с бурыми лесными. Обобщение материалов по одноименным почвам Восточной Сибири и Дальнего Востока, выполненное Р.Г.Грачевой и В.О.Таргульяном A976), показало сходство морфологии почв, оглиненность верхней части профиля, отсутствие достоверных различий в реакции, распределении обменных оснований и содержании илистой фракции. Основное отличие дерново-таежных почв от бурых лесных заключается в увеличении доли гуминовых кислот в составе гумуса и более резком спаде содержания гумуса с глубиной. Дерново-таежные почвы называют также дерново-буроземными. В горно-тундровой зоне Забайкалья распространены тундровые подбуры, а большая часть ее, приуроченная к высокогорьям, занята полями каменистых россыпей, среди которых на мелкоземистых грунтах встречаются участки высокогорных дерново-гольцовых почв. Они характеризуются наличием гумусового горизонта мощностью 12—17 см, содержащего 4—5% гумуса, слабокислой реакцией, образованием органо-железистых пленок на нижней плоскости щебня, отсутствием признаков переувлажнения. Горно-тундровые глеевые почвы встречаются только в высокогорных депрессиях, получающих дополнительный приток влаги с окружающих территорий. В почвенном покрове межгорных котловин широко распространены мерз- лотно-таежные перегнойно-торфянистые почвы, подзолы и боровые пески. Наиболее ценным земельным фондом межгорных котловин являются дерново- карбонатные, лугово-черноземные, темно-серые лесные и темно-каштановые почвы. На Лено-Ангарском плато из-за меньших высот горно-тундровый пояс не развит. В горно-таежном поясе под сосновыми, лиственничными и березовыми травяно-кустарничково-зеленомошными лесами формируются горные дерново-подзолистые почвы. К карбонатным песчаникам и известнякам приурочены обширные массивы дерново-карбонатных и дерново-подзолистых остаточно-кар- бонатных почв. Суровые климатические условия ограничивают возможности земледелия. Основные массивы пахотных земель Забайкалья размещаются в межгорных котловинах, где в зависимости от местных условий выращивают овощи, зерновые культуры (в Муйской котловине вызревает пшеница); посевы могут страдать от весенних засух и заморозков. Значительные площади в межгорных котловинах используются как сенокосные угодья, ведутся лесозаготовительные работы. Главное занятие населения провинции — скотоводство, оленеводство и охота. Важной проблемой является рациональное использование лесных массивов, обеспечивающее возобновление лесов в бассейне Байкала, имеющих почвозащитное и водоохранное значение.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств в6. Приалданская провинция Провинция включает северный склон Станового хребта, западный склон хребта Джугджур, Алданское и Юдомо-Майское нагорья. Она расположена в пределах Якутии и севера Хабаровского края. Хребты имеют различную ориентировку и абсолютные высоты от 1000— 1500 до 2200 м, а отдельные вершины достигают 3000 м. Нагорья в среднем приподняты на 700—1000 м. Территория сложена преимущественно древними (докембрийскими) изверженными и метаморфическими породами: кристаллическими сланцами и гнейсами, прорванными кислыми интрузиями гранитов. Юдомо-Майское нагорье слагается палеозойскими отложениями, среди которых большую роль играют известняки. Климат провинции резко континентальный (К = 231—256). Температура наиболее холодного месяца от —30 до -35°С, наиболее теплого — 9—13° на высоте 1000—1500 м и 13—18° в пониженных местах. Сумма температур выше 10°С соответственно составляет 200—700 и 700—1400°. Коэффициент увлажнения за год 1,00—1,33. В горах четко проявляется вертикальная зональность почвенно-раститель- ного покрова: до высоты 1000—1100 м идут леса, они сменяются зарослями кедрового стланика, которые выше 1100—1200 м переходят в горные тундры. Почвенный покров слабо изучен. В таежно-лесном поясе он образован горными алъфегумусовыми подзолами и подбурами на дренированных водоразделах и склонах, сложенных щебнистыми легкими породами. Альфегумусовое почвообразование на Алданском нагорье подробно изучено Н.И.Белоусовой A974), которая предполагает, что чередование подбуров и подзолов связано с изменением скорости почвообразовательного процесса вследствие пространственного колебания водно-физических свойств. К глинистому элюво-делювию пологих склонов приурочены горные мерз- лотно-таежные глеевые и неоглеенные почвы. На пониженных элементах рельефа, в речных долинах формируются мерзлотно-болотные почвы с неглубоким B0—30 см) залеганием многолетней мерзлоты. На выходах кембрийских известняков образуются горные дерново-карбонатные почвы. Особенно распространены они в пределах Юдомо-Майского нагорья. На границе с Центрально-Якутской почвенной провинцией в поясе нижней тайги появляются горные палевые оподзоленные почвы. Тундрово-гольцовый пояс представлен лишайниковыми тундрами на горно-тундровых подбурах и обширными пространствами каменных россыпей. Провинция в основном оленеводческая и таежно-промысловая. Земледелие ограничено из-за горного рельефа и суровых климатических условий. В долинах рек в небольших размерах выращивают зерновые (овес на зеленый корм), кормовые травы и овощи. вг Восточно-Саянская провинция Провинция включает Восточный Саян и хребет Хамар-Дабан. Она расположена на территории Красноярского края, Иркутской области, Тувы и Бурятии. Это горная страна, состоящая из обширных высокогорных плато и горных хреб-
Глава 9. II. Бореальный пояс 265 тов, часто альпийского типа, с абсолютными высотами до 2300—3000 м и более. Территория сложена древними породами преимущественно архейского возраста: гнейсами, амфиболитами, сланцами, известняками, кварцитами. Почвообразование развивается в основном на элюво-делювиях коренных пород. Климат провинции континентальный (К=П5—224). Температура наиболее холодного месяца от -20 до —25°С, наиболее теплого — 10—15° на высоте 1000—2000 м над ур. моря и 15—18° в пониженных местах. Сумма температур выше 10°С соответственно составляет 200—1000 и 1000—1500°. Показатель увлажнения за год 0,77—1,33 и более. В целом в климатическом отношении провинция близка Северо-Прибайкальской, отличаясь от нее меньшей континен- тальностью климата и менее суровой зимой, особенно в западной части. Почвенно-растительный покров Восточно-Саянской провинции образует две вертикальные зоны: горно-тундровую и горно-таежную лесную. Последняя может быть разделена на подзоны верхней, средней и нижней тайги. Разнообразие климатических условий, создаваемых горным рельефом, и изменение состава почвообразующих пород вызывают значительные колебания абсолютных высот ландшафтных зон и подзон. Поэтому их высотные границы, приводимые ниже, являются приближенными и могут варьировать благодаря влиянию местных условий. В подзоне нижней тайги (до высоты 800—1000 м) под березово-листвен- ничными травянистыми лесами южнотаежного типа распространены горные дерново-подзолистые почвы на хорошо дренированных, главным образом суглинистых, породах и горные дерново-таежные почвы на элювии плотных основных пород (траппов) под сосновыми лесами с травянисто-кустарниковым покровом. Горные дерново-таежные почвы имеют темно-коричневый гумусовый горизонт большой мощности B0—23 см), сменяющийся ниже ярко-бурым и охристым горизонтом Вт, постепенно переходящим в элювий коренной породы. В подзоне средней тайги (до высоты 1200—1400 м) и верхней тайги (до высот 1800—2000 м) под березово-лиственничными и кедрово-лиственничны- ми лесами с мохово-кустарничковым напочвенным покровом развиты горные альфегумусовые подзолы и подбуры. Оподзоленность почв ярче выражена на западном и северном склонах Восточного Саяна по сравнению с южным склоном. В верхней подзоне восточной, более континентальной части провинции преобладают подбуры под лиственничными редколесьями. На карбонатных породах во всех подзонах формируются дерново-карбонатные и перегнойно- карбонатные почвы. На высотах более 1800—2000 м редколесья сменяются лишайниковыми горными тундрами. Почвенный покров горно-тундровой зоны представлен горнотундровыми подбурами на легких щебнистых породах и горно-тундровыми гле- евыми мерзлотными почвами на более тяжелых породах в депрессиях рельефа. В западной, более влажной части Восточного Саяна на тех же высотах, что горно-тундровые, встречаются горно-луговые почвы под альпийской и субальпийской растительностью. Эти почвы имеют задерненный гумусовый горизонт с очень высоким содержанием органического вещества B0—25%), характерную коричневую окраску и зернистую структуру. К высокогорьям приурочены высокогорные дерново-гольцовые почвы. Большие пространства занимают каменистые россыпи.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Основное занятие населения провинции — скотоводство, оленеводство и охота. Наиболее перспективны для сельскохозяйственного освоения почвы межгорных котловин и пойменные почвы по долинам рек. Последние являются хорошими сенокосными и кормовыми угодьями, а также могут использоваться для выращивания картофеля, некоторых овощей и овса на зеленый корм. es. Забайкальская провинция Провинция охватывает горные хребты южного Забайкалья (Малаханский, Борщовочный, Заганский и др.) и находится в пределах Читинской области и Бурятии. Горные хребты вытянуты с северо-востока на юго-запад, они плосковер- шинны и имеют преобладающие абсолютные высоты 1000—1500 м. Только в южной части Борщовочного хребта высоты достигают 2500 м. Среди коренных пород, слагающих территорию провинции, преобладают граниты, но есть и кристаллические сланцы, базальты и другие породы. Поч- вообразующими породами являются хрящевато-щебнистые суглинки и супеси, в котловинах — песчано-галечниковые отложения. Климат провинции резко континентальный (К= 258). Температура наиболее холодного месяца от —23 до —32°С, наиболее теплого — 15—12° на высоте 1000—1500 м над ур. моря и 15—19° в пониженных местах. Сумма температур выше 10°С соответственно составляет 600—1000 и 1000—1600°. Коэффициент увлажнения за год 0,55—1,00. Восточная часть провинции испытывает влияние муссона и получает осадков больше, чем западная. В провинции широко распространена многолетняя мерзлота, наименьшей глубиной оттаивания характеризуются малощебнистые средне- и тяжелосуглинистые почвы, особенно на склонах северной экспозиции. Более щебнистые и легкие почвы оттаивают к началу лета (июнь) на всю глубину профиля. Забайкальская горная провинция почти целиком лежит в горной таежно- лесной зоне, и только единичные вершины выходят в зону горной тундры. В подзоне нижней тайги (до высоты 900—1000 м) под разнотравными бере- зово-лиственничными лесами южнотаежного типа распространены горные дер- ново-таежные почвы на плотных бескарбонатных породах (элювий гранитов, песчаников, сланцев). Они характеризуются обычно серо-коричневым гумусовым горизонтом мощностью 6—8 см, под которым лежит горизонт Вт неярких буроватых тонов, постепенно переходящий в породу. Содержание гумуса 3—5%. Отношение С^: Сфк в верхней части гумусового горизонта равно 1, а в нижних горизонтах преобладают фульвокислоты (С^: Сфк = 0,5). Верхние горизонты насыщены основаниями, нижние имеют кислую реакцию. У дерново- таежных почв нет ни морфологических, ни химических признаков оподзоли- вания. В валовом составе отчетливо заметно биогенное накопление Fe203, P205, CaO, MgO в гумусовом горизонте. Появление этих почв — провинциальная особенность сухих и континентальных областей таежной зоны (Роде, 1964). В более увлажненной Восточно-Саянской провинции дерново-таежные почвы встречаются только на элювии основных пород (траппов). Среди дерново-таежных почв на хорошо дренированных суглинках формируются дерново-слабоподзолистые почвы, а на малощебнистых средних и тяжелых суглинках в условиях затрудненного дренажа (пологие склоны, плоские
Глава 9. II Бореалъный пояс 267 водоразделы) почвенный покров представлен мерзлотно-таежными перегной- но-глеевыми почвами, оттаивающими к концу лета всего на 70—80 см, что приводит к переувлажнению почвы и появлению признаков оглеения. В падях распространены болотные и заболоченные почвы. В подзоне средней тайги (до высоты 1000—1200 м) под лиственничными лесами почвенный покров образован кислыми неоподзоленными почвами на плотных породах — подбурами (ожелезненные мерзлотно-таежные почвы, по Ногиной, 1964), горными мерзлотно-таежными торфянисто-перегнойно-глеевыми почвами на породах тяжелого гранулометрического состава, обладающих пониженной водопроницаемостью, и горными подзолами на легких, хорошо дренируемых породах. В подзоне верхней тайги (до высоты 1400—1900 м) под редкостойной тайгой с зарослями кедрового стланика формируются горные альфегумусовые подзолы на плотных породах в сочетании с таежными подбурами и мерзлотно- таежные торфянистые почвы на малощебнистых средних и тяжелых суглинках. Соотношение в горной верхней тайге Забайкалья подзолистых почв и подбу- ров различными исследователями оценивается по-разному. НА.Ногина считает, что преобладают мерзлотно-таежные ожелезненные почвы (подбуры), а подзолистые почвы имеют ограниченное распространение и приурочены чаще всего к песчаным почвообразующим породам. По мнению И.А.Соколова и В.О.Таргульяна, среди автономных мезоморфных почв, формирующихся на породах, разрешающих подзолообразование (граниты и их дериваты и т.п.), в верхней тайге Забайкалья господствуют подзолы. Выше 1400—1900 м начинается зона горной тундры, занимающая здесь небольшие площади. Почвенный покров представлен горно-тундровыми подбурами на легких щебнистых породах и горно-тундровыми глеевыми мерзлотными почвами на тяжелых породах. По возможностям сельскохозяйственного использования Забайкальская провинция аналогична предыдущей провинции. Использование почв Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области Для сельскохозяйственного освоения Восточно-Сибирская мерзлотно-та- ежная область менее благоприятна, чем Европейско-Западно-Сибирская. Главные особенности природных условий, ограничивающих сельскохозяйственные возможности и определяющих технику ведения хозяйства, — резкая конти- нентальность климата, суровость зимы и укороченность вегетационного периода, широкое распространение многолетней мерзлоты почв и грунтов и господство горного рельефа, препятствующего развитию земледелия. В северотаежной подзоне сельскохозяйственные угодья занимают 0,1% общей площади и представлены сенокосами и пастбищами. Пашни составляют приусадебные земли. Имеющиеся в настоящее время небольшие площади пашни и сенокосов приурочены главным образом к почвам высоких незаливаемых пойм с более благоприятным тепловым режимом. Возделываются в основном капуста, картофель, горохоовсяная смесь на корм с применением в больших дозах хорошо разложившегося навоза, минеральных удобрений, а также известкования. Освоение внепойменных глеемерзлотно-таежных почв требует дли-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств тельного окультуривания. Среди агротехнических мероприятий особое значение имеет регулирование теплового и водного режима почв путем увеличения снежного покрова, умеряющего зимнее охлаждение, быстрого сгона снега весной, а также устранения избыточной влажности почвы в период ее прогревания. Необходимо известкование кислых почв, внесение органических и минеральных удобрений и повышение биологической активности. Сельское хозяйство специализируется на оленеводстве, табунном коневодстве, звероводстве, охотничье-пушном и рыболовном промыслах. Вдоль речных долин имеются очаги молочно-мясного животноводства и земледелия. Для развития кормовой базы животноводства следует применять поверхностное улучшение пойменных лугов и создавать сеяные луга. В среднетаежной подзоне земледелие также носит очаговый характер, сочетаясь с лесным хозяйством. Лесами покрыто почти 90% площади подзоны. Сельскохозяйственные угодья занимают 1,5%, в том числе пашня менее 0,1%. Развитие промышленности требует создания молочно-овощных ферм и расширения сельскохозяйственных площадей. В земледелии используются преимущественно палевые мерзлотные и лугово-черноземные мерзлотные почвы Центральной Якутии. Они требуют минеральных удобрений, эффективность которых усиливается при внесении навоза. На посевах картофеля и овощей действие минеральных удобрений значительно повышается при поливах. На лугово-черноземных почвах в засушливые годы посевы могут страдать от вторичного засоления. Огромное значение имеет правильный выбор участков для пашни по условиям рельефа и температурному режиму почв. Задачи агротехники заключаются в подборе скороспелых сортов сельскохозяйственных культур (в связи с ранними осенними заморозками), регулировании водно-теплового режима мерзлотных почв, сохранении и продуктивном использовании поверхностной и почвенной влаги (при оттаивании мерзлотных горизонтов). Основными направлениями сельского хозяйства восточной части подзоны являются мясомолочное животноводство, табунное коневодство в сочетании с посевами зерновых культур, а также охотничьим промыслом и звероводством. На западе подзоны роль земледелия уменьшается и главными отраслями становятся охотничий промысел, лесное хозяйство, местами оленеводство, молочное животноводство с очагами земледелия. Обширные горные пространства Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области в сельскохозяйственном отношении освоены слабо из-за суровых климатических условий и неблагоприятного рельефа. Основными отраслями хозяйства являются оленеводство, охотничий и лесной промыслы. Очаги земледелия приурочены к межгорным котловинам. Выращивают скороспелые овощи, картофель, ранние зерновые культуры. Местами развито мясомолочное животноводство. IV. Дальневосточная таежно-лесная область лесных пеплово-вулканических, буро-таежных почв и подзолов Дальневосточная таежно-лесная область вытянута вдоль побережья Охотского моря от Пенжинской губы на севере до нижнего течения Амура на юге; она включает также Камчатку, Сахалин и Курильские острова. В области преобладает холодный муссонный климат. Суровая, сравнительно сухая зима способствует сильному промерзанию почв, что сближает их с
Глава 9. II Бореальный пояс 269 почвами Восточной Сибири. Холодное и влажное лето и островное распространение вечной мерзлоты обусловливают промывной водный режим. Подобное сочетание условий благоприятствует формированию в области умеренно холодных длительно промерзающих почв. В почвенном покрове господствуют буро- таежные почвы, альфегумусовые подзолы и лесные пеплово-вулканические почвы. В пределах области на коротком расстоянии совершается переход от океанических условий Тихоокеанского побережья к резко континентальным условиям Восточной Сибири. В соответствии с этим природные условия Камчатки и побережья резко различны и почвенные зоны, выделяющиеся внутри Дальневосточной области, простираются почти меридионально, сменяя друг друга с востока на запад. В пределах области различаются две зоны: 3. Зона лесных пеплово-вулканических почв; И. Зона буро-таежных почв и подзолов. 3. Зона лесных пеплово-вулканических почв Зона занимает равнинную часть полуострова Камчатка и рассматривается как одна Камчатская провинция C22) лесных пеплово-вулканических почв и подзолов. Горные сооружения Камчатки образуют горную Камчатскую провинцию (г7). Чтобы создать целостное представление о Камчатке как особом, совершенно своеобразном природном регионе, ниже дадим их общую характеристику. Названные провинции расположены на Камчатке и на северных Курильских островах до пролива Буссоль (около 47° с.ш.). Административно они занимают южную часть Камчатской и восточную окраину Сахалинской области (Курильские острова). Территория провинции входит в тихоокеанский тектонический пояс с активной современной вулканической деятельностью и сейсмическими процессами. Камчатский полуостров вытянут в меридиональном направлении почти на 1200 км и со всех сторон омывается морями, за исключением крайнего севера, где узкий перешеек Парапольского дола соединяет Камчатку с материком. На Камчатке господствует горный рельеф. Параллельно главной оси полуострова расположены основные хребты — Срединный и Восточный. Срединный хребет (средняя высота 1500—2000 м) в южной части имеет эрозионно- тектонический рельеф высокогорного облика со скульптурными ледниковыми формами; северная часть отличается вулканическим рельефом в виде остатков потухших вулканов и расчлененных платообразных возвышенностей, круто обрывающихся на восток и полого опускающихся к Охотскому морю. Восточный хребет состоит из нескольких складчатых хребтов и нагорий с высотами для осевых частей хребтов порядка 1200—1600 м. На плоских нагорьях Восточного хребта расположена большая часть действующих вулканов Камчатки (Ключевской, Безымянный, Толбачик и др.). К востоку от зоны хребтов расположена цепь гористых полуостровов, представляющих собой вулканические нагорья высотой 400—700 м над ур. моря, над которыми возвышаются конусы потухших и действующих вулканов.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Между Срединным и Восточным хребтами расположена Центральнокам- чатская депрессия — межгорная впадина, выполненная ледниково-озерно-ал- лювиальными отложениями. Вдоль западного побережья полуострова тянется Западно-Камчатская низменность — всхолмленная равнина шириной 60—80 км. В прибрежной ее части выделяется приморская абразионно-аккумулятивная равнина, которая восточнее переходит в холмисто-увалистую предгорную равнину с абсолютными отметками от 150—200 до 400 м. Сложены горы Камчатки главным образом основными эффузивами (андезиты, базальты и их туфы). Лишь в средней части Срединного и Восточного хребтов появляются кислые интрузии гранитов, гранодиоритов, сиенитов, гранитогнейсов. Курильская гряда представляет собой как бы горную систему, отдельные вершины которой возвышаются над уровнем океана до 1300—1500 м, образуя острова. Большая часть поверхности гряды занята вулканами и имеет горный рельеф. В фундаменте островных цепей находятся граниты, выше которых залегают эффузии и различные продукты извержений (вулканические бомбы, пепел, пемза, шлак, лапилли). Почвообразующие породы Камчатки разнообразны по происхождению, но всегда в той или иной степени связаны с вулканической деятельностью, которая здесь без перерывов прослеживается с плиоцена до настоящего времени. Сейчас на полуострове насчитывается около 30 действующих вулканов, периодичность извержения наиболее активных из них от 3—5 до 15—25 лет. В связи с активным вулканизмом наиболее распространенными почвообразующими породами Камчатки являются вулканические рыхлые отложения (пеплы, пески и др.) различной мощности, зависящей от интенсивности пеплопадов. Нередко толща пирокластических отложений включает слои почв, погребенных при последующих извержениях. В местах, удаленных от вулканов, нижняя часть профиля почв залегает в рыхлых непепловых отложениях. На основании исследования серии погребенных почв установлено, что в послеледниковое время на Камчатке наблюдались три периода общего усиления вулканической деятельности, сопровождавшихся интенсивным выпадением вулканических пеплов. Периодическое выпадение вулканических пеплов приводит к обновлению и омолаживанию верхней части профиля почв. Климат Камчатки умеренно континентальный, холодный, избыточно влажный. Средняя годовая температура от 0,7 до 3,ГС. Сумма температур выше 10°С составляет 400—1200°. Зима холодная и многоснежная. Высота снежного покрова достигает 70—110 см и более, вследствие чего сезонное промерзание почв неглубокое. Весна и лето прохладные. Годовое количество осадков колеблется от 350 до 900 мм, а в горах до 1200 мм и больше. Годовой коэффициент увлажнения превышает 1,3, и только на севере Центральнокамчатской депрессии он равен 1,0 (см. табл. 26). Многолетняя мерзлота на Камчатке распространена ограниченно и встречается под торфяниками (главным образом на западном побережье) и в горнотундровой зоне. В пределах лесной зоны в минеральных почвах мерзлота отсутствует. Наиболее распространенным типом растительности являются леса из каменной березы с пышным травянистым покровом. Они занимают 70% лесо- покрытой площади. Эти леса господствуют на хорошо дренированных равни-
Глава 9. II Бореалъный пояс 271 нах и образуют нижний пояс в системе вертикальной зональности. Травянистые березовые леса Камчатки обладают высокой биологической продуктивностью. Ежегодный опад в них (без учета корней и стволов) составляет около 10 т/га, т.е. достигает величин, характерных для лесостепи. Зольность листьев каменной березы колеблется от 3,6 до 5,6%. С опадом деревьев и трав в почву ежегодно поступает большое количество зольных элементов, что в условиях энергичного разложения органических веществ обеспечивает интенсивный биологический круговорот под травянистыми березняками Камчатки. До сих пор остается открытым вопрос о происхождении березовых лесов Камчатки. Одни авторы объясняют их появление исключительно экологическими условиями, прежде всего климатом, другие на первое место выдвигают причины флористического характера, условия миграции видов. По мнению И.А.Соколова A973), распространение на Камчатке травянистых березовых лесов объясняется в основном эдафическими условиями1 в сочетании с периодическими пеплопадами. Значительно меньшие площади по сравнению с каменноберезовыми лесами занимают леса из березы белой с развитым разнотравьем (8% лесных территорий) и хвойные, преимущественно лиственничные, леса с кустарниково- травянистым и кустарниково-мохово-травянистым напочвенным покровом (около 15% лесопокрытой площади). И те и другие приурочены главным образом к Центральнокамчатской депрессии. В горах выше границы леса находится зона кустарников. Она представлена зарослями кедрового и ольхового стланика. Кедровый стланик, как правило, поднимается выше в горы и тяготеет к более каменистым субстратам. Верхний пояс растительности в горах образуют тундры. Наиболее широко распространены лишайниковые, лишайниково-кустарничковые и мохово-кустарничко- вые тундры. Стланиковые формации и тундры занимают большие площади не только в горах, но и на равнинах в самой северной части полуострова, а также встречаются по морским побережьям в связи с возрастанием суровости и гу- мидности климатических условий. К территориям с временным или постоянным избыточным увлажнением приурочены луговые и болотные ассоциации. Наиболее распространены болота в низменной приморской полосе западного побережья Камчатки. Вулканическая деятельность оказывает прямое и косвенное влияние на почвообразовательный процесс. Косвенное воздействие проявляется через другие факторы почвообразования: растительность, рельеф, состав атмосферных осадков и т.д. Наиболее существенно прямое воздействие вулканизма, которое выражается в виде периодического поступления рыхлого пирокластического материала и других продуктов вулканических извержений на земную поверхность. О размерах этого влияния можно судить по примеру извержения вулкана Безымянного в 1955—1956 гг. После месяца непрерывных пеплопадов в марте 1956 г. произошел взрыв. Туча пеплов поднялась на 35 км. Пеплопады охватили территорию в 20 тыс. км2; на этой территории выпало примерно 100 млн м3 пепла. В результате направленного взрыва была уничтожена древесная расти- 1 Эдафические условия (от греч. «edafos» — почва) — почвенные условия, влияющие на жизнедеятельность растений и их распределение.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств тельность на площади 400 км2. Мощные катастрофические грязекаменные потоки — лахары — пронеслись в долине реки Камчатки на расстоянии 85 км от вулкана. У подножия вулкана мощность отложений агломератового потока составила 25—30 м. Таким образом, современная вулканическая деятельность является мощным фактором почвообразования, определяющим специфические свойства почв, формирующихся на вулканических пеплах. По интенсивности выпадения пеплов выделяются три зоны, которые существенно различаются по характеру процессов почвообразования: 1) зона интенсивных пеплопадов, отличающаяся частым и обильным выпадением вул- канокластического материала; 2) зона умеренных пеплопадов с мощностью вулканокластических отложений, не превышающей 1,5 м и обычно колеблющейся около 60—80 см; 3) зона слабых пеплопадов, где мощность аэральных вулканических отложений не более 20 см. Ранее было широко распространено представление о ведущей роли дернового процесса в формировании почв травянистых березовых лесов Камчатки. Лесные территории Камчатки относили к ареалу дерновых субарктических почв океанической фации, что получило отражение и на обзорных почвенных картах. По И.А.Соколову, зональный биоклиматический почвенный тип Камчатки не дерновый, а подзолистый иллювиально-гумусовый на невулканических породах и охристый на вулканических породах A973). Существенное влияние дернового процесса на формирование почвенного профиля в условиях Камчатки отмечается только у генетически подчиненных почв, развивающихся в условиях периодического переувлажнения (лугово-дерновые почвы). «Ключом» к пониманию особенностей вулканического почвообразования на Камчатке являются охристые вулканические почвы зоны умеренных пеплопадов, в их свойствах находят яркое выражение как зональные биоклиматические, так и «вулканические» особенности почвообразования. Почвы этого типа широко распространены на Камчатке и образуются под травянистыми березовыми лесами при промывном водном режиме. Профиль охристых вулканических почв имеет сложное строение и состоит из трех наложенных друг на друга элементарных профилей: одного современного и двух погребенных, в которых современные процессы протекают на фоне былого почвообразования. В каждом профиле выделяются органогенный (О, АО) и иллювиально-гумусовый (Bh) горизонты, которые по мере погребения подвергаются трансформации (А'погр, В'охр и А"погр, В"охр) под влиянием внутрипочвенного выветривания и иллювиального процесса. Отчетливо выраженные охристые горизонты, имеющие иллювиально-метаморфическую природу, являются главными диагностическими горизонтами охристых вулканических почв и характерной особенностью данного типа почвообразования. Поэтому термин «охристые» и использован И.А.Соколовым для названия описываемого почвенного типа. Охристые вулканические почвы отличаются высоким содержанием органического вещества по всему профилю (более 5%). Этому способствуют наличие погребенных гумусовых горизонтов и подвижность гумуса. С одной стороны, органическое вещество накапливается в виде грубого гумуса на поверхности почвы в современном органогенном горизонте (около 9%), с другой стороны, образуется потечный, подвижный гумус, накапливающийся в основном в иллювиальных горизонтах (до 8—10%). Общие запасы гумуса (вклю-
Глава 9. II. Бореалъный пояс 11Ъ чая грубый гумус подстилки) превышают 250 т/га. Причем 84% гумуса приходится на современный гумусово-иллювиальный горизонт Bh и погребенные гумусово-аккумулятивные и гумусово-иллювиальные горизонты и лишь 16% запаса гумуса находится в современном гумусово-аккумулятивном горизонте. Гумус имеет фульватный характер. Отношение Сгк: Сфк в современном гумусовом горизонте равно 0,7—0,9, а книзу сужается до 0,3—0,2. В составе гумуса преобладают наиболее подвижные и агрессивные фракции гуминовых и фуль- вокислот. В группе гуминовых кислот в верхних органогенных горизонтах (О, АО) резко преобладает фракция бурых гуминовых кислот, связанных с железом. Ниже содержание ее значительно уменьшается. Максимальное содержание агрессивных фульвокислот приурочено к горизонту Bh. Процессы превращения органических веществ в погребенных горизонтах сопровождаются образованием органо-минеральных соединений того же состава, который имеют продукты, закрепляющиеся в результате современного иллювиально-гумусового процесса. Охристые почвы формируются на вулканических песках и пеплах и имеют песчаный и супесчаный гранулометрический состав. Среди вторичных минералов, образующихся при интенсивном внутрипочвенном выветривании, преобладают аморфные, а кристаллические почти полностью отсутствуют. Основной формой новообразованных веществ являются аморфные гидрооксиды алюминия и железа, аллофаны и органо-минеральные (А1—Fe-гумусовые) соединения. Значительная часть аморфных окислов присутствует в виде рыхлых пленок на поверхности пепловых частиц, следствием чего является высокое содержание подвижных веществ в вытяжке Тамма. Легкий гранулометрический состав и отсутствие в составе ила окристалли- зованных минералов-силикатов определяет низкую емкость поглощения минеральных горизонтов (до 8 мгэкв/100 г почвы). Только в современных органогенных горизонтах она увеличивается: до 10 мгэкв в АО и до 30 — в О. Максимальная ненасыщенность поглощающего комплекса наблюдается в иллювиально-гумусовом горизонте, где она достигает 50%. Вверх и вниз от горизонта Bh насыщенность основаниями увеличивается. Реакция по всем горизонтам слабокислая, и только в верхних горизонтах (АО, Bh) pH солевой суспензии опускается до 4—4,5. Амфолитоидная природа аллофана и полуторных оксидов обусловливает способность почв к поглощению анионов. Ведущими и наиболее ярко выраженными почвообразовательными процессами в охристых почвах являются альфегумусовый, обохривание и трансформация погребенных форм гумуса. Охристые почвы в силу особенностей почвообразующих пород характеризуются специфическими физическими свойствами: высокой пористостью, низкой плотностью сложения, провальной фильтрационной способностью, хорошей аэрацией, слоистостью. Высокая внутриагрегатная пористость и обилие аморфных, способных к гидратации и набуханию вторичных минералов определяют исключительно высокую гидрофильность почв, несмотря на песчаный и супесчаный гранулометрический состав. При ослаблении интенсивности пеплопадов на западном побережье Камчатки развиваются подзолисто-охристые вулканические почвы, в профиле которых под грубогумусовым горизонтом появляется осветленный элювиальный горизонт.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В зоне интенсивных пеплопадов господствует тип слоисто-пепловых вулканических почв, для которого характерны обилие погребенных горизонтов и очень слабая выраженность зональных биоклиматических особенностей почвообразования. Скорость поступления «свежего» материала настолько велика, что он не успевает трансформироваться почвенными процессами. Эти почвы окаймляют действующие вулканы. В зоне слабых пеплопадов формируются подзолы охристые. По биоклиматическим условиям эта зона принципиально не отличается от зоны умеренных пеплопадов. Слоистость отсутствует. Почвы характеризуются подзолистым типом строения профиля и наличием рада признаков, переходных к типу охристых вулканических почв. Они отличаются высоким содержанием во всех горизонтах, особенно в иллювиальном, аморфных форм Si02 и R^, а также обилием вулканического стекла в горизонте Е и наличием аллофана в горизонте Bhf. Охристые подзолы развиваются в северных районах Камчатки на положительных, хорошо дренированных элементах рельефа под травянистыми лесами из каменной (реже белой) березы. Лугово-дерновые почвы образуются в условиях периодического переувлажнения, связанного с поверхностным затоплением. Они формируются на высоких поймах, современных конусах и пологих шлейфах склонов под высокотравно-разнотравными лугами, среди которых встречаются поросшие лесом участки. Почвообразующими породами служат аллювиальные, аллювиально- пролювиальные или делювиальные отложения, которые часто близки по химическому и минералогическому составу вулканическим аэральным отложениям, но отличаются от них большей плотностью и пониженной водопроницаемостью. Профиль лугово-дерновых почв состоит из дернины (Ad), гумусо- во-аккумулятивного горизонта А мощностью от 10—20 до 30—40 см, серого цвета, мелкокомковатой непрочной структуры и горизонта В, свойства которого обусловлены прежде всего характером отложений. В профиле нередко имеются один-два погребенных гумусовых горизонта лугового облика, с глубины 70—100 см обнаруживаются признаки временного избыточного увлажнения. Реакция почв слабокислая по всему профилю. Емкость поглощения высокая C0—40 мгэкв в гумусовом горизонте). Поглощающий комплекс насыщен основаниями, в составе которых преобладает кальций. Содержание гумуса в горизонте А высокое — 10—20%, с глубиной оно резко уменьшается. От охристых почв лугово-дерновые отличаются более гуминовым составом гумуса и незначительным содержанием «агрессивных» фульвокислот. Заболоченные и болотные почвы занимают на Камчатке небольшую часть территории в связи с горным рельефом и хорошей фильтрационной способностью большинства почвообразующих пород. В местах, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, под труднопроходимыми зарослями «камчатского высокотравья» (шеламайник, реброплодник, волжанка, борщевик и др.) формируются перегнойно-глеевые почвы. Наиболее крупные массивы торфяных болотных почв приурочены к морской абразионно-аккумулятивной равнине Западно-Камчатской низменности. Преобладают торфяные почвы верхового и переходного типов. Они характеризуются низкой разложенностью органических остатков, кислой реакцией и большой мощностью торфяной залежи (до нескольких метров). Нередко в профиле торфяных почв обнаруживается горизонт многолетней или сезонной мерзлоты. В горах Камчатки выше лесного пояса под зарослями кедрового и ольхового стланика G00—1100 м) формируются торфянистые подбуры, а в тундровой
Глава 9. II Бореалъный пояс 275 зоне (выше 1100 м) — горно-тундровые подбуры в условиях хорошего дренажа в сочетании с горно-тундровыми глеевыми почвами при затрудненном дренаже. Выше 2000 м располагается пояс вечных снегов и ледников. Наиболее перспективна для сельскохозяйственного освоения Центрально- камчатская долина. Здесь могут вызревать зерновые культуры и овощи. Значительные площади лугов Камчатки способны обеспечить кормовую базу для развития животноводства. На термальных водах возможно парниково-теплич- ное хозяйство. Основу пахотного фонда Камчатки составляют охристые почвы. При распахивании они быстро теряют естественное плодородие. В них ощущается недостаток усвояемых форм всех питательных веществ. Характерна быстрая вымываемость азота и калия и сорбция фосфатов аллофанами и аморфными гидроксидами алюминия и железа. Последействие минеральных удобрений отсутствует. Специфические свойства охристых почв требуют применения особых агротехнических приемов. В связи с высокой фильтрационной способностью и интенсивным промыванием почв необходимо применение минеральных удобрений высокими дозами с местным внесением и подкормками. При обработке почв не рекомендуется выворачивать на поверхность бесплодный охристый горизонт. На кислых почвах Камчатки эффективно известкование. Хвойные леса имеют лесопромышленное значение. Почвенные округа зоны лесных пеплово-вулканических почв Вдоль западного побережья Камчатки тянется низменный равнинно-морской округ с болотными торфяными мерзлотными почвами. Почвенные округа остальной равнинной территории Камчатки относятся к эрозионным равнинам, структуру почвенного покрова которых образуют преимущественно сочетания и мозаики лесных охристых вулканических и лугово- дерновых почв в зоне умеренных пеплопадов центральной части Камчатки, сочетания подзолисто-охристых вулканических и торфянисто-глеевых почв на западе Камчатки, при некотором ослаблении пеплопадов, и сочетания охристых подзолов и перегнойно-глеевых почв на северо-западе Камчатки в зоне слабых пеплопадов. В зоне интенсивных пеплопадов Центральнокамчатской депрессии господствуют слоисто-пепловые вулканические почвы. В долине реки Камчатки в условиях переувлажнения их сменяют торфяно-пепловые слоистые болотные почвы. И. Зона буро-таежных почв и подзолов Таежно-лесная зона буро-таежных почв и подзолов Дальнего Востока занимает большую часть бассейна Зеи и низовья Амура между Буреинским хребтом на западе и северной частью хребта Сихотэ-Алинь на востоке, а также северную часть острова Сахалин и Курильские острова к югу от пролива Буссоль. Территория зоны характеризуется холодно-умеренным влажным климатом, сочетающим как континентальные, так и океанические черты, и является переходной к Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области, от которой она отличается большей влажностью, менее суровой зимой, более прохладным летом, островным распространением вечной мерзлоты, к тому же залегающей довольно глубоко F—8 м, за исключением болотных ландшафтов) и не оказы-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств вающей заметного влияния на формирование почв. Степень различия нарастает с запада на восток по мере приближения к океану. Растительность представлена светлохвойной тайгой. Преобладают леса из даурской лиственницы с багульником. Местами встречаются темнохвойные, преимущественно горные леса, состоящие из аянской ели с участием пихты белокорой. Начиная с 1910—1914 гг., когда экспедиция Переселенческого управления под руководством К.Д.Глинки проводила исследования на территории Приамурья, южная часть Дальнего Востока в течение долгого времени рассматривалась как лесная зона с подзолистыми почвами. Позже зональными почвами для названной территории были признаны бурые лесные. Причем собственно бурые лесные почвы характерны для хвойно-широколиственных и широколиственных лесов расположенного южнее суббореального пояса, а за почвами таежных лесов Дальнего Востока закрепилось название буро-таежных (буроземов грубогумусовых). Буро-таежные почвы выделены впервые Ю.А.Ливеровским и И.С.Миллером A937). Профиль этих почв слабо дифференцирован на генетические горизонты. Под лесной подстилкой мощностью от 2—6 см до 10—12 см начинается гумусовый горизонт мощностью около 6 см. Он сменяется серовато-бурым горизонтом Вт, несколько оглиненным и уплотненным, мощностью около 20 см. Последний постепенно сменяется переходным горизонтом ВС, неоднородно окрашенным в бурые тона, и с глубины 60—70 см идут обычно почвообразую- щие породы. Буро-таежные почвы отличаются высоким содержанием грубого гумуса в верхнем горизонте B3—24%). Вниз по профилю содержание его сначала резко (до 5—6%), а затем постепенно убывает. В составе гумуса в верхнем горизонте содержание гуминовых кислот и фульвокислот примерно одинаковое, ниже преобладают фульвокислоты. В составе гумусовых веществ наряду со свободными фракциями значительна доля гуминовых и фульвокислот, связанных с кальцием. Сумма обменных оснований в верхних горизонтах высокая B3—33 мгэкв), ниже она резко снижается. Почвы отличаются высокой ненасыщенностью основаниями в гумусовом горизонте, кислой реакцией по всему профилю. Несмотря на кислотность и ненасыщенность основаниями, оподзоливание буро- таежных почв обычно слабое или совершенно отсутствует. По сравнению с породой в верхних горизонтах, как правило, увеличено содержание подвижного железа по Тамму (Ливеровский, 1972). В ландшафтах с затрудненным дренажем формируются буро-таежные глее- вые почвы. В пределах зоны выделяются две почвенные провинции: Верхнезейская и Амурско-Северо-Сахалинская, относящиеся по характеру термического режима почв к почвенно-климатической фации холодных длительно промерзающих почв. И23. ВЕРХНЕЗЕЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ БУРО-ТАЕЖНЫХ И БОЛОТНЫХ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ Верхнезейская провинция включает Зейско-Селемджинское междуречье, отроги хребтов Джагды и Тукурингра и Верхнезейскую равнину, располагаясь между 55 и 52° с.ш. в пределах западной части Амурской области.
Глава 9. II Бореалъный пояс 277 Коренные кислые кристаллические (граниты, гранитогнейсы, порфиры и др.) и осадочные породы (глинистые сланцы и песчаники) перекрыты мощной толщей четвертичных наносов преимущественно тяжелого гранулометрического состава. По характеру рельефа территория провинции представляет сильно расчлененную платообразную поверхность (абсолютные отметки 280— 520 м) с выровненными слабодренированными водоразделами. Климат провинции резко континентальный. Температура наиболее холодного месяца от -28 до —32°, наиболее теплого — 17,5—19°С. Сумма температур выше 10°С составляет 1400—1900°. Осадков за год выпадает 400—600 мм при испаряемости 500—600 мм. Более 80% осадков приходится на летний период. Коэффициент увлажнения равен 0,77—1,00 (см. табл. 26). Провинция находится в области муссонного климата и характеризуется сравнительно мягким коротким летом и суровой малоснежной длительной зимой, во время которой почвы глубоко промерзают (до 2—2,5 м) и поздно оттаивают; встречается многолетняя мерзлота. В составе растительности господствуют южнотаежные березово-лиственнич- ные травяно-кустарничковые леса, на Верхне-Зейской равнине — среднетаеж- ные лиственничные кустарниково-моховые леса. Слабодренированные места заняты заболоченными лиственнично-березовыми лесами, депрессии рельефа — лиственнично-сфагновыми марями. Почвенный покров хвойных лесов представлен буро-таежными почвами с длительной сезонной мерзлотой. Эти почвы формируются на равнинах на породах различного гранулометрического состава и происхождения (от элювия коренных пород до древнеаллювиальных отложений). Характерными свойствами буро-таежных почв являются значительная и местами глубокая гумусированность верхней части профиля (в гор. А10—24%), равномерно кислая реакция по всему профилю, слабое перераспределение по профилю илистых частиц, значительная емкость поглощения в гумусовом горизонте B3—32 мгэкв) и сравнительно небольшое содержание поглощенных оснований в нижележащих горизонтах и породе E—10 мгэкв), равномерное распределение оксалатно-растворимого железа по профилю. Оподзоливание, не выраженное морфологически, химически слабо выражено или не обнаруживается вовсе. Признаки оподзоливания появляются только в условиях хорошего дренажа на легких породах. В этом случае формируются буро-таежные оподзоленные почвы, имеющие горизонт оподзоливания мощностью 5—7 см и максимум оксалатно-растворимого железа в иллювиальном горизонте. На породах тяжелого гранулометрического состава в условиях слаборасчле- ненного рельефа, способствующего застою поверхностных вод, формируются буро-таежные поверхностно-глеевые почвы (таежные подбелы). Для этих почв характерны постепенные переходы между горизонтами, сизовато-серая и сизовато-бурая окраска, наличие ржавых пятен и железисто-марганцевых дробин. Содержание гумуса в верхнем горизонте велико (до 18%), что связано со слабой минерализацией органического вещества. Сумма поглощенных оснований в верхнем горизонте меньше, чем в нижележащих. Илистая фракция накапливается в горизонтах с максимальным оглеением. Обменная кислотность почти полностью обусловлена обменным алюминием. Оксалатно-растворимое железо обладает большой подвижностью и обнаруживает максимум в более оглеенных горизонтах.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств На пониженных элементах рельефа широкое распространение получают мерзлотные болотные почвы травяных, лиственнично-ерниковых и сфагновых марей. Наиболее заболоченными являются Зейско-Селемджинское междуречье и Верхне-Зейская равнина. В падях встречаются разнотравно-осоково-злаковые луга на луговых почвах. В поймах рек формируются луговые аллювиальные почвы под ивняком со зла- ково-осоковым покровом. Земледелие в провинции развито слабо. Почвы легкого гранулометрического состава быстро выпахиваются и подвержены эрозии. Почвы с затрудненным дренажем нуждаются в мелиорации. Площади луговых и аллювиальных почв ограниченны. Возможно развитие полеводства, огородничества, животноводства, а также пушного и охотничьего промысла, оленеводства и лесоводства. Ии. АМУРСКО-СЕВЕРО-САХАЛИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ БУРО-ТАЕЖНЫХ ПОЧВ И ПОДЗОЛОВ Провинция занимает низовья Амура до 50° с.ш. и северную, преимущественно равнинную часть Сахалина (к северу от оконечностей Западно-Сахалинского и Восточно-Сахалинского хребтов). Административно она расположена в пределах Хабаровского края и Сахалинской области. Материковая и островная части провинции заметно различаются по почвенному покрову. На континенте провинция представлена в основном обширными озерно-аллювиальными равнинами, расположенными в депрессиях, выполненных рыхлыми отложениями. Среди депрессий встречаются останцо- вые возвышенности. Территория сложена юрскими и меловыми отложениями. Почвообразующими породами на равнинах являются преимущественно озер- но-аллювиальные глины. Климат провинции муссонный, с холодной зимой и прохладным влажным летом. От климата предыдущей провинции он отличается менее холодной зимой (от —18 до —25°С), меньшей континентальностью и большей увлажненностью (КУ>1,33). Осадков за год выпадает 380—550 мм при испаряемости около 300 мм (см. табл. 26). Большая часть осадков теплого периода выпадает в июле- августе, создавая сезонное или постоянное избыточное увлажнение почв. По растительности провинция относится к зоне хвойных средне- и южнотаежных лесов. Здесь преобладают багульниковые леса из даурской лиственницы, на южных склонах местами встречается монгольский дуб. На возвышенных участках появляются темнохвойные леса из ели аянской с участием пихты бе- локорой, входящей во второй ярус. В почвенном покрове материковой части провинции под светлохвойными лесами развиты различные буро-таежные почвы, общими чертами которых являются сильнокислая и кислая реакция среды при низкой степени насыщенности основаниями почвенного поглощающего комплекса, фульватный состав гумуса при высоком содержании в нем свободной агрессивной фракции (Иванов, 1976). На ранне- и среднечетвертичных террасах, сложенных глинами, в ландшафтах с затрудненным водообменом формируются буро-таежные глеево-опод- золенные почвы (таежные подбелы), периодически испытывающие сильное пере-
Глава 9. II Бореалъный пояс 279 увлажнение. Профиль этих почв резко разграничен на горизонты: гумусовый, осветленный (оподзоленный) и иллювиальный. Весь профиль несет признаки оглеения в виде сизоватых оттенков в окраске; осветленный горизонт содержит большое количество мелких железистых конкреций. Данные почвы имеют сильнокислую реакцию. При этом наибольшая кислотность, не считая органогенного слоя, отмечается в гумусовом горизонте. Аккумуляция поглощенных оснований в нем отсутствует. Минимум поглощенных оснований наблюдается в осветленном горизонте, насыщенность основаниями низкая. Состав гумуса фульватный. Профиль почв резко дифференцирован по гранулометрическому и валовому химическому составу вследствие процессов поверхностного оглеения и оподзоливания. В северной прибрежной части провинции и на Шантарских островах господствуют щебнистые иллювиально-гумусовые подзолы, которые в островных низкогорных хребтах сменяются подбурами и сухоторфянистыми подзолами. Значительные площади в провинции занимают торфяно-болотные почвы верховых болот. Торфяники или слабо облесены, или на них растут низкорослые лиственницы. В напочвенном покрове господствуют сфагновые мхи, над которыми развивается густой ярус вересковых кустарничков и ерниковых березок. Нередко встречается кедровый стланик. Островная часть провинции в основном приурочена к Северо-Сахалинской низменности, и лишь полуостров Шмидта имеет горный рельеф. Северо-Саха- линская низменность представляет собой сильно заболоченную низменную волнистую равнину. Она сложна неогеновыми песчаниками, глинистыми сланцами, конгломератами, перекрытыми четвертичными отложениями (гравий, песок, галечник). Почвообразующими породами служат песок и супеси, бедные по химическому и минералогическому составу. Специфическими особенностями климата являются наличие туманов и постоянно дующих ветров, высокая относительная влажность воздуха (в среднем 80—85%, в отдельные дни 98—100%), малое число солнечных дней, резкая смена дневных и ночных температур. 90% годовой суммы осадков приходится на теплый период, и половина их количества выпадает в августе—сентябре. Высота снежного покрова значительна E0—70 см), поэтому почвы промерзают неглубоко @,4—0,5 м). В составе растительности доминируют разреженные лиственничные леса из даурской лиственницы с зарослями кедрового стланика. Елово-пихтовые леса играют второстепенную роль, встречаясь преимущественно на тяжелосуглинистых почвах. Луга имеют ограниченное распространение, много сфагновых болот. На хорошо водопроницаемых породах легкого гранулометрического состава формируются алъфегумусовые подзолы (Ивлев, 1974). Они имеют четко дифференцированный профиль с резко выраженным горизонтом Е. Содержание гумуса низкое — 0,2—0,3%, и только в иллювиальном горизонте оно увеличивается до 0,6—2,2%. Гумус фульватный (Сгк: Сфк=0,2—0,4), подвижный, проникает на значительную глубину. Почвы кислые, ненасыщенные, с низкой емкостью поглощения, бедные элементами питания растений. Благодаря легкому гранулометрическому составу почвы хорошо аэрируются и в них отсутствует переувлажнение даже в дождливое время.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств На территории Северо-Сахалинской низменности широко представлены торфяные почвы верховых болот. Сельское хозяйство больше развито на Нижнеамурской низменности и имеет разностороннее направление с преобладанием мясомолочного животноводства. В полеводстве основные площади занимают зерновые (ячмень, овес и отчасти яровая пшеница), хорошо развито огородно-овощное хозяйство. Низкое природное плодородие почв и неблагоприятный климат ограничивают возможности земледелия в северосахалинской части провинции, освоение подзолов требует значительных капиталовложений на внесение больших доз удобрений и известкование. В провинции есть возможности для развития рыбного, пушного промысла и оленеводства. Почвенные округа зоны буро-таежных почв и подзолов Почвенные округа Верхнезейской провинции, приуроченные к эрозион- но-денудационной возвышенной суглинистой равнине Зейско-Селемджинс- кого и Уркан-Амурского междуречий и аллювиальной равнине Верхней Зеи, характеризуются значительной заболоченностью и преобладанием в почвенном покрове сочетаний буро-таежных почв с буро-таежными глеевыми и болотными. Почвенные округа материковой части Амурско-Северо-Сахалинской провинции (низовья Амура) занимают озерно-аллювиальные глинистые равнины, почвенный покров которых образован сочетаниями буро-таежных, буро- таежных глеевых и болотных почв. Еще большей заболоченностью отличается почвенный покров равнинно-морского округа Северного Сахалина. Здесь широко распространены торфяные болотные почвы в сочетании с подзолами и торфяно-подзолами глеевыми. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ На территории Дальневосточной таежно-лесной области выделяются четыре горные почвенные провинции: Камчатская, Охотская, Сихотэ-Алинско- Сахалинская и Верхнеамурско-Буреинская. Характеристика Камчатской горной провинции приведена выше (см. с. 269). г2. Охотская провинция Охотская горная провинция занимает сравнительно узкую полосу на побережье Охотского моря от Пенжинской губы на северо-востоке до устья Уды на юго-западе. Административно она входит в состав Магаданской области и Хабаровского края. Рельеф провинции горный и горно-долинный, со значительным преобладанием по площади горных территорий. Высота гор в отдельных случаях превышает 2000 м. Горные хребты сильно расчленены долинами рек, впадающих в Охотское море. Горные массивы сложены гранитами, гранодиоритами, филлитами, андезитами, глинистыми сланцами. На горных склонах почвообразование развивается на элювии и элюво-делювии названных пород. В верхних гори-
Глава 9. II. Бореалъный пояс 281 зонтах элювиально-делювиальных отложений часто встречается примесь вулканического стекла. Долины рек сложены третичными породами и четвертичными аллювиальными и озерно-аллювиальными галечниками, песками, глинами и суглинками. Климат провинции суровый, избыточно влажный, с холодной и очень продолжительной зимой. Температура наиболее холодного месяца от —19 до —26°С. Сумма температур выше 10°С колеблется от 600—900° до нулевых значений. Осадки теплого полугодия в 2—4 раза превышают осадки холодного. Из-за низких температур испаряемость слабая, относительная влажность воздуха высокая, особенно летом, в течение которого господствует холодный и сырой морской бриз с моросящими дождями и туманами. Зимой почвы промерзают глубоко (более 3 м), а летом прогреваются медленно. Стекание в долины холодного воздуха вызывает в них зимой особенно жестокие морозы, а летом частые заморозки. Северо-восточная часть провинции находится в области островного распространения вечной мерзлоты. Многолетнемерзлые грунты и перелетки встречаются повсеместно. По характеру почвенно-растительного покрова в провинции выделяются три вертикальные зоны: таежная, горно-тундровая и гольцовая. Верхняя граница леса проходит на высоте 600—700 м, опускаясь на северо-востоке до 400— 500 м (Пенжа) и поднимаясь на юго-западе до 900 м (хр. Джугджур). Таежная зона образована светлохвойным лиственничным редколесьем, в кустарниковом ярусе которого распространены кедровый стланик и березка Миддендор- фа; напочвенный покров кустарничково-мохово-лишайниковый. В юго-западной части провинции к лиственнице примешиваются ель, пихта и береза. В лесной зоне наибольшим распространением пользуются алъфегумусовые подзолы и подбуры, развивающиеся на щебнистом элюво-делювии массивно-кристаллических пород, обеспечивающем хороший дренаж. Профиль подзолов четко дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу, хорошо выражены подзолистый горизонт Е и резко отделенный от него иллювиально-гумусовый горизонт кофейного или золотистого цвета (Наумов, 1974). Профиль почв в большинстве случаев укорочен и сильно защебнен, наблюдаются следы мерзлотных деформаций в виде повсеместной почвенной бугристости и смятости генетических горизонтов. Горизонт АО почти всегда оторфован. В подзолах плот- нольдистая водоупорная мерзлота отсутствует, поэтому устойчивые признаки переувлажнения не характерны, отмечается лишь слабое оглеение в нижних горизонтах, визуально не всегда обнаруживаемое. В нижней части профиля на глубине 60—150 см могут встречаться кристаллы и линзы льда, но обычно в середине лета мерзлота уходит в породу. Почвы характеризуются очень кислой реакцией (рНН20 3—4) и высокой ненасыщенностью по всему профилю, сумма поглощенных оснований низкая. Распределение подвижного железа обнаруживает вынос его из горизонта Е и накопление в иллювиальном горизонте. Содержание гумуса в верхних минеральных горизонтах 3—6%. Гумус фульват- ный, потечный, с преобладанием подвижных фракций глубоко пропитывает почву (в горизонте Bh на глубине 30—35 см содержание гумуса достигает 2,5— 4%). Распределение гумуса по профилю бывает различным: или с постепенным уменьшением количества гумуса с глубиной, или со вторым максимумом в иллювиальном горизонте. Различия гумусовых профилей, по-видимому, связаны с особенностями минерального состава почвообразующих пород. Отноше-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ние С : N очень широкое B5—33), свидетельствующее о низкой степени превращения органических веществ. На побережье нередко обнаруживается слой вулканического пепла мощностью в несколько сантиметров. В окрестностях Магадана развиваются подзолы охристые, отличающиеся высоким содержанием аморфных форм Si02 и R203, особенно в иллювиальном горизонте. Среди альфегумусовых подзолов на склонах северной экспозиции встречаются мерзлотно-таежные неоподзоленные или слабооподзоленные почвы. По узким речным долинам, кроме подзолов, распространены мерзлотно-болот- ные торфяные почвы с близкой к поверхности льдистой мерзлотой. Выше 500—700 м таежно-лесной пояс сменяется мелкокустарничково-мо- хово-лишайниковой горной тундрой. Характерен ясно выраженный микрорельеф, образованный западинками и мерзлотно-морозными медальонами пучения. Почвенный покров комплексный. Под ровными участками основной поверхности формируются маломощные торфянисто-перегнойно-щебнистые почвы, под медальонами пучения — слабодифференцированные оглеенные почвы с коротким защебненным профилем и под западинками — болотно- тундровые торфянисто-глеевые почвы. Выше 600—900 м горно-тундровый пояс сменяется обширными пространствами каменистых россыпей, лишенных растительности из-за сурового климата. В северо-восточной части провинции на морских террасах распространены приморские тундры. Они используются для выпаса оленей. Земледелие в провинции развито слабо вследствие сурового климата, горного рельефа и низкого природного плодородия почв. Возделываются в основном овощные культуры (картофель, капуста, турнепс и др.) и овес на зеленый корм. Для сельскохозяйственного использования пригодны лишь подзолистые и пойменные дерновые почвы речных долин с мощностью мелкоземистого слоя не менее 40—50 см, подстилаемые галькой. Подзолы требуют известкования, внесения органических и минеральных удобрений и тепловой мелиорации. гу Сихотэ-Алинско-Сахалинская провинция Сихотэ-Алинско-Сахалинская горная провинция включает северную половину хребта Сихотэ-Алинь и изолированные горные поднятия в бассейне Нижнего Амура и Амгуни (хребты Чаятын, Магу, Омельдинский и др.) в пределах Хабаровского и Приморского краев, горную часть Сахалина (без крайней южной оконечности) и южную часть Курильских островов (к югу от пролива Буссоль) в пределах Сахалинской области. Северная часть Сихотэ-Алиня представляет собой сниженную пенеплени- зированную страну. В средней части она становится более возвышенной, образованной чередованием сглаженных хребтов почти меридионального простирания, отдельные вершины которых редко превышают 1500 м. Основу геологического строения составляют массивно-кристаллические породы, главным образом граниты, прикрытые сланцами и песчаниками. Температура наиболее холодного месяца от —15 до —23°, наиболее теплого—у подножий 15—16°, а на высоте 1000 м 10—1ГС. Сумма температур выше
Глава 9. II. Бореальный пояс 283 10°С соответственно изменяется от 1450 до 700° и менее. Годовая сумма осадков составляет 500—700 мм, из которых 450—500 мм приходится на теплый период. Годовой коэффициент увлажнения более 1,33. Горная часть Сахалина в орографическом отношении состоит из Западно- и Восточно-Сахалинского хребтов и расположенной между ними Поронай- ской депрессии. Почвообразующими породами Западно-Сахалинского хребта служат песчаники, сланцы, глины и конгломераты мела и палеогена, Восточно-Сахалинского — метаморфические сланцы, диабазы, порфиры и туфы. Поронайская депрессия сложена рыхлыми галечниково-суглинистыми и глинистыми четвертичными отложениями. В климатическом отношении Сахалин отличается от континента менее суровой зимой (температура наиболее холодного месяца от —10 до — 15°С) с более мощным снежным покровом и несколько лучшей обеспеченностью теплом (сумма температур выше 10°С равна 1600—800°). Почвенно-растительный покров провинции обнаруживает хорошо выраженную поясность. Нижний лесной пояс гор образован темнохвойными пихтово-еловыми лесами, папоротниковыми, черничными и зеленомошными, переходящими выше в каменноберезовые леса. На Сахалине произрастают очень своеобразные ело- во-пихтовые леса с курильским бамбуком, для которых характерны процессы интенсивного роста (гигантизм). Леса дают большое количество биомассы, активно воздействующей на почвообразование. Под лесами провинции формируются различные горные буро-таежные почвы. Выше 700—800 м на Сахалине и 800—1200 м в Сихотэ-Алине леса переходят в заросли кедрового стланика с примесью рододендрона на горных торфянисто-перегнойных почвах, большей частью оглеенных. Верхний пояс образуют горно-тундровые подбуры под мохово-лишайнико- выми и мохово-кустарничковыми тундрами, приуроченные к высотам 1000— 1600 м на Сахалине и 1400—1500 м и выше в Сихотэ-Алине. Для пояса темнохвойных пихтово-еловых лесов Сихотэ-Алиня, состоящих из аянской ели и белокорой пихты, характерны горные буро-таежные ыллюви- ально-гумусовые почвы (Иванов, 1976). Профиль их не имеет резкой дифференциации. Под рыхлой подстилкой мощностью 2—5 см залегает гумусовый горизонт мощностью около 10 см, коричнево-серой окраски, сменяющийся коричневым иллювиально-метаморфическим горизонтом. Между этими двумя горизонтами иногда встречается переходный, имеющий слабые признаки опод- золивания. Такие почвы с намечающейся более резкой дифференциацией профиля приурочены к участкам повышенного гидроморфизма. Почвы имеют кислую и сильнокислую реакцию с наибольшей кислотностью в подгумусовом горизонте. Характерна высокая гумусированность по всему профилю (в гумусовом горизонте 10—24%, в иллювиально-гумусовом — 6— 15% и более), ненасыщенность основаниями при ясно выраженной биологической аккумуляции их в поверхностном органогенном горизонте и резком падении с глубиной, высокая обменная кислотность, обусловленная в основном алюминием. Состав гумуса фульватный (С^: Сфк в горизонте А равно 0,4— 0,7), с преобладанием среди гуминовых и фульвокислот наиболее подвижных фракций, связанных с полуторными оксидами. Содержание свободной фракции фульвокислот 1а резко увеличивается в средней и нижней частях профиля.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Максимум ила и валовых полуторных оксидов приурочен к иллювиально-ме- таморфическому горизонту, наблюдается некоторое оглинивание почв по сравнению с породой. Несмотря на значительную кислотность и ненасыщенность основаниями, оподзоливание буро-таежных иллювиально-гумусовых почв или не обнаруживается, или проявляется очень слабо. Вытяжка Тамма содержит большое количество подвижных форм железа и алюминия, особенно в иллю- виально-метаморфическом горизонте. Характерной особенностью буро-таежных иллювиально-гумусовых почв является чрезвычайно большое количество почвенных грибов, встречающихся на всю глубину профиля. Грибница часто образует подобие своеобразного самостоятельного горизонта пепельного цвета, залегающего под слоем живых зеленых мхов. В более континентальных условиях под лиственничными лесами с подлеском из рододендрона, можжевельника и других сухо- и светолюбивых кустарников формируются горные буро-таежные охристые почвы. Они отличаются от иллювиально-гумусовых маломощным профилем, охристой окраской иллювиального горизонта, меньшим содержанием гумуса при некотором увеличении доли гуминовых кислот в верхнем горизонте (Сгк: Сфк=0,7—0,8), значительно меньшим содержанием оксалатно-растворимых полуторных оксидов при аналогичном характере распределения по профилю. В горно-тундровом поясе Сахалина (выше 1000 м) на скальных поверхностях под низкорослой мохово-кустарничковой растительностью описаны своеобразные горно-тундровые сухоторфянистые почвы. Общая мощность профиля составляет 50—60 см, в нем выделяется несколько органогенных горизонтов, различающихся по степени разложения. Медленное разложение растительного опада, приводящее к значительному накоплению торфа, в данном случае вызвано не избытком влаги, а низкими температурами. Отсутствие переувлажнения объясняется наличием скального грунта, обеспечивающего хорошую фильтрацию влаги, и крутыми склонами. Почвы кислые (рНКС1 4 и ниже), обменная кислотность велика и целиком обусловлена обменным алюминием. Емкость поглощения сравнительно низкая, что связано с грубым составом гумуса и малой степенью разложения растительных остатков (Ивлев, 1965). Весьма своеобразна природа Курильских островов. Острова Курильской гряды представляют собой выступающие над водой вершины подводного хребта. Самыми крупными из них являются Уруп, Итуруп и Кунашир. Они имеют преимущественно горный рельеф с вершинами до 1400 м и более. Характерно распространение вулканов, из которых значительная часть относится к действующим. Острова сложены основными вулканическими породами: андезитами, базальтами, порфиритами, много пеплов и вулканических туфов. Территория отличается морским климатом, сырым, с мягкой зимой и прохладным летом. Осадков выпадает до 1000 мм в год. Характерны очень резкие суточные колебания температур (до 20—25°С летом), частые туманы. Богата и разнообразна растительность Южных Курил. На высоких горах Курильской гряды выделяется до шести вертикальных растительных поясов: широколиственных лесов, темнохвойных лесов, каменноберезняков, кедрового стланика, верещатников и гольцов. Широколиственные леса распространены в наиболее защищенных местах до высот 200—450 м и представлены большим количеством растений мань-
Глава 9. II Бореалъный пояс 285 чжурской флоры (дуб, клен, ясень, вишня сахалинская, аралия, бархат, пихта сахалинская и др.). В подлеске преобладают бересклет, гортензия, курильский бамбук, местами актинидия и лимонник. На юге острова Кунашир растут дубняки с магнолией. Темнохвойные леса поднимаются в горы до 500—600 м. Они состоят из пихты сахалинской и ели мелкосеменной. Обычно присутствуют рябина, бархат, клен, черемуха, тис; в подлеске — курильский бамбук, смородина, жимолость, много лиан. Леса из каменной березы встречаются островами, и обычно темнохвойные леса непосредственно примыкают к зарослям кедрового стланика. Почвенный покров образован вулканическими почвами: в лесном поясе различными подтипами охристых почв, в поясе кедрового стланика вулканическими сухоторфянистыми. Последние отличаются от охристых почв наличием хорошо выраженного сухоторфянистого горизонта мощностью 10—25 см. Характерны сильнокислая реакция среды и глубокая прогумусированность всего профиля. В сельскохозяйственном отношении провинция освоена очень слабо. Земледелие (главным образом огородно-овощное) сосредоточено в низменных районах, на первых и вторых надпойменных террасах, морских террасах с дерново-луговыми и дерново-лесными пойменными и перегнойно-дерновыми почвами. На Сахалине развивается мясомолочное животноводство. Главную ценность для народного хозяйства горной провинции представляют елово-пихтовые леса. Моря, омывающие Южные Курилы, изобилуют рыбой, поэтому основное направление хозяйства здесь — рыболовство. Отходы рыболовства являются ценным удобрением для почв. г4. Верхнеамурско-Буреинская провинция Провинция включает южные отроги Станового хребта, хребет Тукурингра и Буреинский горный массив. Она расположена на территории Амурской области и Хабаровского края. Горные хребты имеют сглаженные вершины и достигают высот 1400—1600 м, в Буреинском хребте — 2000 м. Они сложены разнообразными породами (метаморфическими сланцами, гранитами, гнейсами, песчаниками и др.), на элювии и элюво-делювии которых развивается почвообразование. Провинция отличается от предыдущей резко континентальным климатом и более суровыми зимами (от —23 до -35°С). Температура наиболее теплого месяца 11—14 выше 1000 м над ур. моря и 14—19°С в пониженных местах. Сумма температур выше 10°С соответственно составляет 400—1000 и 1000—1800°. Осадков за год выпадает около 500 мм при испаряемости 400 мм. Провинция преимущественно влажная (КУ=1,00— 1,33), с чертами муссонного климата. В горах отчетливо выражена вертикальная зональность. Таежно-лесной пояс поднимается до высоты 800—1000 A100) м над ур. моря. Леса лиственничные с багульником, по склонам южной экспозиции часты лиственничники с рододендроном, а иногда с низкорослым дубом. В Буреинском массиве распространены елово-пихтовые темнохвойные леса из аян- ской ели и пихты белокорой с кедром. Под лиственничными и елово-пихтовы-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ми лесами формируются горные буро-таежные почвы. Высоко в горах (800— 1100 м) встречаются темнохвойные зеленомошные еловые леса на горных буро- таежных оподзоленных иллювиально-гумусовых почвах. В северо-западной и северной части провинции (отроги Станового хребта, хребет Ямалинь и др.) под лиственничной тайгой господствуют мерзлотные подзолы. Почвы характеризуются хорошо дифференцированным профилем, наличием четко выраженного подзолистого горизонта, присутствием надмерзлотной верховодки и постоянной мерзлоты. Под заболоченными сфагновыми лиственничниками почвы горные глеемерзлотно-таежные торфянисто-перегнойные, с высоко расположенной мерзлотой. Леса сменяются зарослями кедрового стланика на сухоторфянистых подбу- рах, которые выше 1100 м переходят в горные тундры. Здесь распространены горно-тундровые подбуры. Для них типично значительное содержание гумуса в верхних горизонтах, пропитанность гумусом профиля, очень незначительное содержание обменных оснований и высокая ненасыщенность. Участки горнотундровых почв чередуются с горными примитивными почвами и каменистыми россыпями. По узким заболоченным долинам почвы мерзлотные болотные, особенно значительные массивы верховых торфяных почв тянутся вдоль реки Уды. Провинция имеет лесохозяйственное направление. В долинах рек возможно развитие молочно-овощного хозяйства. Использование почв Дальневосточной таежно-лесной области Дальневосточная таежно-лесная область имеет ограниченные возможности для развития земледелия. Главными неблагоприятными факторами являются преобладание горных пространств и высокая заболоченность равнинных территорий вследствие длительного сохранения мерзлоты (оттаивает только к осени) и муссонного характера выпадения осадков. Поэтому для расширения земледелия большое значение имеет осушительная мелиорация заболоченных и болотных почв с учетом их глубокого промерзания. Основные агротехнические мероприятия должны быть направлены на окультуривание почв путем внесения органических и минеральных удобрений и известкования, а также оптимизацию водно-теплового режима (сброс осенних избыточных вод, регулирование промерзания почвы и создание условий для быстрого оттаивания и прогревания пахотного горизонта в весеннее время). На склонах в условиях холмистого и горного рельефа необходимы мероприятия по предотвращению водной эрозии почв в период летних и осенних дождей. Главные отрасли сельского хозяйства области — охотничье-пушной и морской зверобойный промыслы, оленеводство. Развито также мясомолочное животноводство, особенно на Камчатке, высокотравные луга которой дают два- три укоса сена за сезон. Здесь же имеются большие перспективы для развития парникового и тепличного хозяйства на геотермальных водах. Земледелие в области очаговое, приурочено главным образом к долинам рек, выращивают картофель, овощные культуры, овес и ячмень. Большую ценность для народного хозяйства представляют хвойные леса области.
Глава 10. III. Суббореалъный пояс Глава 10 III. СУББОРЕАЛЬНЫЙ ПОЯС Суббореальный пояс расположен между бореальным и субтропическим поясами. Он ограничен суммами температур выше 10°С от 1800—2400° на севере до 3200—4000° на юге. В связи с различиями в увлажнении в пределах пояса создается разнообразие экологических условий, вследствие чего выделяются следующие почвенно-биоклиматические области: V. Западная буроземно-лесная океаническая область бурых лесных почв; VI. Центральная лесостепная и степная континентальная область серых лесных, черноземных и каштановых почв; VII. Восточная буроземно-лесная океаническая область бурых и подзолисто-бурых лесных почв; VIII. Полупустынная и пустынная экстраконтинентальная область светло- каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв. Западная и Восточная буроземно-лесные области суббореального пояса располагаются на океанических флангах Евразиатского континента. Первая из них включает обширные пространства Западной и Центральной Европы, заходя на территорию России и сопредельных государств лишь своей крайней восточной частью (в предгорных и горных районах Карпат, Крыма и Кавказа). Вторая охватывает восточную приокеаническую часть Евразии, занимая большие площади в Корее, на северных островах Японии, в северо-восточной части Китая, а в пределах России — юг Дальнего Востока. Умеренно теплый климат с высоким увлажнением (обеспечивающим промывной водный режим почв), способствующий процессу внутрипочвенного выветривания, интенсивный биологический круговорот под пологом хвойных, хвойно-широколиственных и широколиственных лесов, поставляющих большое количество опада, богатого зольными элементами и азотом, благоприятствуют формированию бурых лесных почв. В качестве самостоятельного типа бурые лесные почвы были впервые выделены в Западной Европе немецким почвоведом Э.Раманном A905) под названием «буроземы». В России о них впервые писал К.Д.Глинка, которому Раманн показал эти почвы в окрестностях Будапешта в 1909 г. во время Первой Международной агрогеологической конференции. Обоснование выделения типа бурых лесных почв на территории СССР принадлежит Л.И.Прасолову A929), исследовавшему эти почвы в горах Крыма и Кавказа. Дальнейшее изучение бурых лесных почв нашей страны связано с работами Л.И.Прасолова, И.Н.Ан- типова-Каратаева, Д.Г.Виленского, Ю.А.Ливеровского, И.П.Герасимова, В.М.Фридланда, С.В.Зонна, Г.И.Иванова и многих других. Характерными признаками бурых лесных почв (буроземов) являются слабая дифференциация на генетические горизонты, сравнительно однотонная бурая или коричнево-бурая окраска (за исключением гумусового горизонта), кислая или слабокислая реакция всего профиля либо верхней его части, метаморфическое оглинивание всей толщи почвы, отсутствие или слабо выраженное перераспределение ила, кремнезема и полуторных оксидов по профилю,
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств накопление подвижных оксалатно-растворимых форм железа в верхней части почвы, высокое содержание в гумусовом горизонте хорошо разложившегося органического вещества. Профиль бурых лесных почв состоит из лесной подстилки (О), гумусово- аккумулятивного горизонта (А), метаморфического оглиненного горизонта (Вт), постепенно переходящего в почвообразующую породу (С). Наиболее характерно формирование бурых лесных почв на суглинистом каменисто-щебнистом элювии или элюво-делювии плотных пород, но вообще бурые лесные почвы образуются на самых разнообразных, в том числе рыхлых мелкоземис- тых породах. На сильно выветрившихся породах, связанных преимущественно с более выположенными элементами рельефа, развиваются бурые лесные оподзолен- ные почвы, отличающиеся от бурых лесных типичных наличием морфологических и химических признаков оподзоленности. В структуре профиля этих почв под гумусовым горизонтом появляется осветленный горизонт АЕ или Е. Бурые лесные почвы в разных частях своего ареала наряду со сходством химических и морфологических свойств имеют и существенные различия, связанные с неоднородностью условий почвообразования. Эти различия дают основание для разделения типа бурых лесных почв на большое число фациаль- ных подтипов, которые можно объединить в три основные группы: бурые лесные кислые теплые кратковременно промерзающие, бурые лесные слабоненасыщенные теплые кратковременно промерзающие и бурые лесные слабоненасыщенные умеренные промерзающие и длительно промерзающие. Бурые лесные кислые теплые кратковременно промерзающие почвы распространены во влажных и теплых районах, главным образом в Западном Закавказье, Карпатах и Закарпатье, и характеризуются кислой реакцией всего профиля и сильнокислой — верхней его части (рНКС1 3,2—4,5), высокой ненасыщенностью поглощающего комплекса основаниями E0—95%), обусловленной почти полностью подвижным алюминием, низкой емкостью обмена E—10 мгэкв). Содержание гумуса в них составляет 4—8%. Гумус фульватный (Сгк: Сфк = 0,3— 0,7), в составе гуминовых кислот преобладают бурые гуминовые кислоты A-я фракция), связанные с полуторными оксидами. Бурые лесные слабоненасыщенные теплые кратковременно промерзающие почвы формируются в теплых, но несколько менее влажных условиях и распространены преимущественно на северном склоне Большого Кавказа, в Восточном Закавказье, горном Крыму. От описанной выше фации бурых лесных почв они отличаются более темной окраской, связанной с повышенным содержанием гумуса E—12%), и иным составом. В верхнем горизонте этих почв отношение Сгк: Сфк более широкое, чем у бурых лесных кислых, — 0,8—0,9. В группе гуминовых кислот наряду с ульминовыми кислотами присутствуют гуматы кальция. Почвы характеризуются слабокислой реакцией всего профиля (рНКС14,3— 6,0), высокой насыщенностью основаниями F0—80%), значительной емкостью поглощения A2—40 мгэкв). Бурые лесные слабоненасыщенные умеренные промерзающие и длительно промерзающие почвы распространены на Дальнем Востоке в условиях пониженной обеспеченности теплом и контрастного режима выпадения осадков. Фациаль- ными особенностями этих почв являются глубокое промерзание и позднее оттаивание, более высокое содержание гумуса G—15%) с резким спадом по
Глава 10. III. Суббореалъный пояс профилю, широкое отношение Сгк: Сфк A,0—1,7) и преобладание среди гуми- новых кислот фракции, связанной с кальцием, большая емкость обмена B6— 52 мгэкв), почти полная насыщенность основаниями (98—99%). На территории Западной и Восточной буроземно-лесных областей наряду с типом бурых лесных почв встречаются следующие основные типы: бурые лесные глеевые почвы, подзолисто-бурые лесные почвы, подзолисто-бурые лесные глеевые и луговые подбелы. Бурые лесные глеевые почвы распространены в ареале бурых лесных, где формируются на пологих склонах и их шлейфах в условиях затрудненного дренажа, способствующего избыточному увлажнению. В морфологии почв отчетливо видны признаки оглеения в виде сизых и ржавых пятен, железисто-марганцевых конкреций и др.; профиль дифференцирован слабо, иногда присутствуют грунтовые воды. Подзолисто-бурые лесные почвы отличаются от бурых лесных четко выраженным морфологически и химически расчленением профиля по подзолистому типу, обусловленным процессами лессивирования и слабого сезонного поверхностного оглеения. Наличие (или отсутствие) процессов кислотного гидролиза в верхней части профиля не имеет бесспорных доказательств. Формируются эти почвы в ландшафтах затрудненного водообмена под широколиственными и хвойно-широколиственными лесами в Закарпатье, на Северном Кавказе и на юге Приморского края. Различия в гидротермическом режиме разобщенных ареалов подзолисто-бурых лесных почв позволяют выделять педотермические фации, аналогичные фациям бурых лесных почв. У. Западная буроземно-лесная область бурых лесных почв Западная буроземно-лесная область отличается влажным теплым климатом с мягкой зимой и кратковременным промерзанием почв, господством широколиственных лесов, под которыми формируются бурые лесные почвы. В пределах России и сопредельных государств в равнинной части области выделяется одна Закарпатская провинция, относящаяся к почвенно-климатической фации теплых кратковременно промерзающих почв, и четыре горные провинции: Карпатская, Крымская, Северо-Кавказская и Восточно-Кавказская. К. Зона бурых лесных почв широколиственных лесов К^. ЗАКАРПАТСКАЯ ПРОВИНЦИЯ БУРЫХ ЛЕСНЫХ ОПОДЗОЛЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-ГЛЕЕВАТЫХ И БУРЫХ ЛЕСНЫХ ГЛЕЕВЫХ ПОЧВ Закарпатская провинция занимает краевую часть Среднедунайской низменности, расположенную вдоль нижнего течения Тиссы в пределах Закарпатской части Украины. Это аллювиальная равнина с пологоволнистым террасированным рельефом и абсолютными высотами от 100—140 м в долине Тиссы до 300—350 м над ур. моря в предгорьях Карпат. Основными почвообразующими породами служат аллювиальные и аллювиально-делювиальные отложения различного гранулометрического состава с преобладанием суглинистых и глинис- 10 География почв
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств тых, местами переотложенные продукты выветривания древних красноцвет- ных кор. Климат провинции умеренно континентальный. Зима короткая и мягкая. Температура наиболее холодного месяца от —3 до -5°, наиболее теплого — 18—2 ГС. Продолжительность основного периода вегетации 184 дня, безморозного периода — 189—194 дня. Сумма температур выше 10°С составляет 2800— 3000°. Осадков за год выпадает 800—1000 мм при испаряемости около 600 мм. Годовой коэффициент увлажнения больше 1,33. В почвенном покрове провинции преобладают бурые лесные оподзоленные поверхностно-глееватые почвы и бурые лесные глеевые, формирующиеся под широколиственными дубовыми и буково-дубовыми мертвопокровными и травянистыми лесами. Бурые лесные оподзоленные поверхностно-глееватые почвы занимают древние четвертичные террасы Тиссы, расчлененные на увалы. В межувальных понижениях и в нижних выположенных частях склонов обычно развиты бурые лесные глеевые почвы. Оглеение почв провинции связано с большим количеством осадков и высокой относительной влажностью, что при тяжелом гранулометрическом составе почвообразующих пород и незначительных уклонах приводит к сильному периодическому переувлажнению почв. Профиль бурых лесных оподзоленных поверхностно-глееватых почв Закарпатской провинции, по исследованиям Е. Н. Рудневой A960), слабо дифференцирован на генетические горизонты (АО—АЕ—EBm—Bmg—BCg—С), верхние горизонты окрашены в серо-палевые и серовато-бурые тона. Содержание гумуса, несмотря на большую массу растительных остатков, не превышает 5%, что является следствием особенностей климатического режима, обусловливающего быстрое разложение и значительную минерализацию органического вещества. Отношение C.N сравнительно узкое и говорит о высокой степени гумификации органического вещества и обогащенности его азотом. Интенсивность проявления дернового процесса невелика, содержание обменных оснований в верхних горизонтах ниже, чем в породе. Реакция почв кислая, причем с глубиной кислотность несколько увеличивается. Распределение илистой фракции, валовых кремнекислоты и полуторных оксидов носит нерезко выраженный элювиально-иллювиальный характер. Подвижное железо накапливается в верхней части профиля. Валовой состав ила по профилю не изменяется (Руднева, 1960). В долине Тиссы развиты дерно- во-глеевые почвы. Естественные ландшафты провинции претерпели существенные изменения под влиянием хозяйственной деятельности человека. В настоящее время на месте сведенных лесов произрастают сады, виноградники, табак, кукуруза, зерновые и другие сельскохозяйственные растения. Невысокое содержание гумуса и неблагоприятные свойства, связанные с переувлажнением почв, требуют предусмотреть в системе мероприятий, направленных на повышение почвенного плодородия, проведение осушительных работ, глубокое рыхление почв и известкование в комплексе с внесением органо-минеральных удобрений. Территория провинции может рассматриваться как один аллювиально-рав- нинный суглинистый почвенный округ.
Глава 10. III. Суббореальный пояс ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ Для гор западной приокеанической гумидной фации суббореального пояса характерен «лугово-бурый» тип структуры вертикальной зональности. В системе вертикальных почвенных зон значительное место занимают горные бурые лесные почвы, сменяющиеся в высоких частях гор горно-луговыми. В несколько более сухих районах западных океанических областей суббореального пояса, лежащих на границе с континентальной областью, развивается «лугово-буро-черноземный» тип структуры вертикальной зональности, характеризующийся появлением в нижнем поясе (ниже горных бурых лесных почв) горных серых лесных почв и горных черноземов. Южнее, на переходе к субтропическому поясу, горные черноземы и горные серые лесные почвы в нижнем поясе гор замещаются горными коричневыми почвами. Этот тип структуры вертикальной зональности называют «лугово-буро-коричневым» (Розов, 1954). дг Карпатская провинция Провинция занимает западную часть Украины. Климат Карпат переходный от западноевропейского умеренного к восточноевропейскому континентальному. Наиболее теплым и влажным является климат юго-западного склона Карпат, особенно в межгорных депрессиях и котловинах. Температура наиболее холодного месяца от —3 до —6°, наиболее теплого в депрессиях — 19—20°, в наиболее высоких местах — 12—13°С. Продолжительность основного периода вегетации изменяется от 160—180 до 90 дней. Сумма температур выше 10°С в межгорных депрессиях и котловинах составляет 2600— 2800°, на вершинах гор (полонинах) — 1100—1200°. Среднее годовое количество осадков соответственно изменяется от 800—900 до 1400—1600 мм. Годовой коэффициент увлажнения больше 1,33. Почвенно-растительный покров образует хорошо выраженную поясность. Бурые лесные оподзоленные поверхностно-глееватые почвы дубовых и буко- во-дубовых лесов предгорий Закарпатья выше 350—400 м сменяются зоной буковых, буково-еловых и чисто еловых мертвопокровных лесов, характеризующейся господством бурых горно-лесных кислых почв преимущественно на щебнистых продуктах выветривания метаморфических и изверженных пород. Выше 1200—1500 м им на смену приходят субальпийские и альпийские луга с преобладанием горно-луговых почв на сильно щебнистом элювии песчаников, конгломератов и сланцев. Это зона пастбищ и сенокосов. В провинции развито лесоводство, животноводство, в межгорных депрессиях и котловинах сеют зерновые (рожь, пшеницу, кукурузу), выращивают виноград и плодовые. В несколько более континентальных условиях Предкарпатья в предгорьях на высоте от 300 до 500 м под буковыми и буково-еловыми лесами на рыхлых аллювиальных и делювиальных суглинках формируются подзолисто-бурые лесные поверхностно-глеевые почвы. д2. Крымская провинция Крымская провинция включает массив Крымских гор и в административном отношении расположена на юге Украины. Крымские горы сложены изве-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств стняками, сланцами и песчаниками и состоят из трех параллельных горных град и двух межгорных депрессий между ними. Грады постепенно снижаются с юга на север и характеризуются резко асимметричным (куэстовым) строением: южный склон крутой и обрывистый, северный — значительно более пологий. Максимальные высоты южной, самой крупной, грады превосходят в центральной части 1500 м и снижаются к западу и востоку. Температура наиболее холодного месяца изменяется от 4° в приморской части до —4° в горно-луговой зоне, а наиболее теплого — от 22—25 до 12—15°С соответственно. Сумма температур выше 10°С составляет от 3800—4000 до 1700— 1900°. Годовая сумма осадков возрастает от 400—600 до 900—1000 мм. Максимальное количество их выпадает зимой. Снежный покров в приморской зоне практически отсутствует. Коэффициент увлажнения за год от приморской зоны до горных лугов возрастает от 0,55 до 1,33 и более. В Крымской провинции (за исключением южного склона Главной грады) в нижней части лесного пояса произрастают дубовые леса на бурых горно-лесных слабоненасыщенных почвах, выше 600—700 м сменяющиеся буковыми лесами на бурых горно-лесных почвах, более богатых гумусом и более кислых. На высоте около 1200—1300 м лесной пояс переходит в горные луга на горно-луговых, преимущественно черноземовидных почвах. В депрессиях между куэстовы- ми цепями широко распространены черноземы. Южный склон Главной грады Крымских гор, обращенный к морю, отличается более теплым и сухим климатом, что отражается и на почвенно-расти- тельном покрове. От берега моря и до высоты около 300 м здесь располагается зона кустарниковых зарослей и низкорослых ксерофитных можжевелово-дубо- вых лесов на бурых лесных, а в наиболее сухих позициях (особенно на востоке) и на коричневых почвах. К выходам известняков приурочены красноцвет- ные почвы, называемые terra rossa, характерные для Средиземноморья. Отмеченные особенности свидетельствуют о наличии на южном склоне черт, свойственных субтропическому почвообразованию, и позволяют рассматривать Крымскую провинцию как переходную к субтропическому поясу. В провинции выращивают виноград, плодовые культуры, табак. Горно-луговая зона используется как летние пастбища. ду Северо-Кавказская провинция Северо-Кавказская провинция включает северный склон Большого Кавказа от его западной оконечности до восточной границы Чеченской котловины и сравнительно небольшую часть южного склона с восточной границей в районе Туапсе. В провинцию входят горные части Краснодарского и Ставропольского краев. Температура наиболее теплого месяца в пределах провинции изменяется от 21—23° в самых низких ее частях до 8—9°С в верхней части горно-луговой зоны. Температура наиболее холодного месяца соответственно изменяется от 4—2 до -8°, сумма температур выше 10°С — от 3500—3000 до 0°. Годовая сумма осадков возрастает от 600—700 мм внизу до 1000 мм в верхней части провинции. Годовой коэффициент увлажнения от подножий к вершинам хребтов возрастает от 1,00 до 1,33 и более.
Глава 10. III. Суббореалъный пояс Почвообразующие породы представлены преимущественно щебнистыми элювиальными и элювиально-делювиальными отложениями, очень разнообразными по составу и возрасту (песчано-глинистые отложения третичного возраста, известняки верхнего мела и верхней юры, сланцы нижней юры, мета- морфизированные и изверженные породы палеозоя и докембрия). Структура вертикальной зональности провинции в разных ее частях в связи с местными особенностями пород и климата имеет свою специфику, но в общем виде состоит из последовательно сменяющихся снизу вверх степей на горных черноземах (типичных и выщелоченных), дубовых лесов на серых горнолесных почвах, буковых, пихтовых и еловых лесов на бурых горно-лесных слабоненасыщенных почвах и субальпийских и альпийских лугов на горно-луговых почвах. К юрским и меловым известнякам приурочены массивы дерново-карбонатных почв. В центральной части провинции, между верхним течением Кубани и Бак- саном, вследствие пониженного увлажнения лесной пояс не развит и черноземы непосредственно сменяются горно-луговыми почвами. Особой структурой отличается южный склон Большого Кавказа в районе Новороссийска, где ввиду небольшой высоты гор отсутствует горно-луговая зона, а в нижнем поясе дубовых лесов на бурых лесных почвах в наиболее засушливых положениях встречаются массивы коричневых почв сухих лесов и кустарников (держидерево, можжевельники, сумах и др.). На территории провинции развито лесное хозяйство. Горно-луговая зона используется под летние пастбища и сенокосы. В зоне бурых лесных и особенно серых лесных почв широко распространено плодоводство, а в благоприятных условиях рельефа и табаководство, особенно на дерново-карбонатных почвах. д4. Восточно-Кавказская провинция Восточно-Кавказская провинция занимает северные склоны Большого Кавказа между Чеченской котловиной и районом Дербента и включает восточную часть Чеченской Республики и южную часть Дагестана. Температура наиболее холодного месяца 1—2° внизу и от —6 до —8° в горно-луговой зоне, температура наиболее теплого месяца соответственно изменяется от 23—25° до 10—12°С; сумма температур выше 10°С — от 3800 до 0°. Сумма осадков за год возрастает от подножий гор к вершинам от 500—600 до 800—1000 мм, а годовой коэффициент увлажнения меняется от 0,55 до 1,20. Эта провинция отличается от Северо-Кавказской большей сухостью. Предгорья сложены песчано-глинистыми отложениями третичного возраста, легкая размываемость которых является причиной возникновения мягких форм рельефа. Выше располагаются полосы более плотных меловых известняков и юрских сланцев, рельеф становится более расчлененным. Вертикальный ряд почвенно-растительных зон представлен снизу вверх сухими лесами и кустарниками, состоящими из дуба, держидерева, кизила, мушмулы, груши, боярышника, на коричневых почвах, дубовыми и реже буковыми лесами на бурых горных лесных слабоненасыщенных почвах и горными субальпийскими и альпийскими лугами на горно-луговых почвах. На меловых известняках развиты дерново-карбонатные почвы. Характер почвенно-расти-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств тельного покрова свидетельствует о наличии в провинции субтропических влияний. В Восточно-Кавказской провинции развито виноградарство и плодоводство, выращивают зерновые культуры. Зона горно-луговых почв является базой животноводства. Использование почв Западной буроземно-лесной области В условиях влажного и теплого климата равнинной части области (Закарпатская провинция) возделывается широкий круг сельскохозяйственных культур: кукуруза, рожь, пшеница, овощные культуры, сахарная свекла. Развито садоводство и виноградарство. Длительный вегетационный период способствует выращиванию пожнивных культур. Для повышения плодородия почв необходима ликвидация временного поверхностного переувлажнения путем проведения осушительных работ и глубокого рыхления подпахотных горизонтов, известкование и внесение органо-минеральных удобрений. В предгорьях агротехника направлена на предотвращение водной эрозии. В горных провинциях области развиты лесное хозяйство, животноводство и выборочное земледелие в условиях удобного для пашни рельефа. Выращивают зерновые (рожь, пшеницу, кукурузу), табак, виноград, плодовые культуры. В системе агротехники важнейшая роль принадлежит комплексу мероприятий по борьбе с эрозией почв и селевыми потоками. Зона горно-луговых субальпийских и альпийских почв используется в качестве летних пастбищ и сенокосов для мясомолочного животноводства и овцеводства. VI. Центральная лесостепная и степная область серых лесных, черноземных и каштановых почв Центральная лесостепная и степная область суббореального пояса расположена в центре Евразии. На севере она граничит с Европейско-Западно-Сибир- ской таежно-лесной областью бореального пояса. Южная граница области проходит на западе у подножия горных сооружений Крыма и Кавказа D5—43° с.ш.), достигнув 45° в.д., она круто поднимается к северу и далее к востоку следует примерно по 50—51° с. ш. Область характеризуется умеренным континентальным климатом, степень засушливости которого нарастает с запада на восток и с севера на юг. В целом это область недостаточного увлажнения (в северной части коэффициент увлажнения 1—0,7, на юге — 0,66—0,50). Растительность представлена широколиственными лесами и степями, изменяющимися по мере увеличения засушливости климата от луговых красочных до сухих типчаково-полынных. Для почв области характерен непромывной, а местами периодически промывной водный режим, обусловливающий господство почв с наличием иллю- виально-карбонатных горизонтов и со значительным накоплением органических веществ, в составе которых преобладают гуминовые кислоты. В почвенном покрове основное место занимают серые лесные, черноземные и каштановые почвы, а также лугово-черноземные, лугово-каштановые, солонцы, солоди и в меньшей мере солончаки.
Глава 10. III. Суббореальный пояс В пределах области интенсивно развито сельское хозяйство, особенно земледелие. Почвы области отличаются максимальной распаханностью. В связи с нарастанием температур и повышением засушливости климата с севера на юг в пределах Центральной лесостепной и степной области отчетливо выделяются три природные зоны: Л. Зона серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи; М. Зона обыкновенных и южных черноземов степи; Н. Зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи. Л. Зона серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи Лесостепная зона простирается сплошной полосой от Карпат до Енисея. Восточнее Енисея серые лесные почвы и лесостепные черноземы встречаются отдельными островами на склонах низкогорий Средней Сибири и в межгорных котловинах. Лесостепь представляет собой зону, переходную от влажного климата лесной зоны к засушливому климату степи. Основной особенностью климата является близкое соотношение годовых осадков и испаряемости. На северной границе зоны годовые осадки и возможное испарение сбалансированы (КУ =1), на южной испаряемость преобладает над суммарным количеством выпадающих осадков (КУ=0,77). В среднем лесостепная зона характеризуется как полувлажная. Вследствие большой долготной протяженности отдельные элементы климата значительно меняются, особенно температура. На крайнем западе накапливается сумма температур выше 10°С в пределах 2400—3200°, на востоке — 1400—1800°. Зона сравнительно однородна по температурам теплого периода A8—20°), но заметно различается по температурам зимнего периода. Температура наиболее холодного месяца в лесостепи от —4 до —8° на западе (зима мягкая) и до —25°С на востоке (зима холодная). Значительные различия по долготе наблюдаются также в отношении годового количества осадков, которое уменьшается от 550—700 мм на западе до 350 мм на востоке. Продолжительность основного периода вегетации, составляющая на западе около 150—180 дней, сокращается на востоке до 90—120 дней, чем и объясняются существенные различия сумм температур при сравнительном сходстве температуры теплого периода в пределах зоны. Таким образом, общими закономерностями изменения климата лесостепи являются уменьшение гумидности с севера на юг, нарастание континентальное™ (похолодание зим, сокращение активного периода, уменьшение общей суммы температур) и уменьшение суммы осадков с запада на восток, обусловливающие специфику гидротермических режимов и появление в лесостепных почвах особенностей, определяющих подзональное и фациально-провинци- альное разделение зоны. Лесостепь Русской равнины характеризуется сильно и глубоко расчлененным эрозией волнистым рельефом. За Уралом лесостепная зона занимает южную часть Западно-Сибирской низменности и увалистые предгорные равнины Алтая и Саян.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Наиболее распространенными почвообразующими породами лесостепи являются лёссы и лёссовидные суглинки и глины. В европейской части зоны наблюдается утяжеление гранулометрического состава почвообразующих пород к востоку: легко- и среднесуглинистые отложения, преобладающие на западе и в центре зоны, в восточном направлении сменяются тяжелосуглинистыми и глинистыми. Примерной границей между ними можно считать западные склоны Приволжской возвышенности. Растительность лесостепной зоны до освоения ее человеком была представлена луговыми степями и остепненными лугами в сочетании с широколиственными лесами в европейской части и мелколиственными — в Западной Сибири. Широколиственные леса состоят из дуба с незначительной примесью липы, ясеня, вяза, клена остролистного, а в западных районах, более влажных и теплых, — с примесью бука и граба. В Приуралье леса хвойно(пихтово)- широколиственные и березовые. В Западно-Сибирской низменности господствуют березово-осиновые травянистые леса. Особенно крупные массивы лесов существовали в северной части лесостепи. Соотношение между лесной и травянистой растительностью в разных частях зоны испытывало в прошлом значительные колебания, вызванные природными факторами. В частности, изменения климатических условий в голоцене и связанные с ними смещения границ лесов и степей обусловили сложный и полигенетический характер почв и почвенного покрова лесостепи. В автоморфных условиях лесостепной зоны преобладают два почвенных типа: серые лесные почвы и лесостепные черноземы. Серые лесные почвы были описаны еще в первых работах В.В.Докучаева, посвященных изучению русского чернозема, под названием «типичных лесных земель» и «серых переходных земель». В.В.Докучаев рассматривал серые лесные почвы как самостоятельный тип, который формируется в результате своеобразного процесса почвообразования, протекающего под травянистыми широколиственными лесами лесостепной зоны. Несколько позже были высказаны гипотезы вторичного происхождения серых лесных почв: из черноземов путем деградации последних под влиянием наступающей лесной растительности (Коржинский, 1887), из дерново-подзолистых почв под влиянием дернового процесса, вследствие смены лесных формаций от хвойных к широколиственным с одновременным усилением роли травянистой растительности в почвообразовании (В.Р.Вильямс), а также из луговых почв при усилении дренажа и поселении на них лесной растительности (И.В.Тюрин). Учитывая сложную историю развития серых лесных почв, испытавших на себе как изменение природных факторов, так и воздействие многовековой хозяйственной деятельности человека, в настоящее время не отрицают ни одну из названных точек зрения и признают, что серые лесные почвы в разных частях территории их распространения могут иметь различное происхождение. Однако решающее значение в образовании серых лесных почв придается современным почвообразовательным процессам под покровом лиственных, преимущественно дубовых лесов, которые в основном и определяют главные генетические особенности серых лесных почв. В формирование представлений о генезисе и географии этих почв большой вклад внесли работы И.В.Тюрина, Н.Н.Розова, А.А.Завалишина, С.В.Зонна, Е.В.Рубилина, Б.П.Ахтырцева и др. Фитомасса широколиственных травянистых лесов достигает 4000 ц/га при приросте 90 ц/га. Широколиственные леса дают ежегодно 35—50 ц/га наземно-
Глава 10. III. Суббореальный пояс го опада, с которым поступает до 300 кг/га и более азота и зольных элементов. В составе золы опада оксиды CaO, MgO и К^О составляют 50—70%, Si02 — 10-15%, Fe203 - 3-4%. Под сложной дубравой мощное развитие получает процесс биологической аккумуляции. Широколиственные леса синтезируют массу органического вещества и потребляют азота и зольных элементов в несколько раз больше по сравнению с хвойным лесом. Особенно велики различия в потреблении кальция. Благодаря насыщенности опада основаниями разложение растительных остатков сопровождается более полной нейтрализацией образующихся органических кислот по сравнению с хвойным лесом. Масштабы миграции органических веществ под широколиственными лесами Среднерусской лесостепи вдвое меньше, чем под лесами южной тайги (Ахтырцев, 1968). В результате закрепления менее подвижных гумусовых веществ под подстилкой формируется горизонт, обогащенный мягким перегноем, азотом, фосфором, кальцием и другими элементами минерального питания. Однако для полного усреднения и коагуляции гумусовых кислот кальция в верхнем горизонте не хватает, поэтому часть не полностью усредненных гуминовых кислот, а также подвижные фуль- вокислоты вымываются в нижележащие горизонты и, взаимодействуя с минеральными компонентами почвы, вызывают дифференциацию профиля. Основными составляющими почвообразовательного процесса под широколиственными лесами являются биологическая аккумуляция органического вещества и зольных элементов, разрушение минеральной части под влиянием органических веществ и вынос продуктов распада в виде металлоорганических комплексов (оподзоливание), лессиваж. В зависимости от интенсивности гумусирования и выраженности признаков элювиально-иллювиальной дифференциации профиля, которые обычно (но не всегда) находятся в обратной корреляции, тип серых лесных почв разделяется на три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы. Морфологический профиль собственно серых лесных почв состоит из следующих горизонтов: О — лесная подстилка; А — гумусово-аккумулятивный горизонт серого цвета, комковато-порошистой структуры; АЕ — гумусово-элю- виальный горизонт белесовато-серой окраски благодаря обильной присыпке, комковато-ореховатой структуры с ясно намечающейся плитчатостью; Bt — иллювиальный горизонт бурой, светлеющей книзу окраски, ореховато-при- зматической структуры, с хорошо выраженными по граням структурных от- дельностей, трещинам, ходам корней глянцевитыми темными железисто-гумусовыми коллоидными пленками. Книзу окраска светлеет, структура укрупняется и происходит постепенный переход в почвообразующую породу С. Во многих серых лесных почвах на некоторой глубине A20—200 см) имеется иллю- виально-карбонатный горизонт, но он может и отсутствовать. Нередко между горизонтами АЕи Bt выделяется переходный — ЕВ, иллювиальный с признаками оподзоленности, темно-бурый, мелкоореховатый, с белесой присыпкой. В светло-серых лесных почвах горизонт А более светлой окраски и несколько укорочен, а оподзоленный горизонт имеет более обильную белесую присыпку и листовато-плитчатую структуру, рассыпающуюся на мелкие остроугольные орешки. Темно-серые лесные почвы отличаются от серых лесных большей мощностью гумусового горизонта и его более темной окраской. Оподзо- ленность морфологически слабо выражена и проявляется в виде необильной
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств белесой присыпки на поверхности структурных агрегатов в нижней части гумусового горизонта. Горизонт Bt, как правило, меньшей мощности, чем у серых лесных почв, и в верхней части несколько прокрашен гумусом. Обычно на глубине 120—150 см залегают карбонаты. Содержание гумуса в верхнем горизонте серых лесных почв под лесом 4,9— 5,5%, отношение С^: Сфк около 1, в составе гуминовых кислот преобладают гуматы кальция B-я фракция). Спад гумуса с глубиной довольно резкий, и в горизонте АЕ его количество составляет около 2%, а в горизонте Bt — около 1%. Характерной особенностью состава гумуса серых лесных почв является расширение отношения Сгк:Сфк A,2) в нижней оподзоленной части гумусового горизонта и в верхней части иллювиального с одновременным увеличением в составе гуминовых кислот доли гуматов кальция. В.В.Пономарева A976) объясняет это нисходящей миграцией неполно усредненных гуминовых кислот из верхнего горизонта вследствие недостатка в нем оснований для их нейтрализации и осаждения. По мере продвижения вниз по профилю неполно усредненных гуматов происходит их насыщение кальцием и выпадение в горизонтах АЕ и ЕВ, которые и характеризуются наиболее широким отношением Сгк: Сфк. Возможно, это реликт темноцветного почвообразования, протекавшего в иных биоклиматических условиях (Александровский, 1983). Книзу, в горизонте Bt возрастает относительное содержание фульвокислот, и в горизонтах B2t и B3t отношение С^: Сфк уменьшается до 0,5. Содержание гумуса в светло-серых лесных почвах ниже, а в темно-серых выше по сравнению с серыми лесными, что свидетельствует о нарастании интенсивности проявления дернового процесса от светло-серых почв к темно- серым. Соответственно запасы гумуса изменяются от 150 т/га в светло-серых почвах до 380 т/га в темно-серых. При сведении леса и распашке почв содержание гумуса в верхнем горизонте заметно сокращается, в составе его увеличивается доля гуминовых кислот, а среди них гуматов кальция. В верхнем горизонте реакция светло-серых лесных почв кислая, серых — слабокислая и темно-серых — близкая к нейтральной. Самые низкие значения рН отмечаются обычно в гумусово-элювиальном или верхней части иллювиального горизонта. Глубже реакция становится нейтральной, а в карбонатном горизонте — щелочной. Емкость поглощения гумусового горизонта изменяется от 10—15 мгэкв в светло-серых лесных почвах до 25—45 мгэкв в темно-серых. В составе обменных оснований наряду с кальцием и магнием присутствует некоторое количество водорода и алюминия (от 5 до 30%). По данным гранулометрического анализа, в серых лесных почвах наблюдается обеднение верхних горизонтов по сравнению с породой илистой фракцией и некоторое накопление ее в иллювиальном горизонте. Валовой анализ обнаруживает максимум полуторных оксидов в иллювиальном горизонте, в то время как горизонты А и АЕ относительно обогащены кремнеземом. В верхнем горизонте наблюдается накопление СаО, К^О, Р205, обусловленное процессом биологической аккумуляции. Степень элювиально-иллювиальной дифференциации профиля возрастает от темно-серых почв к светло-серым. Таким образом, светло-серые лесные почвы по совокупности свойств ближе к дерново-подзолистым почвам, а темно-серые лесные — к черноземам. Эта «двойственность» выражается не только в свойствах, но и в географии серых
Глава 10. III. Суббореалъный пояс Таблица 27 Изменение почвенных сочетаний под широколиственными лесами Среднерусской возвышенности в плакорных условиях Зона, подзона Северная лесостепь (зона серых лесных почв) Южная лесостепь подзона оподзоленных и выщелоченных черноземов подзона типичны черноземов Степь подзона обыкновенных черноземов Почвенные сочетания Светло-серые лесные и дерново-подзолистые почвы Серые и светло-серые лесные почвы Темно-серые и серые лесные почвы Оподзоленные черноземы и темно-серые лесные почвы лесных почв. Светло-серые лесные почвы тяготеют к более влажным климатическим условиям северной лесостепи, которая в доагрикультурный период была покрыта широколиственными лесами западноевропейского типа, а темно-серые — к южной лесостепи, где на фоне лугово-степной растительности произрастали нагорные и байрачные дубравы. Собственно серые лесные почвы встречаются как в северной, так и в южной лесостепи, но более южные их варианты отличаются от северных меньшей оподзоленностью и выщелоченностью, усилением процесса биологической аккумуляции, что отражается в морфологии и химических свойствах. В почвенном покрове северной и южной лесостепи названные почвы образуют разные сочетания как в плакорных условиях (табл. 27), так и по элементам мезорельефа. В северной лесостепи общей закономерностью в распределении почв по элементам рельефа является уменьшение оподзоленности вниз по склону. Водоразделы обычно заняты светло-серыми лесными почвами, иногда в сочетании с дерново-подзолистыми, к склонам приурочены светло-серые и серые лесные почвы, а в самых нижних частях склонов распространены полугидро- морфные серые лесные глеевые почвы. По днищам балок, лощин и западин в условиях близкого залегания грунтовых вод формируются дерново-глеевые и перегнойно-глеевые почвы под луговой и лугово-кустарниковой растительностью. В южной лесостепи темно-серые лесные почвы выходят на водоразделы, и только среди оподзоленных и выщелоченных черноземов они местами занимают склоны. В полугидроморфном ряду развиваются лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы, а в гидроморфном — луговые. Указанные различия в свойствах и географии серых лесных почв, обусловленные их переходным положением, вызывают разные подходы к их классификации и районированию (Вернандер, 1963; Урусевская, 1963; Глазовская, 1972; Ахтырцев, 1979). На особенности северных вариантов серых лесных почв обратили внимание еще И.К. Фрейберг A908) и И.В. Тюрин A939), которые при классификации выделили их в особые группы. На картах почвенно-геогра- фического районирования СССР A962) и почвенно-экологического районирования Восточно-Европейской равнины A997) серые лесные почвы северной лесостепи выделены в качестве самостоятельной лиственно-лесной зоны серых лесных почв.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Сказанное отражает объективную сложность почв и почвенного покрова лесостепи, связанную как с историей развития территории, так и с различием современных экологических условий. Вместе с тем следует подчеркнуть, что серые лесные почвы, несомненно, представляют собой не переходное образование, а самостоятельный генетический тип со свойственными ему специфическими процессами почвообразования. В пользу такого взгляда свидетельствуют, в частности, древность широколиственных лесов и длительность сохранения их в некоторых районах, подтверждаемая палеогеографическими исследованиями; формирование серых лесных почв на молодых поверхностях рельефа (а также курганах и насыпях); значительная устойчивость многих свойств серых лесных почв при сельскохозяйственном использовании. Не только с севера на юг, но и с запада на восток наблюдаются изменения в свойствах серых лесных почв. В качестве основных провинциальных особенностей можно отметить следующие: уменьшение мощности гумусового горизонта, увеличение содержания гумуса и обменных оснований в гумусовом горизонте, уменьшение выщелоченное™ и степени дифференциации профиля по элювиально-иллювиальному типу, усиление сохранности в профиле второго гумусового горизонта. Эти особенности обусловлены нарастанием континентальное™ климата и уменьшением суммы осадков, а также утяжелением гранулометрического состава почвообразующих пород на востоке Русской равнины, влияющими на энергию превращения органических остатков в биологическом круговороте веществ и глубину промачиваемости профиля. В западных провинциях с более теплым и влажным климатом и более длительным периодом активного почвообразования биологический круговорот веществ протекает быстро и полно, органическое вещество минерализуется, а процесс почвообразования распространяется на большую глубину. Поэтому на западе почвы имеют более мощные гумусовые горизонты с относительно невысоким содержанием гумуса. В восточных провинциях теплый период активного почвообразования сокращается, почвы промерзают на длительное время и менее глубоко увлажняются. Это приводит к уменьшению мощности почвенного профиля, замедлению биологического круговорота веществ и менее полному разложению органического вещества, вследствие чего в почвах накапливается больше гумуса и поглощенных оснований, а мощность гумусового горизонта сокращается. Сохранность реликтового второго гумусового горизонта также связана с ослаблением к востоку энергии превращения органических веществ. Среди серых лесных почв на участках с повышенным увлажнением в понижениях рельефа, а местами на плоских слабодренированных водоразделах развиваются полугидроморфные серые лесные глеевые почвы. Под таким названием эта почвы в качестве самостоятельного типа введены в классификацию Е.Н.Ивановой A956). В «Классификации и диагностике почв СССР» A977) в зависимости от источника дополнительного увлажнения они разделены на подтипы поверхностно- и грунтово-глееватых (глеевых). Серые лесные грунтово-глеевые почвы формируются, как правило, в нижних частях склонов в северной части лесостепной зоны, где сравнительно неглубоко A—2,5 м) залегают жесткие грунтовые воды. Эти почвы отличаются от расположенных выше по склону автоморфных лесных почв усилением роли дернового процесса, ослаблением элювиально-иллювиальной дифференциации профиля, наличием признаков оглеения и временных горизонтов почвенно-грунтовых вод в нижней части профиля. Серые лесные грунтово-глеевые почвы характеризуются хорошо вы-
Глава 10. III. Суббореальный пояс раженным гумусовым горизонтом мощностью 35—45 см, темно-серой окраски и зернистой структуры. В нижней части гумусового горизонта наблюдаются очень слабые признаки оподзоленности в виде белесой присыпки, а структура становится зернисто-ореховатой. В верхней части горизонта Bt окраска желто-бурая, с темными затеками из вышележащего горизонта и гумусированными ходами червей. Встречаются рыхлые темно-ржавые ортштейны. В иллювиальном горизонте появляются признаки оглеения в виде сизых и ржаво-охристых пятен. Степень выраженности оглеения книзу нарастает. Почвы отличаются высоким содержанием гумуса (под лесом до 14%) и относятся к виду темно- серых. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, большая часть которых связана с кальцием. Наиболее широкое отношение С^: Сфк характерно, как и в автоморфных серых лесных почвах, для нижней части гумусового или верхней части иллювиального горизонта. Ниже гумус становится фульватным. По данным гранулометрического и валового химического анализа профиль серых лесных грунтово-глеевых почв слабо дифференцирован по элювиально- иллювиальному типу. Они имеют близкую к нейтральной вверху и нейтральную или слабощелочную книзу реакцию почвенного раствора, высокую емкость поглощения и почти полную насыщенность поглощающего комплекса основаниями, в составе которых преобладает кальций. Нижние горизонты часто обогащены карбонатами и вскипают от соляной кислоты. Вследствие смены окислительно-восстановительных условий в связи с периодическим переувлажнением почвенно-грунтовыми водами железо подвижно и концентрируется в ортштейны. Характерно максимальное содержание оксалатно-растворимо- го железа в верхних горизонтах. Исследования поверхностно-глееватых серых лесных почв водораздельных западин свидетельствуют об усилении в них по сравнению с автоморфными серыми лесными почвами элювиального процесса и об обеднении почв. Наряду с серыми лесными почвами в лесостепной зоне широко распространены черноземы. Истоки научных представлений о генезисе чернозема лежат в трудах М.В.Ломоносова и Ф.И.Рупрехта. Однако подлинным основателем учения о растительно-наземном происхождении черноземов, их географии и плодородии является В.В.Докучаев, посвятивший им свое знаменитое сочинение «Русский чернозем». Большой вклад в изучение черноземов внесли также А.П.Костычев, С.И.Коржинский, А.Н.Измаильский, Г.Н.Высоцкий, Л.И.Прасолов и др. Современные представления о черноземных почвах обобщены в многотомном издании «Черноземы СССР» A974—1985). В лесостепи тип черноземных почв представлен тремя основными подзо- нальными подтипами: оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов. Лесостепные черноземы тяготеют к более южной части лесостепи. Основными особенностями почвообразования здесь являются: 1) глубокое и периодически сквозное промачивание; 2) отсутствие накопления легкорастворимых солей в почвенном профиле в автоморфных условиях; 3) интенсивная аккумуляция гумуса с образованием мощных гумусовых горизонтов; 4) наложение комплекса процессов, дифференцирующих профиль. Выщелоченные и типичные черноземы формируются под остепненными лугами и луговыми степями. Отличительная черта остепненных лугов — преобладание в травостое разнотравья и корневищных злаков. В меньшем количестве представлены луговые дерновинные злаки, а ксерофильные степные дерно-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств винные злаки (типчак, тонконог, ковыли) встречаются как примесь. Луговые степи более ксерофитны. В них основная роль принадлежит степным дерновин- ным злакам, хотя луговые и корневищные присутствуют в заметном количестве. Как для остепненных лугов, так и для луговых степей типичны покров из мхов, высокий и густой травостой и отсутствие летнего периода полупокоя в вегетации растений. Видовой состав растительности остепненных лугов и луговых степей заметно меняется при движении с запада на восток. Биомасса луговых степей и остепненных лугов равна 200—300 ц/га. Характерно резкое преобладание корневой массы F5—75%) над массой живых надземных органов C5—25%). Ежегодный опад, в котором преобладают зеленые части растений, составляет 50—55% всей биомассы и более чем вдвое превосходит опад широколиственных лесов. С опадом ежегодно поступает в почву около 700 кг/га азота и зольных элементов. В общем балансе химических веществ в северных степях преобладают кальций и азот при значительном участии кремнезема. Скорость разложения растительных остатков отстает от их поступления, в результате на поверхности почвы образуется степной войлок в количестве 80—100 ц/га. Водный режим лесостепных черноземов периодически промывной. Сквозное промачивание до грунтовых вод наблюдается в среднем раз в 10 лет. Обилие органических остатков, богатых кальцием, калием, азотом и другими элементами, и отсутствие глубокого промачивания почв в период их разложения приводит к обогащению верхних горизонтов почвы минеральными веществами. Чередование периодов увлажнения и иссушения, регулирующих активность деятельности мезо- и микроорганизмов, препятствует минерализации растительных остатков и способствует образованию сложных, в значительной степени усредненных продуктов гумификации и устойчивых органо- минеральных соединений. Накоплению гумусовых соединений способствует также их термическая денатурация в морозный период. Основным процессом в формировании черноземов является гумусово-аккумулятивный, в результате которого образуется темноокрашенный гумусовый горизонт зернистой или комковато-зернистой структуры, с более или менее высоким содержанием гумуса гуматно-кальциевого состава, нейтральной или близкой к ней реакцией, большой емкостью поглощения, практически полностью насыщенный основаниями, в составе которых преобладает кальций. В наибольшей мере эти черты проявляются в подтипе типичных черноземов, которые характеризуются «максимальным напряжением черноземного процесса». Приводимые ниже диагностические показатели выделяемых в настоящее время подтипов черноземных почв были разработаны для суглинистых и глинистых разновидностей черноземов Восточной Европы, что объясняется прежде всего историей исследования черноземной зоны. Морфологический профиль типичного чернозема состоит из степного войлока, под которым располагается гумусовый горизонт с преобладанием гумусовой окраски. Верхняя его часть (А) мощностью около 45—50 см характеризуется темно-серой, почти черной окраской, хорошо выраженной зернистой или комковато-зернистой структурой. С глубиной гумусовая прокраска ослабевает и появляется буроватый оттенок (АВ). Общая мощность гумусового горизонта (А+АВ) колеблется от 70 до 130 см. Далее следует переходный к породе иллю- виально-карбонатный горизонт Вса с преобладанием бурой окраски. В нижней
Глава 10. III. Суббореальный пояс части горизонта АВ или в верхней части горизонта Вса наблюдаются выцветы карбонатов в виде псевдомицелия. Ниже, в горизонте ВСса и породе (Сса) встречаются карбонатные прожилки и журавчики. Исследования глубоких разрезов, проведенные в последние десятилетия, показали, что в лесостепи почти повсеместно происходит смена гранулометрического состава пород на глубине 2—5 м. Поэтому в черноземах лесостепи на контакте пород часто наблюдаются следы слабого оглеения (мелкие сизые пятна, ржавые примазки и др.). Эти признаки гидроморфности являются следствием современных процессов (увеличение влажности на контакте пород в весеннее время) и не всегда служат доказательством гидроморфного прошлого черноземов лесостепи. Характерным диагностическим признаком типичных черноземов принято считать смыкание нижней границы гумусового и верхней границы карбонатного горизонта. Сезонные миграции карбонатов вызывают смещение верхней границы карбонатного горизонта в течение года (Афанасьева, 1966). Статистическая обработка данных о сезонной и годичной миграции карбонатов в типичных черноземах показала, что средняя глубина вскипания за отдельные сроки незначительно колеблется около многолетней средней. Это позволяет считать глубину вскипания надежным диагностическим признаком при картографировании . В связи с периодически промывным водным режимом солевой горизонт в типичных черноземах не выражен. Для типичных черноземов характерны нейтральная, а в карбонатном горизонте слабощелочная реакция, большая емкость и полная насыщенность поглощающего комплекса основаниями, среди которых преобладает кальций, постоянство в распределении по профилю силикатной массы и илистой фракции. Типичные черноземы отличаются высоким содержанием E—12%) и запасами F00—700 т/га) гумуса. Падение содержания гумуса по профилю происходит постепенно. В органическом веществе гумусового горизонта преобладают гуминовые кислоты (Сгк: Сфк=1,6—2,4), а среди них фракция 2, связанная с кальцием. У границы гумусового и карбонатного горизонтов содержание гуми- новых кислот начинает резко сокращаться, и за пределами гумусового горизонта гумус становится фульватным (Сгк:Сфк=0,7—0,4). В вертикальном распределении гуминовых кислот фракции 2 наблюдается увеличение их содержания в средней и особенно нижней части гумусового горизонта, столь характерное для почв лесостепи и свидетельствующее о миграции по профилю гуминовых кислот, способных осаждаться кальцием. Вертикальное перемещение подвижных фракций гумуса, а также отсутствие строгой корреляции в распределении по профилю С гумуса и С корней показывает, что на гумусообразование в типичных черноземах нельзя смотреть только как на процесс гумификации отмирающих корней in situ. Выщелоченные черноземы, основной ареал которых располагается к северу от типичных, отличаются от последних более отчетливой дифференциацией состава гумуса (увеличение содержания гуматов кальция) в пределах гумусового горизонта. Уровень залегания углекислых солей в выщелоченных черноземах понижен, так что между нижней границей гумусового и верхней границей карбонатного горизонта обнаруживается устойчивый бескарбонатный горизонт мощностью не менее 30—40 см. В этом горизонте возможно некоторое под-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств кисление реакции среды. Карбонатный горизонт, как и в типичных черноземах, характеризуется в основном миграционными формами выделения карбонатов. В выщелоченных черноземах, формирующихся на бескарбонатных отложениях, он может отсутствовать. Минеральная масса в профиле выщелоченных черноземов не вполне стабильна: имеются признаки перемещения по профилю полуторных оксидов и илистой фракции, обусловленные, по-видимому, процессом лессиважа. Оподзоленные черноземы представляют следующее звено между черноземами и серыми лесными почвами. Их профиль по морфологическим и аналитическим данным дифференцирован значительно более четко, чем профиль выщелоченных черноземов. В гумусовом горизонте оподзоленных черноземов ясно заметна белесая присыпка, представляющая отмытые зерна кварца и полевых шпатов. Наибольшее количество присыпки наблюдается в горизонте АВ. Горизонт В приобретает отчетливые черты иллювиального горизонта: темные аккумулятивные пленки на гранях структурных отдельностей. Хотя в составе гумуса по-прежнему преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием, он отличается многокомпонентностью, а дифференциация состава гумуса в пределах гумусового горизонта выражена вполне отчетливо. Гранулометрический и валовой химический состав обнаруживают ясную, хотя и слабую элювиально- иллювиальную дифференциацию по профилю. Валовой состав илистой фракции в пределах профиля не изменяется. Нижней части гумусового и верхней части переходного горизонта свойственна слабокислая реакция (рН 5,5—6,0) и слабая ненасыщенность поглощающего комплекса (до 2—7% емкости). По содержанию гумуса, его распределению по профилю, вероятности присутствия и глубине залегания карбонатов черноземы оподзоленные и выщелоченные достоверно не различаются. Главным критерием, на основании которого разделяются эти подтипы, является степень дифференциации профиля по морфологическим и аналитическим показателям. В «Классификации почв России» A997) оподзоленные и выщелоченные черноземы отнесены в качестве подтипов к самостоятельному типу черноземов глинисто-иллювиальных. Часть из них нередко рассматривается как почвы с наложенной эволюцией, т.е. формирование в них гумусового профиля, соответствующего современным условиям лесостепи, происходило на фоне текстурно-дифференцированного профиля. По мощности гумусового горизонта выделяют следующие виды черноземов: сверхмощные (больше 120 см), мощные A20—80), среднемощные (80— 40), маломощные D0—25), маломощные укороченные (меньше 25 см); по содержанию гумуса: тучные (более 9%), среднегумусные (9—6), малогумусные F—4), слабогумусированные (менее 4%). Охарактеризованные для Восточной Европы подтипы лесостепных черноземов приобретают определенные фациально-провинциальные особенности в связи с отмеченными изменениями биоклиматических условий в меридиональных отрезках зоны лесостепи. Фациальнные особенности проявляются главным образом в гумусовом и солевом профилях и в термическом режиме почв. В современной географии лесостепных и степных черноземных почв выделяют четыре группы фациальных подтипов: южноевропейские, восточноевропейские, западно- и среднесибирские, восточносибирские.
Глава 10. III. Суббореалъный пояс Южноевропейская группа отличается наиболее теплым и мягким климатом, характеризующимся короткими и теплыми зимами, большим числом дней с положительными температурами и высоким количеством жидких зимних и летних осадков. Это обеспечивает частое, глубокое, а во влажные годы сквозное промачивание почвенной толщи и наличие в почвах длительного периода с влажностью и температурой, оптимальными для активного течения биологических процессов. Следствием такого режима является обильное ежегодное поступление в почву растительных остатков и быстрое их разложение. Черноземы этой группы относятся к теплым и очень теплым периодически и кратковременно промерзающим. Они промерзают на глубину 0—40 см и находятся в замерзшем состоянии 1—2 месяца в лесостепных районах и менее месяца в степных. Для них характерны наличие интенсивных восходящих токов влаги к поверхности почвы и большая амплитуда миграции почвенных растворов. Все это вызывает формирование глубоких почвенных профилей с мощным A00 см и более) гумусовым горизонтом при относительно невысоком C—6%) содержании в нем гумуса. Запасы гумуса в почвенной толще в различных подтипах колеблются от 300 до 600 т/га. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты высокой оптической плотности, связанные с кальцием. Для черноземов южноевропейской группы весьма характерно выделение карбонатов в форме обильного и ясно выраженного псевдомицелия, что послужило причиной применения к ним широко распространенного в литературе термина «мицелярно-карбонатные». Наряду с псевдомицелием может присутствовать горизонт нечеткой белоглазки. Карбонатный горизонт отличается нерезко выраженным максимумом карбонатов и расположенной над ним миграционной зоной большой мощности с содержанием С02 около 0,5%. Глубокое и частое промачивание черноземов этой фации приводит к тому, что их профиль промыт от легкорастворимых солей и гипса. В черноземах южноевропейской группы часто наблюдается увеличение илистой фракции в горизонтах АВ и В по сравнению с породой, что связывают с внутрипочвенным оглиниванием. Значительное содержание илистой фракции, богатой монтмориллонитом, а также гуматный состав гумуса обусловливают высокую поглотительную способность этих почв D0—80 мгэкв) и их хорошую микроагрегированность. Всем черноземам южноевропейской группы свойственны высокая биологическая активность, интенсивная и глубокая зоогенная пе- рерытость почвенного профиля и обилие копролитов, часто полностью заменяющих естественную структуру. В лесостепной зоне черноземы южноевропейской группы занимают крайнюю юго-западную ее часть (север Молдавии). Восточноевропейская группа имеет более холодный и менее влажный климат. Черноземы этой группы относятся по термическим параметрам к подтипам теплых промерзающих и умеренных промерзающих почв. Они промерзают до 50—100 см и находятся в замерзшем состоянии 3—4 месяца. Глубокое (сквозное) промачивание профиля происходит во влажные годы лишь в лесостепи. Поэтому лесостепные черноземы промыты от легкорастворимых солей и гипса, а в профиле степных черноземов имеется солевой горизонт. В карбонатном профиле данной фации отчетливо выражен верхний максимум содержания СаС03, особенно резко в лесостепных черноземах.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Черноземы восточноевропейской группы имеют мощный или среднемощ- ный гумусовый горизонт с высоким содержанием гумуса в верхней части F— 12%). Запасы гумуса в различных подтипах колеблются от 300 до 700 т/га, что ставит их на первое место в мире. Западно- и среднесибирская группа отличается еще более холодным континентальным климатом. Суровая зима способствует значительному промерзанию A00—200 см) и позднему оттаиванию почв. Часто длительно сохраняющийся мерзлый слой, сокращенный вегетационный период приводят к тому, что активные биологические процессы протекают сравнительно короткое время и затрагивают небольшой почвенный слой. Черноземы этой группы относятся к умеренным промерзающим и длительно промерзающим. Для черноземов данной группы характерны среднемощные гумусовые горизонты D5—60 см) с резко выраженной языковатостью нижней границы. Образование языков и карманов связано с морозобойными трещинами, засыпанными материалом гумусовых горизонтов. Низкие зимние температуры благоприятствуют консервации и высокому накоплению гумуса E,5—14%). Содержание гумуса резко падает с глубиной, поэтому запасы его в профиле не превышают 500 т/га, а в степных черноземах колеблются в пределах 300—400 т/га. Состав гумуса гумат- но-кальциевый. Другая особенность черноземов этой группы — глубинное ог- леение, связанное с временным повышенным увлажнением в нижней части профиля, обусловленным наличием длительно сезонно-мерзлого слоя. Карбонатный горизонт выражен повсеместно, и глубина залегания его меньше, чем в черноземах европейской части страны. В нижней части профиля черноземов западно- и среднесибирской группы прослеживается криогенная структура, имеющая слоевато-плитчатую форму. Восточносибирская группа имеет резко континентальный климат с отрицательными среднегодовыми температурами, суровыми малоснежными зимами, невысоким количеством осадков, в годовом распределении которых ясно выражен позднелетний максимум. Характерно глубокое промерзание почв C00— 350 см) и медленное их оттаивание. Черноземы восточносибирской группы относятся к умеренным длительно промерзающим. Водный режим контрастный и состоит из двух периодов: сухого весенне-летнего и влажного поздне- летнего, в течение которого происходит периодическое сквозное промачива- ние почвенно-грунтовой толщи. Суровость зим, сухость и относительно низкие температуры в почве весной, раннее наступление осенних холодов сокращают длительность биологически активного периода и замедляют биологический круговорот веществ. Черноземы восточносибирской группы отличаются малой мощностью гумусовых горизонтов C5—45 см), низкой гумусностью D—6%) и резким уменьшением содержания гумуса с глубиной. В качественном составе гумуса количество гуминовых кислот лишь незначительно превышает количество фульво- кислот (С : С. « 1). х гк фк ' Карбонатные горизонты в черноземах этой группы имеют преимущественно аллохтонный характер и обладают резко выраженной верхней границей. Глубина залегания их очень сильно варьирует и не может служить диагностическим признаком. Форма выделения карбонатов в основном «мучнистая», т.е. в виде сплошной белесой пропитки, вследствие чего для обозначения черноземов этой группы распространен термин «мучнисто-карбонатные». Мучнистая
Глава 10. III. Суббореалъный пояс форма выделения карбонатов и рад других особенностей морфологии и химизма восточноазиатских черноземов связаны не только со спецификой климата, но и с характером почвообразующих пород, представленных пролювиально- делювиальными крупнозернистыми и щебнистыми отложениями. В связи с периодически промывным водным режимом, обусловленным позднелетним максимумом осадков, все черноземы восточносибирской группы промыты от легкорастворимых солей. Глубокопромерзающие восточносибирские черноземы настолько своеобразны, что принадлежность их к черноземному типу дискуссионна. В условиях повышенного увлажнения, создающегося вследствие временного скопления влаги поверхностного стока и (или) сравнительно небольшой глубины залегания почвенно-грунтовых вод C—7 м), в лесостепной зоне формируются полугидроморфные лугово-черноземные почвы. Они приурочены главным образом к понижениям мезорельефа (ложбинам, водосборным понижениям в вершинах оврагов и др.), а на слабодренированных равнинах (например, Западно-Сибирской) занимают обширные территории на плоских водоразделах. Водный режим лугово-черноземных почв характеризуется чередованием более или менее глубокого промачивания и возвратно-капиллярного подпитывания нижней части почвенного профиля в течение значительного отрезка вегетационного периода. По морфологии лугово-черноземные почвы близки к автоморфным черноземам, отличаясь от них повышенной гумусностью и наличием глубинной глееватости. Однако эти особенности неустойчивы во времени и пространстве вследствие колебания уровня почвенно-грунтовых вод по сезонам и годам. В гидроморфном ряду при постоянной связи с почвенно-грунтовыми водами разной степени минерализации, залегающими на глубине 1—3 м, а часто и повышенном поверхностном обводнении под луговой растительностью в лесостепи формируются луговые почвы. Они образуются в результате сочетания дернового и глеевого процессов. Почвы оглеены начиная с гумусового или подгу- мусового горизонта. В результате резкой сезонной изменчивости условий увлажнения луговые почвы имеют переменный периодически промывной — периодически выпотной водный режим. Луговые почвы занимают не только понижения рельефа (пади, лиманы и др.). На пониженных равнинах лесостепи, представляющих собой гигантские водосборные впадины (Окско-Донская, Приднепровская, Западно-Сибирская), в условиях плоского нерасчлененного рельефа при широком распространении двучленных отложений ими покрыты обширные площади выровненных междуречий и надпойменных террас. В периоды более влажные, чем современный, луговые почвы, очевидно, имели более широкое распространение. В.А. Ковда выдвинул гипотезу о гидроморфном прошлом черноземов, об их палеолуговом генезисе, основываясь на представлениях о послеледниковом обводнении Русской равнины и тектоническом развитии ее территории по пути возрастающего поднятия и расчленения. По мнению Е.М.Самойловой A981), независимо от истории Русской равнины наличие в голоцене более влажных климатических периодов по сравнению с современным обусловило палеогидроморфизм лесостепных черноземов. Лесостепная зона в системе почвенно-географического районирования разделяется на шесть провинций, которые по особенностям термического режима почв относятся к трем почвенно-климатическим фациям: теплых промерзаю-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств щих почв (Северо-Украинская провинция), умеренных промерзающих почв (Окско-Донская, Нижнекамская провинции) и умеренных длительно промерзающих почв (Барабинская, Бийско-Енисейская и Красноярске-Иркутская провинции). Л2б. СЕВЕРО-УКРАИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОПОДЗОЛЕННЫХ, ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ И ТИПИЧНЫХ МАЛОГУМУСНЫХ МОЩНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Провинция тянется от предгорий Карпат на западе до юго-западных отрогов Среднерусской возвышенности на востоке. В нее входят северные части Молдавии и Украины, западная часть Белгородской и южная часть Курской областей России. Провинция включает повышенное правобережье Днепра, пониженное левобережье и юго-западные склоны Среднерусской возвышенности. На территории провинции располагаются северная часть возвышенности Кодр, Волы- но-Подольская и Приднепровская возвышенности, характеризующиеся эрозионным рельефом. Абсолютные высоты составляют 200—400 м, глубина расчленения до 100 м. Левобережье Днепра занимает Приднепровская низменность, абсолютные отметки которой 100—150 м, расчлененность слабая. Врез рек неглубокий. Юго-западные отроги Среднерусской возвышенности представляют собой повышенную увалистую равнину B00—250 м), сильно расчлененную овражно-балочной сетью. Почвообразующими породами почти повсеместно являются лёссы и лёссовидные суглинки. Климат провинции умеренно континентальный. Занимая крайнее западное положение, провинция отличается от других меньшей континентальностью, наибольшей обеспеченностью теплом (сумма t >10°C составляет 2450—2800°), мягкой зимой и несколько большим увлажнением за год (табл. 28). Наиболее теплой является юго-западная часть провинции (сумма t >10°C около 2800— 3200°). Почвы провинции промерзают на 0,3—0,5 м. Естественная растительность была представлена чередованием широколиственных, в основном дубовых, лесов на западе с участием граба и бука и разнотравно-луговых степей, которые в настоящее время повсеместно распаханы. Почвенный покров Северо-Украинской провинции представлен серыми лесными почвами, оподзоленными, выщелоченными и типичными черноземами. На левобережных террасах Днепра находятся лугово-черноземные, местами солонцеватые почвы. В провинции преобладают фациальные подтипы теплых промерзающих почв. Серые лесные почвы провинции характеризуются малой гумусностью B— 3%), слабо выраженным накоплением оснований в гумусовом горизонте A0— 15 мгэкв), кислой реакцией верхней части профиля (рН 4,5—5,5) при близком (около 1 м) залегании свободных карбонатов. Черноземы провинции отличаются малой гумусностью D—5%) и значительной мощностью гумусового горизонта (около 120 см). Распределение почв тесно связано с рельефом. Серые лесные почвы широко распространены на эрозионных возвышенностях правобережья с большим атмосферным увлажнением, на пониженном слаборасчлененном левобережье господствуют черноземы.
Глава 10. III. Суббореальный пояс 309 ч Высота снежного покрова (средняя из максимальных высот), см Годовой коэффициент увлажнения Р f Испаряемость за год, мм Осадки за год, мм Продолжительность периодов, дни безморозного с*>10°С Коэффициент конти- нентально- сти (по Н.Н. Иванову) Сумма *>10°С Средняя температура, °С наиболее теплого месяца наиболее холодного месяца Провинция Л. Зона серых лесных почв, оподзоленных,выщелоченных и типичных черноземов лесостепи 10—45 30—55 40—70 30—55 40—68 25—50 0,60—1,20 0,77—1,10 0,60—1,20 0,70—1,10 0,77—1,00 0,55—1,00 от 4 до-8 1 18,5—22 1 2450—3200 1 150—154 1 155—182 1 166—200 1 450—700 1 500—700 от-8до-13 18,5—20 2200—2700 152—180 140—157 144—157 450—550 500—580 от-13до-16 18,0—20 1800—2250 178—190 119—140 111—134 380—500 420—630 от-16до-20 18—19 1750—1950 193—215 116—125 110—118 300--Ш 380—430 от-18до-25 17,5—20 1400—2000 196—217 95—125 91—116 300^50 360—Ш от-18до-25 17—18 1400—1800 210—233 93—103 83—91 350—500 450—520 Л26- Северо-Украинская Л27- Окско-Донская Л28- Нижнекамская Л29. Барабинская Лзо- Бийско-Енисейская Лзь Красноярско- Иркутская М. Зона обыкновенных и южных черноземов степи 5—10 5—20 10—20 20—40 30—50 35—50 40—60 30—60 10—15 0,44—0,60 0,44—0,77 0,55—0,77 0,44—0,77 0,44—0,77 0,44—0,77 0,44—0,77 0,44—0,75 0,50—0,60 650—750 650—750 700—800 550—750 500—600 450—650 500—650 500—700 580—600 350-^00 300—480 450—600 350-^50 270-400 300—360 300-400 350—400 300—350 21—23 1 3000—3400 1 160 1 160—180 1 168—188 20—22,5 2800—3300 162 168—175 181—188 22,5—24 3300—3500 181 168—174 170—175 20—21 2650—3000 184 155—166 156—167 19,5—20,5 2300—2800 203 140—158 138—156 19—20 1950—2300 210 126—140 111—125 20—20,5 2000—2200 227 123—132 115—124 17—19,5 1500—1900 219 100—118 94—112 18—18,5 1 1500—1700 | 266 | 97—108 | 88—99 от-1,5 до-4 от -1 до -7 от -1 до -5 от-7 до-13 от-13 до-16 от-16 до-18 от-18 до-19 от-19 до-20 от -25 до -27 М32. Придунайская Мзз- Южно-Украинская М34. Предкавказская М35. Южно-Русская Мзб. Заволжская М37. Северо-Казахстанская М38. Предалтайская М39. Минусинская М4о- Забайкальская Н. Зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи 10—15 15—25 20—35 30-^5 10—40 0,33—0,55 0,33—0,44 0,33—0,50 0,33—0.44 0,35—0,55 825—875 750—825 700—725 650—675 340—525 350—400 300—400 230—350 220—330 180—300 180—190 174—182 151—160 124—141 85—119 180—190 174—182 155—164 135—152 95— 129 188 189 201 215 220—270 3300—3500 3000—3300 2800—2900 2200—2700 1400—2100 23—24 20,5—23 20—22 20—21 17—20 от -3 до -6 от -5 до -11 от-10 до-15 от-15 до-17 от-18 до-27 Н4ь Восточно- Предкавказская Н42. Донская Н4з- Сыртово-Заволжская I-Lw. Центрально- Казахстанская Н45. Тувинско-Южно- Забайкальская Климатические особенности почвенных провинций Центральной лесостепной и степной области (по Шашко, 1962)
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Земледельческая освоенность провинции колеблется от 20 до 80%, составляя в среднем 54—64% в северной и 60—80% в южной лесостепи. Сенокосы занимают 4—12%, пастбища — 3—7%. Характерно свекловично-зерновое направление сельского хозяйства с крупным производством озимой пшеницы, кукурузы, подсолнечника, хмеля, картофеля, бахчевых культур, с развитым садоводством. На юго-западе провинции распространено плодоводство, виноградарство, овощеводство, местами табаководство. В севооборотах вводятся повторные посевы. На пахотных почвах широко распространена водная эрозия. В системе зональной агротехники большое внимание должно уделяться применению удобрений, мероприятиям по накоплению влаги и борьбе с эрозией. Л27. ОКСКО-ДОНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОПОДЗОЛЕННЫХ, ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ И ТИПИЧНЫХ СРЕДНЕГУМУСНЫХ И ТУЧНЫХ МОЩНЫХ И СРЕДНЕМОЩНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Провинция простирается к востоку от Северо-Украинской до Волги. В нее входят частично Курская, Орловская, Пензенская, Ульяновская, Воронежская, Саратовская, Горьковская, Тульская, Рязанская, Липецкая, Тамбовская, Белгородская, Московская, Калужская области, а также Мордовия, Чувашия и Татария. Территория провинции включает Среднерусскую возвышенность, Окско-Донскую низменность и Приволжскую возвышенность. Среднерусская возвышенность (абс. высоты 200—250 м) характеризуется эрозионным рельефом, глубоко и густо рассеченным овражно-балочной и речной сетью, что способствует развитию эрозии. Окско-Донская низменность (абс. высоты 160—180 м) имеет равнинный рельеф, нарушаемый лишь западинами. Приволжская возвышенность, представляющая собой асимметричное эрозионное плато (абс. высоты 200—300 м), отличается от Среднерусской частыми выходами на поверхность коренных пород, элюво-делювий которых служит почвообразующей породой наряду с господствующими к западу лёссовидными суглинками. Климат провинции умеренно и среднеконтинентальный. От предыдущей провинции Окско-Донская отличается возросшей конти- нентальностью климата, более низкими зимними температурами (от -8 до —13°С) и несколько меньшей обеспеченностью теплом и влагой (табл. 28). Почвы промерзают до 0,5 м, иногда и более. Естественная растительность на возвышенностях представлена преимущественно широколиственными лесами: на Среднерусской возвышенности дубовыми с ясенем, ильмом, липой, кленом, разнообразным подлеском и широ- котравьем в наземном покрове, а на Приволжской возвышенности, кроме того, и сосновыми. На территории Окско-Донской низменности преобладали разнотравно-луговые степи. Почвенный покров Окско-Донской провинции представлен двумя подзонами: на севере — серых лесных почв, чередующихся с крупными массивами песчаных дерново-подзолистых почв на древнеаллювиальных отложениях, на юге — лесостепных черноземов, сочетающихся в наиболее пониженной части Окско-Донской низменности (Тамбовская равнина) с лугово-черноземными почвами, луговыми солонцами и солодями. Серые лесные почвы, в отличие от аналогичных почв Северо-Украинской провинции, характеризуются более высоким содержанием гумуса D—5%),
Глава 10. III. Суббореальный пояс повышенным накоплением поглощенных оснований в гумусовом горизонте (до 40 мгэкв), а также более резким обеднением верхней части гумусового горизонта илистой фракцией. Черноземы Окско-Донской провинции отличаются от украинских большей гумусированностыо и меньшей мощностью, что особенно резко выражено в типичных черноземах (содержание гумуса 9—10%, мощность гумусового горизонта 80-100 см). В обеих подзонах господствуют фациальные подтипы умеренно теплых промерзающих почв. Земледельческая освоенность провинции в северной лесостепи 47%, а в южной значительно выше — 72, местами 80% и более. Сенокосы занимают 3— 6, пастбища — 5—6%. Направление хозяйства в основном зерновое. Природные условия благоприятны для возделывания озимых и яровых зерновых, технических (подсолнечник, сахарная свекла и др.), плодово-ягодных и кормовых культур. Первостепенное значение для возвышенных районов провинции имеет система противоэрозионных мероприятий. Она должна сочетаться с системой водоохраны и полезащитного лесоразведения. Важную роль в севооборотах играют травы и занятые пары. В районах Окско-Донской низменности существенное значение имеют мероприятия по улучшению лугово-черноземных солонцеватых почв и солодей и предохранению их от содового засоления при орошении. Л28. НИЖНЕКАМСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОПОДЗОЛЕННЫХ, ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ И ТИПИЧНЫХ СРВДНЕГУМУСНЫХ И ТУЧНЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Провинция расположена между Волгой и Уралом. Она включает частично Татарию, Башкирию, Удмуртию, Республику Марий-Эл, Свердловскую, Пермскую, Кировскую, Самарскую, Ульяновскую и Оренбургскую области. На западе провинции, по левому берегу Волги, тянется низкая террасированная равнина. Восточнее она переходит в возвышенную C00— 500 м) увалистую эрозионную равнину (Бугульминско-Белебеевская возвышенность, Пермское и Уфимское плато), сильно рассеченную глубокими балками и речными долинами. В Предуралье широко развиты карстовые формы. Коренные породы перекрыты с поверхности маломощными пылеватыми бурыми суглинками различного генезиса. На склонах почвы формируются непосредственно на элювии коренных пород. Климат провинции среднеконтинентальный. От климата предыдущей провинция отличается большей континентальностью, более низкими зимними температурами и меньшей обеспеченностью теплом и влагой (см. табл. 28). Глубина промерзания почв до 1 м. Леса широколиственные, местами с примесью пихты, к северу они переходят в широколиственно-хвойные леса. Много также сосновых лесов. К северу от Камы распространены преимущественно серые лесные почвы на элюво-делювии коренных пермских красноцветных пород в сочетании с опод- золенными черноземами и дерново-подзолистыми почвами. Серые лесные почвы отличаются высокой гумусностью (в темно-серых лесных — 7—9%, в серых — 5—7%) и сравнительно укороченным генетическим профилем, что вызвано
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств непромывным водным режимом, тяжелым гранулометрическим составом и карбонатностью почвообразующих пород. Встречаются серые и светло-серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом. Основные закономерности распространения почв связаны с характером почвообразующих пород: на сильнокарбонатных мелкоземистых породах — маломощных элювиях известняков — развиты черноземы, на элюво-делювии известняков и пермских красноцвет- ных глин образуются темно-серые и серые лесные почвы, на некарбонатных породах — светло-серые и дерново-подзолистые почвы. Последние тяготеют главным образом к легким породам. В подгорной части территории наблюдаются некоторые элементы вертикальной зональности. В южной части провинции, к югу от Камы, преобладают выщелоченные и типичные среднемощные среднегумусные и тучные черноземы (содержание гумуса даже в пахотных вариантах до 8—13% ) на делювиальных отложениях и сыртовых глинах. Они чередуются с остаточно-карбонатными черноземами на элювии плотных карбонатных пород (известняков и доломитов) и серыми лесными почвами. Типичные черноземы в Заволжье формируются преимущественно по древним террасам крупных рек и пологим склонам коренных плато и не образуют самостоятельной подзоны. Господство выщелоченных черноземов вызвано тем, что из-за сурового термического режима в холодный период и непродуктивного сброса талых вод по еще не оттаявшей почве основная влагозарядка заволжских черноземов осуществляется за счет осенних осадков. Поэтому пульсация содержания карбонатов в годовом цикле смещается в сторону их выщелачивания в осеннее время на фоне высокого содержания С02 в почвенном воздухе, восходящие же токи влаги весной ограниченны. Все почвы провинции относятся к фациальным подтипам умеренно теплых промерзающих. Распаханность высокая, в среднем 46—58%, с колебаниями от 30 до 80%. Сенокосы занимают 5—6, пастбища — 5,5—11%. В провинции преобладает зерновое направление хозяйства с возделыванием как озимых, так и яровых культур, поскольку перезимовка озимых не всегда обеспечена. Природные условия благоприятны также для выращивания зернобобовых культур, картофеля, овощей, сахарной свеклы. Первостепенное значение имеют мероприятия по борьбе с водной (а на карбонатных черноземах Башкирии и с ветровой) эрозией и влагонакопление, включающие полезащитное лесоразведение, введение почвозащитных севооборотов и специальной вспашки. Л29. БАРАБИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОПОДЗОЛЕННЫХ И ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ТУЧНЫХ И СРЕДНЕГУМУСНЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ, СЕРЫХ ЛЕСНЫХ, СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ГЛЕЕВАТЫХ ОСОЛОДЕЛЫХ И ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ В КОМПЛЕКСАХ С СОЛОНЦАМИ Провинция простирается от Уральских гор до Оби. Она включает частично Свердловскую, Курганскую, Тюменскую, Омскую, Новосибирскую, Челябинскую области России и север Казахстана. Провинция приурочена к Западно-Сибирской низменности и лишь на крайнем западе занимает подгорную эрозионную и древнеабразионную равнину Зауралья, имеющую пересеченный увалистый рельеф. Западно-Сибирская низменность (абс. высоты 100—150 м) характеризуется низкой среднегодовой ве-
Глава 10. Ill Суббореальный пояс личиной стока (около 25% зимних осадков), слабой дренированностью и высоким стоянием грунтовых вод, с чем связана сильная заболоченность территории. Хорошо развиты микро- и мезорельеф. Местами рельеф гривисто-ло- щинный. Гривы имеют удлиненную форму и ориентированы с северо-востока на юго-запад. Относительная высота 5—20 м. Межгривные понижения заняты четковидными системами озер и болот. Почвообразующими породами служат лёссовидные суглинки и глины. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущей большей континентальностью — более суровыми и длительными зимами, укороченным вегетационным и безморозным периодом, меньшей обеспеченностью теплом и влагой (см. табл. 28). Почвы промерзают на глубину до 1,5 м и находятся в мерзлом состоянии более 5 месяцев. Растительность на Западно-Сибирской низменности в северной части провинции представлена травянистыми березово-осиновыми лесами, которые южнее чередуются с остепненными лугами и луговыми степями. Плохая дренированность территории, высокий уровень грунтовых вод, нередко минерализованных, и хорошо выраженный микро- и мезорельеф обусловили главные особенности почвенного покрова провинции — широкое распространение гидроморфных и засоленных почвенно-растительных сочетаний и комплексов. Засоление преимущественно содовое. Почвенный покров неоднородный и зависит от условий дренированности рельефа. Наиболее дренированные приречные полосы заняты на севере провинции серыми и светло-серыми лесными почвами, часто глееватыми и осолоделыми, иногда со вторым гумусовым горизонтом, на юге — черноземами оподзолен- ными и выщелоченными среднегумусными и тучными среднемощными. К выходам третичных глин приурочены черноземы солонцеватые с пятнами степных солонцов. На высоких песчаных террасах под сосновыми лесами развиты дерново-подзолистые иллювиально-железистые почвы (дерново-подзолы) и боровые пески. Профиль последних слабо развит и маломощен. Он состоит из подстилки (иногда она вовсе отсутствует), органо-минерального горизонта (АО) мощностью 1—3 см, слабо прокрашенного органическим веществом, и горизонта АВ, представляющего собой постепенный переход к песчаной поч- вообразующей породе. На плоских широких междуречьях, характеризующихся почти полной бес- сточностью, господствуют лугово-черноземные тяжелосуглинистые, обычно солонцеватые почвы в комплексах с луговыми солонцами и солодями. Последние формируются под березовыми колками в западинах и произошли главным образом из слабозасоленных болотных почв при их обсыхании (Базилевич, 1967). Под влажными березовыми травянистыми лесами северной части провинции распространены серые лесные глееватые осолоделые почвы. Наиболее низкие уровни междуречных пространств заняты низинными травяными и мохово-травяными болотами, торфяно- и торфянисто-болотными почвами, на юге солончаковатыми. По периферии низинных болот и вокруг озер формируются луговые (большей частью содовые или содово-сульфатные) солончаки или солончаковатые солонцы в комплексе с луговыми солончаковатыми почвами. К наиболее выпуклым и лучше дренированным участкам междуречий и высоких грив приурочены выщелоченные черноземы среднемощные тяжело-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств суглинистые; на гривах, сложенных легкими суглинками, развиты серые лесные осолоделые почвы. На подгорной и абразионной равнине Зауралья распространены дерново- подзолистые, серые и темно-серые лесные почвы на севере и черноземы выщелоченные тучные и среднегумусные на юге. Почвы провинции относятся к фациальным подтипам умеренных длительно промерзающих. Серые лесные умеренные, длительно промерзающие почвы характеризуются высоким содержанием гумуса (под лесом 6—9%) и преобладанием в гумусовом горизонте гуминовых кислот над фульвокислотами @^:0^=1,2—1,5). С глубиной отношение Сгк:Сфк сужается до 0,8—0,6. Среди гуминовых кислот доминируют гуматы кальция. Реакция почвенного раствора гумусового горизонта слабокислая (рН 5—6,5). Сумма обменных оснований в нем 32—40 мгэкв. По гранулометрическому и валовому составу профиль почв дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу, валовой состав ила почти однороден. Большинство серых лесных почв северной лесостепи Западной Сибири имеют признаки глееватости в нижней части профиля, которые возникли под влиянием современного переменного водно-термического режима, связанного с пульсирующей цикличностью увлажнения территории, и не являются реликтовыми. Четкая дифференциация илистой фракции и валового состава по профилю и высокое содержание аморфной кремнекислоты (от 1,5 до 7% в верхних горизонтах и около 1% в нижних) говорят о том, что серые лесные осолоделые глееватые почвы прошли стадию засоления, а затем осолодения. Однако наличие слабоминерализованных почвенно-грунтовых вод с периодически изменяющимся уровнем залегания вызывает развитие процессов осолодения и в настоящее время. Интенсивная аккумуляция гумуса и его гуматный состав свидетельствуют о проградации, маскирующей морфологическую выраженность осолодения почв (Уфимцева, 1974). Лугово-черноземным солонцеватым и осолоделым почвам лесостепи Западной Сибири свойственны высокая гумусность верхних горизонтов с резким переходом к горизонтам с малым содержанием гумуса, слабокислая реакция в верхних горизонтах и щелочная в нижних, высокая емкость поглощения со значительным преобладанием кальция в поглощающем комплексе. Отмечается тенденция к накоплению в верхней части профиля валовой Si02 и в горизонте В Я^з- В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, гумус насыщен кальцием. Пахотные земли занимают в среднем от 15% на севере провинции до 36% на юге с колебаниями от 10—20 до 60%. Сенокосы занимают 10—12, пастбища— 7—15% площади. В земледелии используются в первую очередь выщелоченные и оподзолен- ные черноземы и серые лесные почвы приречных, более дренированных районов и лугово-черноземные, частично солонцеватые почвы. Основные направления сельского хозяйства — молочно-мясное животноводство и производство зерновых культур (яровая пшеница и др.) со значительными посевами льна. Важнейшие мероприятия в системах земледелия сводятся к влагонакоплению, включая обработку с сохранением стерни, отеплению почв путем снегозадержания, улучшению солонцеватых почв, осушению болот. Большое значение имеет посев трав в севооборотах.
Глава 10. III. Суббореальный пояс Лз,. БИЙСКО-ЕНИСЕЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОПОДЗОЛЕННЫХ И ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ТУЧНЫХ И СРВДНЕГУМУСНЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ, В ТОМ ЧИСЛЕ ГЛЕЕВАТЫХ СО ВТОРЫМ ГУМУСОВЫМ ГОРИЗОНТОМ Бийско-Енисейская провинция тянется от долины Оби на западе до Енисея на востоке. Ее южная граница примыкает к северным и северо-западным предгорьям Алтая. Провинция включает частично Томскую, Кемеровскую, Новосибирскую области, часть Алтайского и Красноярского краев. Основным элементом рельефа, отличающегося большим разнообразием, являются возвышенные увалистые равнины B00—350 м). В предгорьях абсолютные высоты и степень расчленения рельефа увеличиваются. Пониженные равнины приобских террас расчленены слабо. В климатическом отношении провинция отличается от предыдущих увеличением континентальное™, меньшей обеспеченностью теплом и более низкими зимними температурами (см. табл. 28). Наиболее холодной и континентальной является северо-восточная часть провинции, почвы которой промерзают до 2 м и находятся в замерзшем состоянии более 5 месяцев. Почвенно-растительный покров провинции неоднородный. На севере под березово-сосновыми лесами с примесью осины преобладают серые лесные и серые лесные глееватые со вторым гумусовым горизонтом длительно промерзающие почвы. Почвы провинции по сравнению с более западными провинциями характеризуются повышенной гумусированностью и большей насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, меньшей мощностью гумусовых горизонтов и лучшей сохранностью в профиле второго гумусового горизонта. Второй гумусовый горизонт в этих почвах залегает на глубине 20—50 см и имеет резкие границы. Выраженность его ослабевает с усилением степени опод- золенности. Суровость климата и позднее оттаивание почв северо-восточной части провинции обусловливают развитие оглеения, несмотря на уменьшение количества осадков более чем на 100 мм и усиление степени дренированности территории по сравнению с западной частью. Характерна приуроченность более опод- золенных почв (серых и светло-серых лесных) к верхним частям склонов и водоразделам, а менее оподзоленных (темно-серых и черноземно-луговых) к участкам, прилегающим к речным долинам. На юго-западе провинции естественный растительный покров образован луговыми степями, чередующимися с участками березовых лесов. В почвенном покрове преобладают выщелоченные и оподзоленные черноземы в сочетании с темно-серыми и серыми лесными почвами. Среди черноземов господствуют тучные и среднегумусные среднемощные тяжелосуглинистого и глинистого гранулометрического состава. По террасам правобережья Оби под сосновыми лесами развиты боровые пески. В южной части провинции пашня занимает в среднем 41% с колебаниями от 20 до 60%, сенокосы — 10, пастбища — 10%. На севере земледельческая освоенность невысокая. Ведущие отрасли сельского хозяйства — зернопшенич- ное производство и мясомолочное животноводство. Возделываются яровая пшеница, сахарная свекла, подсолнечник, лен, картофель, овощные культуры. Важнейшими агротехническими мероприятиями являются влагонакопле-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ние, борьба с эрозией, особенно в предгорных районах, а в районе Кузбасса большое значение имеет рекультивация почв, нарушенных горными выработками. Л31. КРАСНОЯРСКО-ИРКУТСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОСТРОВНЫХ ЛЕСОСТЕПЕЙ С ПРЕОБЛАДАНИЕМ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ СРЕДНЕГУМУСНЫХ МАЛОМОЩНЫХ ГЛУБОКОПРОМЕРЗАЮЩИХ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Провинция объединяет островные лесостепи — красноярскую, канскую, иркутскую. Она охватывает южную часть Красноярского края и небольшой участок Иркутской области. Территория провинции занимает предгорные равнины Восточных Саян и межгорные котловины с преобладанием пологоувалистого и холмисто-увалистого рельефа и абсолютными высотами 200—350 (до 500) м. Почвообразующие породы представлены облессованными суглинками и глинами. Климат провинции очень континентальный, причем к востоку степень континентальное™ увеличивается. В отношении теплового режима почв провинция самая суровая в зоне (см. табл. 28). Низкие зимние температуры при небольшом снежном покрове (особенно в восточной части) благоприятствуют глубокому B,5—3,5 м) промерзанию почв, которые относятся к фациальным подтипам умеренных длительно промерзающих. На территории провинции лугово-степные пространства чередуются с лесными. В межгорных котловинах по мере повышения местности и приближения к горам увеличивается увлажнение, понижается температура и увеличивается степень облесенности. Состав лесов в основном березовый и сосново-березо- вый с редкой лиственницей. Центральные части котловин вследствие их большей континентальное™ заняты настоящими (умеренно засушливыми) степями, которые ныне почти все распаханы. Закономерности распределения почв обусловлены как изменением биоклиматических условий с запада на восток, так и увеличением абсолютной высоты местности. Почвенный покров в основном представлен выщелоченными глубокопро- мерзающими черноземами по межувальным понижениям в центре лесостепных островов и темно-серыми и серыми лесными почвами, в том числе со вторым гумусовым горизонтом, на их периферии. В более высоких частях по увалам на элюво-делювии коренных пород под сосново-лиственнично-березо- выми лесами формируются дерново-подзолистые почвы. В центральных частях котловин под степями распространены обыкновенные черноземы. Серые лесные длительно промерзающие почвы провинции отличаются от европейских серых лесных почв повышенной аккумуляцией органического вещества в верхней части гумусового горизонта F—12%), большей устойчивостью гумуса, отсутствием темной окраски в горизонте ЕВ и темных аккумулятивных пленок в горизонте Bt, наличием признаков мерзлотного оглеения в нижней части профиля и большей насыщенностью поглощающего комплекса (Семина, 1974). Черноземы умеренные длительно и глубоко промерзающие характеризуются малой мощностью гумусовых горизонтов C0—45 см), содержанием гумуса 6—8% с резким уменьшением его сразу же под гумусовым горизонтом и язы- коватостью нижней границы последнего. В нижней части профиля часто наблюдаются признаки оглеения и мелкослоистая криогенная структура.
Глава 10. III. Суббореальный пояс Земледельческая освоенность провинции во многих местах высокая. Основные направления сельского хозяйства — производство зерновых культур и мя- сошерстное животноводство. При разработке агротехнических мероприятий необходимо учитывать недостаточную обеспеченность почв влагой и теплом и их глубокое промерзание зимой. Набор сельскохозяйственных культур и сортов ограничен. В предгорьях развита ветровая эрозия. В провинции имеются резервы для сельскохозяйственного освоения серых лесных почв. Почвенные округа зоны серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи В лесостепи широко распространены округа, приуроченные к возвышенным эрозионным равнинам, сложенным лёссами и лёссовидными суглинками или глинисто-суглинистыми элюво-делювиями коренных пород (Волыно-По- дольская, Приднепровская, Среднерусская, Приволжская возвышенности, равнины Предуралья и др.). Характерная особенность почвенного покрова — резкое преобладание автоморфных почв (обычно более 90% площади) и широкое развитие эрозионных процессов. В северной лесостепи господствуют серые лесные почвы, встречаются оподзоленные и выщелоченные черноземы, в южной лесостепи — лесостепные черноземы с участием серых лесостепных почв. Для структуры почвенного покрова типичны сочетания-вариации серых лесных почв с серыми лесными глеевыми и дерново-глеевыми почвами, лесостепных черноземов с лугово-черноземными и луговыми почвами. В комбинациях часто присутствуют в разной степени смытые почвы. Сочетания обычно образованы пятнистостями почв, различающихся по степени выщелоченнос- ти, оподзоленности и глееватости. В округах с маломощным чехлом элювиально-делювиальных отложений для почвенного покрова характерны различные по гранулометрическому составу, щебневатости и мощности серые лесные и черноземные почвы, много эродированных и слаборазвитых почв (Приволжская возвышенность), в местах выхода на поверхность коренных карбонатных пород формируются сочетания-мозаики с участием дерново-карбонатных почв (на севере) и карбонатных черноземов (на юге). Развит карст (Предуралье). Отличительной особенностью почвенных округов водно-ледниковых занд- ровых песчано-глинистых равнин (Малое Полесье, Мокшинско-Окское междуречье), сложенных с поверхности флювиогляциальными и древнеаллюви- альными песками и супесями, а на возвышенных участках супесчано-суглини- стой мореной и пылеватыми суглинками, является широкое распространение в почвенном покрове наряду с зональными серыми лесными почвами дерново-подзолистых преимущественно легкого гранулометрического состава. К лёссовидным суглинкам в этих округах приурочены серые лесные почвы. В понижениях рельефа формируются болотно-подзолистые почвы и торфяные почвы низинных болот. В структуре почвенного покрова преобладают сочетания-мозаики дерново-подзолистых, дерново-подзолисто-глеевых почв на супесчано- суглинистых водно-ледниковых равнинах, сочетания серых лесных, серых лесных глеевых и эродированных почв — на равнинах, сложенных лёссовидными суглинками и глинами. На Западно-Сибирской низменности подавляющую часть территории занимают округа озерно-аллювиальных глинисто-суглинистых равнин. В почвен-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ном покрове господствуют комплексы, образованные лугово-черноземными, лугово-черноземными осолоделыми и солонцеватыми, серыми лесными глее- ватыми осолоделыми и различными луговыми почвами (в разной степени солонцеватыми и засоленными), занимающими основную поверхность рельефа, и луговыми и лугово-степными солонцами, солодями и солончаками, располагающимися на переходах от основной поверхности к понижениям; в сочетании с этими комплексами находятся различные болотные почвы самых влажных позиций, а также серые лесные почвы и черноземы наиболее дренированных приречных полос. Характерная особенность округов древнеаллювиальных низменных равнин, сложенных лёссовидными суглинками и глинами (Приднепровская низменность, древние террасы Волги), и моренных равнин, перекрытых лёссовидными покровными суглинками (Окско-Донская низменность), — значительное участие в почвенном покрове наряду с черноземами лугово-черноземных почв, связанное с относительно неглубоким залеганием грунтовых вод. В наиболее пониженной части Окско-Донской равнины лугово-черноземные почвы распространены на плоских широких водоразделах, они часто солонцеваты и образуют комплексы с солодями по западинам. В аллювиально-равнинных песчано-глинистых и песчаных округах (по древним речным террасам Пышмы, Оби) преобладают дерново-подзолистые ил- лювиально-железистые почвы и боровые пески. М. Зона обыкновенных и южных черноземов степи Степная зона расположена к югу от лесостепной и простирается сплошной полосой от Прута и Дуная на западе до Алтая, продолжаясь далее к востоку по межгорным котловинам до западных склонов Большого Хингана. Климат степной зоны теплее и суше, чем лесостепи. Коэффициент увлажнения за год 0,44—0,77. Для зоны характерна частая повторяемость лет с недостаточным увлажнением. Степная зона, как и лесостепная, сравнительно однородна по температуре теплого периода (температура наиболее теплого месяца на западе зоны 20—24, на востоке 17—2ГС), но существенно различается по температуре зимнего периода и обеспеченности теплом периода вегетации. Температура наиболее холодного месяца в степи от —2 до —10 на западе (зима мягкая) и от —24 до —27°С на востоке (зима холодная и очень холодная). Суммы температур выше 10°С изменяются от 2300—3500° в западной части до 1500— 2300° в восточной. Продолжительность основного периода вегетации соответственно составляет от 140—180 до 97—140 дней. Общая закономерность долготного изменения климатических условий такая же, как в лесостепной зоне. Растительность представлена двумя подзонами: разнотравно-дерновинно- злаковой степи и дерновинно-злаковой степи. Разнотравно-дерновинно-злаковые (настоящие) степи отличаются ксеро- фитностью. В них преобладают плотнодерновинные (ковыли) и мелкодерно- винные (типчаки) злаки. Корневищных злаков, осок и разнотравья по сравнению с луговыми степями меньше. В напочвенном покрове много лишайников и сине-зеленых водорослей. Травостой менее высокий, характерен летний период полупокоя многих господствующих злаков.
Глава 10. III. Суббореалъный пояс Дерновинно-злаковые степи еще более ксерофитны. Заметную роль в них начинают играть полукустарнички, обильны эфемеры и эфемероиды. В почвенном покрове много лишайников и сине-зеленых водорослей. Травяной покров разреженный, отчетливо выражен летний период полупокоя для большинства доминирующих злаков. Видовой состав степных сообществ отчетливо изменяется с запада на восток. В настоящее время около 80% площади, занятой в прошлом степями, распахано. Биомасса степей колеблется в пределах 200—300 ц/га. В степи по сравнению с луговой степью количество надземной массы убывает, а биомассы, заключенной в корнях, возрастает. Ежегодный опад, в котором преобладают корни, составляет 45% всей биомассы. В общем балансе химических элементов доминирует кремнезем. Растительные остатки степных сообществ разлагаются быстрее, чем в луговой степи, вследствие чего степной войлок накапливается в степях в меньшем количестве C0 ц/га). Леса покрывают 8,6% площади степной зоны и приурочены к склонам долин и балок, а также к песчаным почвам. Общие особенности почвообразования степной зоны следующие: 1) непромывной водный режим с умеренным и неглубоким промачиванием; 2) наличие солевых выделений в нижних частях почвенного профиля (за исключением муссонных районов); 3) менее интенсивное гумусонакопление, чем в лесостепи, с образованием гумусовых горизонтов средней мощности; 4) наложение процессов солонцеватости в автоморфных условиях при слабой засоленности пород. Для степной зоны характерны черноземы обыкновенные (в подзоне разно- травно-типчаково-ковыльных степей) и южные (в подзоне типчаково-ковыль- ных степей), которые в современной классификации рассматриваются как подтипы черноземов. Обыкновенные черноземы Восточной Европы имеют хорошо выраженный гумусовый горизонт с прекрасной микро- и макроструктурой, относительно высоким E—8%) содержанием гумуса, с нейтральной реакцией, большой емкостью поглощения D0—55 мгэкв) и полностью насыщенным основаниями поглощающим комплексом. Состав гумуса гуматно-кальциевый, без признаков иллювиирования в горизонте АВ в отличие от лесостепных черноземов. Силикатная масса стабильна, и в профиле не наблюдается перераспределения илистой фракции. В обыкновенных черноземах Русской равнины обязательно присутствует карбонатный горизонт, причем карбонаты преимущественно сегрегированы в форме белоглазки, образующей хорошо выраженную зону в пределах карбонатного горизонта, приуроченную, как правило, к подгумусовому горизонту Вса. Миграционные формы карбонатов выражены не обильно и отмечаются как над зоной белоглазки в гумусовом горизонте, так и под ней. Сквозное или глубокое промачивание в этих черноземах если и бывает, то редко, и поэтому в них обычно присутствует солевой горизонт, залегающий на глубине 300 см и более. Южные черноземы распространены южнее ареала обыкновенных черноземов, в еще более жестких условиях атмосферного увлажнения. Вследствие меньшей общей продуктивности органического вещества засушливых дерновинно- злаковых степей и более выраженной аэробности среды, способствующей ин-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств тенсификации разложения растительных остатков с образованием простых соединений, в южных черноземах по сравнению с обыкновенными сокращается мощность гумусовых горизонтов, уменьшается содержание гумуса (до 3—6%, обычно около 4%) и снижается емкость поглощения. В составе гумуса основную часть составляют гуминовые кислоты, связанные с кальцием, и состав гумуса не дифференцирован в пределах гумусового горизонта. Реакция в южных черноземах по всему профилю нейтральная или слабощелочная. Повышенная минерализация почвенных растворов, как правило, приводит к появлению слабой солонцеватости. Южные черноземы Восточной Европы всегда имеют карбонатный горизонт. Карбонаты присутствуют уже в горизонте А или АВ. Зона миграции их выражена слабо, граница вскипания от НС1 очень резкая и практически не подвержена сезонным колебаниям. Видимые выделения карбонатов представлены преимущественно белоглазкой. В большинстве случаев в южных черноземах имеется солевой горизонт. Отмеченной выше неоднородностью климатических условий степной зоны с запада на восток определяются преимущественно фациально-провинциаль- ные различия почв. В пределах степной зоны можно выделить четыре группы фациальных подтипов черноземных почв, основные особенности которых охарактеризованы при описании почв лесостепи. Они, в свою очередь, разделяются на девять провинций. По термическим параметрам черноземы трех западных провинций — При- дунайской, Южно-Украинской и Предкавказской — относятся к почвенно- климатической фации теплых кратковременно промерзающих почв. Восточноевропейские черноземы Южно-Русской и Заволжской провинций относятся к фации теплых промерзающих почв. Расположенные за Уралом черноземы Се- веро-Казахстанской и Предалтайской провинций принадлежат к фации умеренных промерзающих почв, а черноземы межгорных котловин Средней и Восточной Сибири (Минусинская и Забайкальская провинции) — к фации умеренных длительно (и глубоко) промерзающих почв. М32. ПРИДУНАЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ МОЩНЫХ МАЛОГУМУСНЫХ ВЫСОКОМИЦЕЛЯРНО-КАРБОНАТНЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ СЛАБОГУМУСИРОВАННЫХ И МАЛОГУМУСНЫХ ПОВЕРХНОСТНО-МИЦЕЛЯРНО- КАРБОНАТНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Провинция занимает междуречье Днестра и Дуная и включает южную часть Молдавии и юго-западную часть Одесской области Украины. Территория провинции охватывает южную часть Тигечской возвышенности A00—250 м) и западную часть Причерноморской низменности E—100 м). Среди почвообра- зующих пород преобладают лёссовидные суглинки, встречаются элювиально- делювиальные тяжелые суглинки и глины, реже третичные оливковые глины. Естественная степная растительность не сохранилась. Небольшими участками на Тигечской возвышенности встречаются сухие леса — гырнецы. Они состоят в основном из дуба пушистого, реже черешчатого. Главная особенность гырне- цов состоит в том, что в них хорошо развиты кустарниковый и травянистый ярусы, а древесный ярус распределен ажурно. Придунайская провинция одна из самых теплых в зоне. Климат умеренно континентальный, с короткой, мягкой, бесснежной зимой (см. табл. 28). Тем-
Глава 10. III. Суббореальный пояс пература почвы на глубине 0,2 м даже в феврале чаще всего близка к 0°С, а на глубине 60—80 см составляет 2—3° тепла. В почвенном покрове провинции господствуют обыкновенные мощные малогумусные высокомицелярно-карбонатные и южные среднемощные слабо- гумусированные и малогумусные поверхностно-мицелярно-карбонатные черноземы, относящиеся к южноевропейской фации и тождественные карбонат- но-мицелярным черноземам стран Дунайского бассейна (Румыния, северная Болгария, Югославия, Словакия и др.). Они отличаются большой мощностью гумусовых горизонтов (80—120 см у обыкновенных черноземов и 70—100 см у южных), оглиниванием, высокой сезонной миграцией карбонатов с преобладанием в верхних горизонтах псевдомицелярных форм, отсутствием гипсового горизонта и значительной перерытостью профиля. Содержание гумуса в пахотном горизонте обыкновенных черноземов 3—6%, вскипают они в верхней части гумусового горизонта C5—50 см). Южные мицелярно-карбонатные черноземы вскипают с поверхности, содержание гумуса в пахотном горизонте 3—5%. Статистическая обработка массовых данных морфометрии и свойств по подтипам черноземов Молдавии показывает, что по средней мощности горизонтов подтипы почти не различаются (Крупеников, 1974). Надежным параметром для их диагностики служит глубина вскипания от НС1. Среднее содержание гумуса в слое 0—20 см в черноземах обыкновенных по сравнению с южными больше на 0,5% C,87 и 3,35% соответственно). В сухих лесах (гырнецах), существенно отличающихся по микроклиматической обстановке от соседних безлесных пространств, распространены своеобразные черноземы, названные ксерофитно-лесными, лежащие на контакте двух типов почвообразования — черноземного и коричневолесного (Крупеников, 1959). Ксерофитно-лесные черноземы имеют черный с коричневым оттенком и прекрасно выраженной водопрочной зернистой структурой гумусовый горизонт повышенной мощности и характеризуются исключительно высокой биоген- ностью. Они достоверно отличаются от обыкновенных черноземов пониженной глубиной вскипания E9 см) и повышенным содержанием гумуса D,35% на пашне). Ксерофитно-лесные черноземы обычно тяжелосуглинистые, их валовой состав по профилю однороден, наблюдается аккумуляция в верхних горизонтах фосфора, серы, марганца, меди. Реакция на небольшой глубине становится щелочной, и только в горизонте А она нейтральная или слабокислая. В надкарбонатной части профиля отмечается слабая ненасыщенность основаниями (гидролитическая кислотность 2—3 мгэкв). Отчетливо выражены обога- щенность профиля илом и уменьшение его количества с глубиной. Главной причиной образования ксерофитно-лесных черноземов служит экспансия гыр- нецов, их поселение на уже. сформированных черноземных почвах. При этом сохраняется карбонатно-мицелярный почвенный профиль, накапливается большое количество гумуса F—9%), азота, улучшается и укрупняется макроструктура. Ксерофитно-лесные черноземы отличаются наивысшим плодородием (Крупеников, 1974). Кроме перечисленных подтипов черноземов в Придунайской провинции встречаются весьма характерные для южноевропейской фации слитые черноземы, являющиеся аналогами «смолниц», распространенных в странах Балканского полуострова. 11 География почв
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Слитые черноземы имеют дерновый горизонт темной окраски, содержащий более 6% гумуса. Падение содержания гумуса по профилю очень постепенное (на глубине 1 м в почве 3% гумуса). Несмотря на хорошую гумусированность, биогенность профиля слабая: кротовин нет, червей мало, копролитная структура выражена слабо, корни проникают до небольшой глубины. Почвы имеют слитое сложение, во влажном состоянии сильно набухают, а в сухом образуют широкие и глубокие трещины, отличаются неблагоприятными физическими свойствами: высокой плотностью, низкой внутриагрегатной пористостью и воздухоемкостью, малым запасом доступной для растений влаги. Характерным признаком этих почв являются тяжелый гранулометрический состав, высокое содержание физической глины (80% и более), в первую очередь ила (около 60%). По данным статистического анализа, нижний предел содержания ила в слитых черноземах в 95 случаях из 100 не опускается ниже 38%. Валовой химический состав во всей толще однородный. Емкость катионного обмена в верхних горизонтах около 60 мгэкв, поглощенного натрия практически нет, а поглощенного магния, как правило, много. Реакция в надкарбонатных горизонтах нейтральная или очень слабокислая. Содержание легкорастворимых солей ниже метра резко нарастает. В слое 170—220 см видны редкие кристаллы гипса. Илистая фракция слитых черноземов богата минералами типа монтмориллонита. Этим обусловлены, с одной стороны, сильное набухание, неглубокое промачивание и скопление солей во втором и третьем метрах, с другой — временный гидроморфизм, порождающий черты луговости, что проявляется в повышенной мощности, накоплении гумуса, образовании крупных аморфных скоплений извести. По глубине вскипания от НС1 слитые черноземы значительно варьируют, преобладают вскипающие с 60—80 см. Слитые черноземы рассматриваются как глиноморфные почвы, образовавшиеся на глинистых отложениях мелководных водоемов и прошедшие гидроморфную стадию развития. Признак слитости наследуется от породы и приобретается еще на луговой стадии. Диффузное распространение слитых почв мелкими участками увеличивает пестроту почвенного покрова и снижает качество земельных угодий. Слитые черноземы нуждаются в сложных мелиорациях. Земледельческая освоенность Придунайской провинции очень высокая. Пашня занимает в среднем 67% с колебаниями от 50 до 75%, сенокосы — 1, пастбища — около 12%. Сельское хозяйство многоотраслевое, с интенсивным полеводством, виноградарством, садоводством и животноводством. Возделываются главным образом зерновые (озимая пшеница, кукуруза) и масличные культуры. Развито производство табака и сахарной свеклы. Возможны повторные посевы. Среди агротехнических мероприятий важнейшее значение имеют приемы накопления и сбережения влаги. Для борьбы с водной эрозией широко используют склоновые земли под сады и виноградники (террасирование склонов). М33. ЮЖНО-УКРАИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ МОЩНЫХ МАЛОГУМУСНЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ СЛАБОГУМУСИРОВАННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Южно-Украинская провинция занимает междуречья Днестр—Днепр и Днепр—Северский Донец и северо-западную степную часть Крыма. Она включает юг Украины и часть Ростовской области России.
Глава 10. III. Суббореальный пояс Северная, повышенная часть провинции с абсолютными высотами 100— 250 м (Волыно-Подольская, Приднепровская, Приазовская возвышенности, Донецкий кряж) представляет равнину, сильно и глубоко расчлененную до- линно-балочной сетью. Расположенная южнее Причерноморская низменность с отметками не более 100 м выположена и испещрена многочисленными замкнутыми понижениями — подами. К югу она переходит в Северо-Крымскую низменность. Почвообразующие породы состоят из лёсса тяжелосуглинистого и глинистого. На склонах Донецкого кряжа на поверхность выходят коренные породы. Климат провинции умеренно континентальный, с короткой мягкой зимой (см. табл. 28). Осадков выпадает 300—480 мм в год (КУ=0,44—0,77). Южная часть провинции в связи с близостью Черного моря отличается от северной более теплым и более засушливым климатом, меньшей высотой и продолжительностью залегания снежного покрова. Соответственно в почвенно-растительном покрове выражены две подзоны. В северной, повышенной части провинции под разнотравно-типчаково-ко- выльными степями сформировались обыкновенные черноземы мощные, а на юге, в Причерноморской низменности, под типчаково-ковыльными степями — южные черноземы среднемощные. Черноземы Южно-Украинской провинции относятся к фациальным подтипам теплых, кратковременно промерзающих почв. Они отличаются от черноземов более восточных провинций Русской равнины большей мощностью гумусовых горизонтов и меньшей гумусированностью. Обыкновенные черноземы содержат 5,5—6,5% гумуса, мощность гумусового горизонта 80—100 см, гипс и легкорастворимые соли обнаруживаются на глубине около 5 м. Повышенное содержание гумуса в них по сравнению с лесостепными черноземами Северо-Украинской провинции обусловлено более тяжелым гранулометрическим составом лёссов. Южные черноземы содержат около 4% гумуса, мощность гумусового горизонта 60—65 см, гипс и легкорастворимые соли залегают на глубине 3—4 м. Южные черноземы Крымского полуострова отличаются пониженной гумусированностью C—3,5%), гипс в них находится на глубине 2—3 м. Среди южных черноземов по подам формируются оглеенные осолоделые почвы. В Присивашье развиты каштановые и лугово- каштановые почвы в комплексах с луговыми солонцами и солончаками. Особо выделяется Донецкий кряж с сильно нарушенным почвенным покровом, в котором значительное место занимают щебнистые маломощные черноземы, а в наиболее возвышенной части благодаря лучшему увлажнению появляются черноземы выщелоченные. Земледельческая освоенность Южно-Украинской провинции высокая. Пашни занимают в среднем 73% с колебаниями от 60 до 90% (лишь в Донбассе 40— 50%), сенокосы — 1,5, пастбища — около 12%. В провинции развито зерновое хозяйство и интенсивное животноводство. Возделываются главным образом зерновые (озимая пшеница, кукуруза), масличные культуры, табак, сахарная свекла, овощные и бахчевые культуры, развито садоводство и виноградарство. Среди агротехнических мероприятий наиболее важны приемы накопления и сбережения влаги и борьба с ветровой эрозией, включающие осеннюю обра-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ботку почв, занятые пары, полезащитное лесоразведение и снегозадержание. В Донбассе и Криворожском угольном бассейне много земель нуждается в рекультивации. Мм. ПРЕДКАВКАЗСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СВЕРХМОЩНЫХ И МОЩНЫХ ОБЫКНОВЕННЫХ, ЮЖНЫХ, ТИПИЧНЫХ И ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ МИЦЕЛЯРНО-КАРБОНАТНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Предкавказская провинция занимает равнины западной и центральной части Предкавказья. Она включает юго-западные районы Ростовской области, преобладающую часть Краснодарского и Ставропольского краев, равнинные территории Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Ингушетии, Чеченской Республики и часть Крымской области Украины. Провинция охватывает Азово-Кубанскую равнину, Ставропольское плато (высота до 800 м) и подгорные равнины Кавказа. Почвообразующими породами служат лёссовидные тяжелые суглинки и глины, на Ставропольском плато—с участием щебнистых элюво-делювиев коренных карбонатных и некарбонатных пород. Предкавказская провинция самая теплая в зоне (см. табл. 28), с максимальным количеством осадков D50—600 мм). Климат среднеконтинентальный. Почвы кратковременно промерзают с поверхности только в холодные зимы. Начиная с весны они быстро прогреваются и во всей почвенной толще устанавливается температура выше 10°С. Естественная степная растительность практически полностью уничтожена. В почвенном покрове господствуют сверхмощные и мощные мицелярно- карбонатные черноземы, относящиеся к фациальным подтипам очень теплых, кратковременно промерзающих почв южноевропейской группы. Среди них необходимо различать южные, обыкновенные, типичные и выщелоченные. Они сменяют друг друга с севера на юг благодаря нарастанию увлажнения по мере приближения к предгорьям Кавказа (предгорно-гумидная зональность). Наиболее распространены черноземы обыкновенные и южные. Характернейшие особенности этих черноземов: большая мощность гумусовых горизонтов A50—180 см), сравнительно невысокая гумусность C—6%), карбонатность и высокая биогенность — впервые были отмечены Л.И.Прасоловым A916), выделившим их в особую Приазовскую черноземную провинцию. Подробную характеристику черноземов Западного Предкавказья дал Ф.Я.Гаврилюк A955). Уникальная мощность гумусовой толщи черноземов Азо- во-Кубанской равнины, по-видимому, обусловлена сложной эволюцией. Современный профиль «наложился» на слабогумусированную и оглеенную толщу, формировавшуюся под действием слабосоленых растворов со значительным участием солей магния, и нижняя часть гумусового профиля унаследована от гидроморфно-солонцеватой стадии развития этих почв («плавневый гидро- морфизм», Иозефович,1931; Лебедева, 1983). В закубанской части встречаются слитые черноземы. На террасах Кубани и на подгорных равнинах распространены лугово-черноземные почвы, в предгорьях Кавказа — своеобразные серые лесные почвы, переходные к бурым лесным, получившие название буровато-серых. В наиболее высокой части Ставропольского плато развиты серые лесные почвы и оподзоленные черноземы под дубовыми лесами. С выходами засоленных третичных глин в верховьях Егор-
Глава 10. III. Суббореальный пояс лыка (Калаусская депрессия) связано появление в почвенном покрове солонцеватых черноземов и солонцов. Благоприятные природные условия определили высокую степень распа- ханности территории провинции: средняя распаханность 66%, а на Азово-Ку- банской равнине она достигает 90%. Это наиболее земледельчески освоенная часть страны. Сенокосы занимают 3, пастбища — около 11%. Сельское хозяйство специализируется на производстве зерновых культур, сахарной свеклы и подсолнечника со значительными посевами табака и риса, а также на плодоводстве и виноградарстве. Развиты мясомолочное животноводство, свиноводство и птицеводство. Важнейшей мерой повышения производительности почв провинции является применение удобрений, имеющих здесь высокую эффективность, особенно в предгорных лесостепных районах. В более северных степных районах на обыкновенных и южных черноземах велико значение влагонакопления. Здесь сильно развита ветровая эрозия, а в предгорьях — водная эрозия. Значительные водные ресурсы создают возможности для орошаемого земледелия. М35. ЮЖНО-РУССКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ СРЕДНЕГУМУСНЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕ- И МАЛОМОЩНЫХ МАЛОГУМУСНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Южно-Русская провинция занимает междуречья Северский Донец—Дон и Волга—Дон. Она включает частично Саратовскую, Волгоградскую, Воронежскую, Белгородскую и Ростовскую области России и восточную часть Украины. Поверхность провинции представляет собой преимущественно повышенную равнину с абсолютными высотами 200—300 м, захватывающую ряд возвышенностей (Калачскую, Приволжскую, Донское Белогорье, Восточно-Донскую гряду). Территория местами сильно расчленена долинно-балочной сетью, по крутым и высоким склонам речных долин развиты овраги. Почвообразующими породами являются лёссовидные тяжелые суглинки и элюво-делювии коренных пород. Климат провинции среднеконтинентальный. От предыдущих Южно-Русская провинция отличается несколько меньшей обеспеченностью теплом и более низкими зимними температурами (см. табл. 28). Тепловой режим почв менее благоприятный, чем в Предкавказье. Почвы ежегодно промерзают в среднем на 0,5 м, а часто и глубже. Естественная степная растительность была представлена разнотравно-тип- чаково-ковыльными и типчаково-ковыльными степями. Незначительную площадь занимали дубовые водораздельные и байрачные леса. К настоящему времени сохранились отдельные острова водораздельных лесов, приуроченные к расчлененным возвышенностям или высоким берегам рек (Шипов лес, Зака- лачский лес, Теллермановская роща и др.). В почвенном покрове Южно-Русской провинции развиты две подзоны черноземов, соответствующие растительным подзонам: обыкновенные среднегу- мусные среднемощные в северной части и южные малогумусные средне- и маломощные в южной. Они относятся к теплым промерзающим черноземам восточноевропейской группы.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Обыкновенные черноземы Южно-Русской провинции по сравнению с украинскими характеризуются большей гумусностью в поверхностном слое F— 9%), меньшей мощностью гумусового горизонта F0—80 см) и менее глубоким залеганием гипса и легкорастворимых солей D—5 м). Содержание гумуса в южных черноземах 5—6%. Среди южных черноземов преобладают среднемощные, а в юго-восточной части провинции — маломощные. На ограниченных площадях встречаются солонцеватые черноземы и пятна солонцов. К выходам плотных пород приурочены малогумусные маломощные черноземы, часто щебнистые. По террасам Дона, Северского Донца и других рек под сосновыми лесами встречаются своеобразные бескарбонатные почвы — «серопески». В отличие от боровых песков они имеют гумусовый горизонт серого цвета, бесструктурный, постепенно светлеющий с глубиной и переходящий в песчаную почвообразу- ющую породу. Содержание гумуса в горизонте А низкое: 2—4%, реакция нейтральная по всему профилю. Земледельческая освоенность Южно-Русской провинции высокая. Пашня занимает 60—70%, сенокосы — около 2, пастбища — около 18%. Сельское хозяйство специализируется на производстве зерновых (озимая пшеница, кукуруза) и масличных культур (подсолнечник). Значительные площади отведены под бобовые, технические (сахарная свекла, табак и др.), овощные и бахчевые культуры. Развиты мясомолочное животноводство, свиноводство, тонкорунное овцеводство. Среди агротехнических и мелиоративных мероприятий первостепенное значение имеет накопление и задержание влаги (лесные полосы, зяблевая вспашка, снегозадержание). Важна борьба с водной эрозией, особенно на Приволжской и Калачской возвышенностях, ветровая эрозия менее развита. М36. ЗАВОЛЖСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ СРВДНЕМОЩНЫХ СРВДНЕГУМУСНЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕ- И МАЛОМОЩНЫХ МАЛОГУМУСНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Провинция занимает черноземно-степные районы Заволжья и южного Предуралья в пределах Самарской, Саратовской, Оренбургской областей России и северо-запада Казахстана. По левобережью Волги тянется широкой полосой низкая слабоволнистая равнина древних волжских террас, сложенных древнеаллювиальными отложениями. Центральную часть провинции занимают плоскоувалистые «сыртовые» равнины Заволжья (возвышенности Общий Сырт и частично Бугульминско- Белебеевская). Восточнее лежит густорасчлененное Предуралье. На крайнем юго- востоке располагается участок Подуральского плато. Почвообразующими породами являются сыртовые суглинки и глины, делювии и элюво-делювии коренных пород. Климат провинции сред неконтинентальный. Она отличается от Южно-Русской провинции увеличением континентальное™, меньшей обеспеченностью теплом, снижением зимних температур, менее благоприятными условиями увлажнения (см. табл. 28). Почвы ежегодно промерзают в среднем до 1 м. Естественная растительность (разнотравно-типчаково-ковыльные и полын- но-типчаково-ковыльные степи) не сохранилась. Леса расположены небольшими массивами по водоразделам и на пойменных террасах крупных рек.
Глава 10. III. Суббореальный пояс В северной части провинции распространены преимущественно обыкновенные черноземы с массивами типичных у северной границы, в южной, большей по площади, — южные черноземы на склонах сыртового рельефа с небольшими участками обыкновенных черноземов на ровных поверхностях сыртов и с темно-каштановыми почвами в долинах. В условиях равнинного или слабоволнистого рельефа обыкновенные черноземы Заволжской провинции в основном среднемощные (А+АВ = 40—60 см) и, согласно данным крупномасштабных съемок, содержат в пахотном горизонте 6,3—8,5% гумуса. Среди южных черноземов преобладают среднемощные (А+АВ = 40—50 см), тяготеющие к спокойным элементам рельефа (уплощенные плато, слабонаклонные равнины); маломощные занимают более волнистые территории с преобладанием покатых склонов. Содержание гумуса в южных черноземах глинистых и тяжелосуглинистых 4,2—6%, в средне- и легкосуглинистых 3—4%. Среди обыкновенных и особенно южных черноземов много в различной степени смытых. В восточной возвышенной части провинции уменьшается мощность сырто- вых суглинков и возрастает неоднородность почвенного покрова, связанная с пестротой и разнообразием коренных пород. На продуктах выветривания плотных карбонатных пород, обнажающихся по наиболее высоким участкам и при- долинным склонам, формируются черноземы остаточно-карбонатные щебнистые. На легких породах встречаются черноземы глубоковскипающие. На выходах засоленных коренных глин распространены солонцеватые черноземы и степные солонцы. В Приуральской складчатой полосе, характеризующейся наличием сопочных массивов, много черноземов неполноразвитых щебнистых. Почвы провинции относятся к фациальным подтипам теплых промерзающих. Земледельческая освоенность провинции в среднем 56%. Распаханность увеличивается в северной и западной частях провинции на обыкновенных черноземах с более благоприятным режимом увлажнения. Естественных сенокосов мало (до 5%), пастбища занимают около 25% площади. Основное направление сельского хозяйства — зерновое (с преобладанием яровой пшеницы). Значительные площади занимают масличные культуры. Развито мясомолочное животноводство. Вследствие большой засушливости провинции (самая высокая повторяемость засушливых лет в зоне) и повсеместного распространения ветровой и водной эрозии первостепенное значение имеют мероприятия по накоплению и сбережению в почвах влаги и по защите почв от эрозии. Они образуют единый комплекс, включающий полезащитное лесоразведение, снегонакопление, влагозадерживающую и противоэрозионную обработку почв, использование чистых и занятых паров. М37. СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ СРЕДНЕГУМУСНЫХ И ЮЖНЫХ СРВДНЕ- И МАЛОМОЩНЫХ МАЛОГУМУСНЫХ ЯЗЫКОВАТЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Провинция тянется широкой полосой от Зауралья до Алтая. Она включает частично Оренбургскую, Челябинскую, Омскую, Новосибирскую области и север Казахстана. Рельеф провинции неоднородный. На западе расположено обширное плоское палеогеновое Тургайское плато с отметками 200—250 м, на востоке — южная окраина Западно-Сибирской низменности с характерным для нее по-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств логоравнинным, местами грядово-равнинным и западинным рельефом, сложенная древнеаллювиальными глинистыми или песчаными отложениями. На юге провинция включает низкогорный массив Кокчетавской возвышенности и Казахский мелкосопочник, сложенный древними горными породами, которые выходят на дневную поверхность, образуя невысокие гряды и группы сопок. Климат провинции очень континентальный, от климата предыдущих провинций отличается большей континентальностью и меньшей обеспеченностью теплом (см. табл. 28). Следствием более холодного климата является отличие от восточноевропейских и теплового режима почв. Почвы промерзают на глубину 2 м и более и находятся в мерзлом состоянии 5 месяцев. По термическим параметрам они относятся к фациальным подтипам умеренно теплых промерзающих. В северной части провинции тянется полоса обыкновенных среднемощных среднегумусных черноземов, преимущественно глинистых и суглинистых, содержащих в верхнем горизонте 7—8% гумуса; южнее распространены южные средне- и маломощные малогумусные D—5%) черноземы. Как в обыкновенных, так и в южных черноземах проявляется языковатость гумусовой окраски, в последних выраженная более резко. Неоднородность почвенного покрова провинции связана с условиями рельефа (западины, падины, гривы) и характером почвообразующих пород (карбонатные, засоленные и пр.). На глинистых третичных карбонатных отложениях формируются карбонатные черноземы. На этих породах нередко встречаются так называемые «щельники» — тяжелые глинистые солонцеватые черноземы, в поглощающем комплексе которых в большом количестве содержится магний. На небольшой глубине в них отмечаются легкорастворимые соли. На засоленных почвообразующих породах обычно формируются солонцеватые черноземы и солонцы. Отличительной чертой подзоны южных черноземов является более широкое распространение солонцеватых и засоленных почв — комплексов и сочетаний черноземов с солонцами, а также солонцов с солончаками. В этой подзоне много и щебнистых разновидностей черноземов в области Казахского мелкосопочника. Особо выделяется пестротой почвенного покрова Бараба, занимающая одну из самых пониженных частей юга Западно-Сибирской низменности. Территория представляет собой систему плоских, очень слабо дренированных древне- аллювиальных и озерно-аллювиальных равнин. Слабая дренированность, высокое стояние грунтовых вод, часто минерализованных, и преобладание западинных форм рельефа определяют своеобразные черты ландшафта: резкое возрастание облесенности благодаря колкам; подчиненное значение в почвенном покрове зональных типов почв, формирующихся лишь в условиях хорошо дренированных участков поверхности; широкое развитие гидроморфных и засоленных почвенно-растительных комплексов и сочетаний, компонентами которых являются лугово-черноземные (солонцеватые, солончаковатые) почвы, солоди, солонцы, солончаки, лугово-болот- ные, торфяно-болотные почвы и др. Распаханность провинции около 53%, сенокосы занимают около 4, пастбища — около 30%. Сельское хозяйство специализируется на производстве зерновых с господством яровой пшеницы, с посевами масличных культур в сочетании с молоч-
Глава 10. III. Суббореалъный пояс но-мясным животноводством и тонкорунным овцеводством. Возделываются также ячмень, кукуруза на силос, просо, кормовые культуры. Основной комплекс мероприятий направлен на накопление влаги и предотвращение сильно развитой ветровой эрозии. Применяется почвозащитная система земледелия, включающая полосную обработку полей с чередованием отвальной и безотвальной вспашки. Огромно значение снегозадержания. В севооборотах вводятся чистые пары. Наряду с лесными полосами широко используются кулисные посевы высокостебельных растений на парах, сохранение высокой стерни, прикатывание снега и др. Очень важны предпосевная обработка для закрытия влаги в почве и меры по улучшению солонцеватых почв и солонцов. М38. ПРЕДАЛТАЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕМОЩНЫХ СРЕДНЕ- И МАЛОГУМУСНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Предалтайская провинция расположена по левобережью Оби, на юге примыкает к предгорьям Алтая. В нее входят частично Алтайский край и Новосибирская область. Рельеф провинции представляет собой сочетание древних аллювиальных равнин различного уровня и подгорных наклонных равнин Алтая. Среди аллювиальных равнин выделяются Приобское лёссовое плато A70—320 м), сильно расчлененное овражно-балочной сетью, ложбины древнего стока B00—140 м), выполненные песчаными древнеаллювиальными перевеянными отложениями, и плоские террасы древних ложбин стока A70—120 м), очень слабо расчлененные, с западинным мезо- и микрорельефом, сложенные легкими суглинками, супесями и песками. Подгорные наклонные равнины Алтая B00—400 м) покрыты бурыми тяжелыми лёссовидными суглинками и характеризуются небольшой расчлененностью. Провинция отличается от Северо-Казахстанской большей увлажненностью, обусловленной влиянием гор, менее благоприятными условиями теплообеспе- ченности и усилением континентальное™ климата, вызывающей сокращение периода вегетации вследствие заморозков (см. табл. 28). По тепловому режиму почв провинция близка к Северо-Казахстанской. Почвы промерзают в среднем до 2 м. Вследствие влияния гор Алтая и Салаирского кряжа (увеличение количества осадков на прилегающих равнинах) почвенные зоны имеют здесь почти меридиональное, параллельное горам простирание. В западной части провинции под разнотравно-типчаково-ковыльными степями сформировались южные черноземы с гумусовым горизонтом мощностью 45—50 см при содержании гумуса 4—5%. Хорошо выражен горизонт белоглазки, выделение гипса наблюдается на глубине около 2 м. Восточнее, на междуречьях и склонах Приобского плато и подгорных равнинах Алтая, их сменяют черноземы обыкновенные среднегумусные E—7%), среднемощные D5—60 см), иногда малогумусные выпаханныеD—5%), сформированные под типчаково-ковыльно-разнотравными степями, с пятнами черноземов выщелоченных. На юге, в предгорьях Алтая, появляются черноземы типичные среднегумусные и тучные. Слабодренированные террасы ложбин стока отличаются сложным почвенным покровом. Здесь распространены сочетания южных или обыкновенных
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств солонцеватых черноземов с лугово-черноземными почвами, на менее дренированных площадях — солонцов солончаковатых, лугово-черноземных почв и солодей или серых лесных осолоделых почв под березовыми колками в западинах, а по наиболее низким уровням (днищам ложбин, приозерным террасам) — лугово-болотно-осолоделые и лугово-болотно-солонцово-солончаковатые комплексы. На песчаных отложениях ложбин древнего стока под сосновыми лесами развиты боровые пески. Распространение солонцеватых черноземов и солонцов по сравнению с Северо-Казахстанской провинцией небольшое. Распаханность Пред алтайской провинции в среднем 58%, с колебаниями от 35 до 80%. Сенокосы занимают 6, пастбища — около 13%. Главная культура в сельским хозяйстве провинции — яровая пшеница. Возделываются также кукуруза на силос, сахарная свекла, подсолнечник, кормовые культуры. Несмотря на несколько большее количество осадков, необходимы мероприятия по сохранению и накоплению влаги в почве. Ветровая эрозия развита слабее, чем в Северо-Казахстанской провинции, но полосная обработка полей проводится, особенно на южных черноземах. В предгорных районах и на Приобском плато распространена водная эрозия. М39. МИНУСИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕ- И МАЛОМОЩНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ, ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Провинция занимает Минусинскую межгорную котловину, расположенную в южной части Красноярского края. Преобладает пологоувалистый рельеф с высотами 200—350 м. Среди почвообразующих пород доминируют суглинис- то-глинистые лёссовидные, небольшой мощности отложения. Климат провинции очень континентальный. От предыдущих провинций она отличается меньшей обеспеченностью теплом (см. табл. 28). Почвы ежегодно промерзают глубоко (на 2,5—3 м) и более 5 месяцев находятся в мерзлом состоянии. Отрицательные температуры могут сохраняться в нижней части почвенного профиля до начала осени. Расположение Минусинской котловины среди гор и значительные колебания высот в ее пределах способствуют отчетливому проявлению вертикальной зональности почвенно-растительного покрова, выражающейся в наличии двух зон — степной и лесостепной. В центральной, наиболее низкой части котловины под ковыльно-типчаково-полынными и ковыльно-типчаковыми степями, ныне почти полностью распаханными, развиты темно-каштановые почвы и главным образом южные черноземы, содержащие в верхнем горизонте 3,5— 6,5% гумуса, а также черноземы обыкновенные, содержащие до 9—10% гумуса. Ближе к горам их сменяют выщелоченные и оподзоленные черноземы и серые лесные почвы. Почвы провинции относятся к фациальным подтипам умеренных глубоко и длительно промерзающих. Земледельческая освоенность провинции в центре достигает 50— 60%, а в предгорных районах снижается до 20%. Сенокосы занимают около 7, пастбища— около 20%. Основные направления сельского хозяйства — мясомолочное животноводство и производство зерновых культур (яровая пшеница и др.). Большое значение имеют накопление снега в зимнее время и борьба с ветровой эрозией.
Глава 10. III. Суббореальный пояс М40. ЗАБАЙКАЛЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ, ОБЫКНОВЕННЫХ И ЮЖНЫХ СРЕДНЕ- И МАЛОМОЩНЫХ МУЧНИСТО-КАРБОНАТНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ Забайкальская провинция находится на юге Читинской области. Территория провинции представляет чередование низких хребтов и широких межгорных понижений с отметками от 500 до 1000 м. Почвообразующими породами служат преимущественно суглинистые щебнистые пролювиально-делювиаль- ные отложения. Нередко на глубине 1—1,5 м они подстилаются крупнозернистыми песками. Провинция отличается наибольшей континентальностью климата, наименее благоприятными условиями теплообеспеченности и наиболее холодной зимой в пределах зоны (см. табл. 28). Осадков за год выпадает 300—350 мм; резко выражен летне-осенний максимум (КУ=0,50—0,60). В почвенном покрове господствуют малогумусные маломощные обыкновенные и южные, глубоко и длительно промерзающие черноземы восточносибирской группы со всеми присущими ей особенностями (промытость от легкорастворимых солей и гипса, отсутствие признаков солонцеватости вследствие глубокого промачивания осенью, мучнистые формы карбонатов и др.). Их называют «промытыми» или «мучнисто-карбонатными». Значительное место в структуре почвенного покрова занимают лугово-черноземные почвы. Ведущие отрасли сельского хозяйства — мясошерстное овцеводство, мясомолочное животноводство, возделывание зерновых культур (яровая пшеница и др.). Большое значение имеет сохранение влаги с помощью ранневесенней обработки и продуктивное использование летних осадков. Короткий вегетационный период, глубокая охлажденность почв и их медленное весеннее прогревание влияют на подбор сельскохозяйственных культур. Эффективность удобрений низкая, но небольшие их дозы в сочетании с подкормками играют существенную роль. Почвенные округа зоны обыкновенных и южных черноземов степи В степной зоне, так же как и в лесостепной, широко распространены почвенные округа, приуроченные к возвышенным эрозионным равнинам, сложенным лёссами и лёссовидными суглинками или глинисто-суглинистыми элюво-делювиями коренных пород (южные части Волыно-Подольской, Приднепровской, Приволжской возвышенностей, Сыртовое Заволжье, Минусинская котловина). В почвенном покрове резко преобладают автоморфные почвы и сильно развиты эрозионные процессы. Для структуры почвенного покрова характерны сочетания степных черноземов с лугово-черноземными и луговыми почвами. В комбинациях часто участвуют в разной степени смытые почвы. В округах с маломощным чехлом элювиально-делювиальных отложений и близким залеганием плотных коренных пород широко распространены эродированные и слаборазвитые почвы, в почвенных комбинациях участвуют сочетания-мозаики различных по гранулометрическому составу, щебневатости и мощности черноземных почв (Донецкий кряж, Приволжская возвышенность). Округа пониженных эрозионных равнин, сложенных лёссами и лёссовидными суглинками (Причерноморская низменность, центральное Предкавказье), отличаются от вышеописанных слабым развитием эрозионных процессов. В
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств почвенном покрове преобладают черноземы, образующие сочетания с лугово- черноземными почвами. Участие в комбинациях смытых почв ограниченно. По характеру почвенного покрова к предыдущему типу близки округа древ- неаллювиальных равнин, покрытых суглинисто-глинистыми лёссовидными породами (Азово-Кубанская равнина, древние террасы левобережья Волги, Приобское плато). Почвенный покров округов озерно-аллювиальных глинисто-суглинистых равнин, занимающих обширные пространства южной части Западно-Сибирской низменности, комплексный. Преобладают обыкновенные и южные черноземы солонцеватые в комплексах с солонцами. На плоских равнинах с запа- динным микрорельефом в составе сочетаний и комплексов присутствуют также солоди, различные луговые, лугово-черноземные и лугово-болотные почвы Там, где равнина покрыта карбонатными породами, господствуют карбонатные черноземы, а плоские обширные понижения заняты луговыми карбонатными почвами, солончаками и болотами. Широким участием в почвенном покрове лугово-черноземных, лугово-бо- лотных и торфяно-болотных почв (наряду с аллювиальными почвами и солончаками в приморской части) характеризуется также аллювиально-дельтовый округ низовьев Кубани. В почвенном покрове округов эрозионно-денудационных равнин с мелко- сопочником, сложенных элювиально-делювиальными глинисто-суглинистыми, местами щебнистыми отложениями (север Казахской складчатой страны, Губерлинские горы), преобладают обыкновенные и южные черноземы, нередки массивы почвенных комплексов с участием солонцеватых почв и солонцов. Характерны выходы плотных коренных пород. В дифференциации почвенного покрова существенную роль играет неоднородность почвообразующих пород и меньшее значение имеет перераспределение влаги. В округе, приуроченном к морской низменной равнине Присивашья, преобладают темно-каштановые солонцеватые почвы и солонцы с участием луго- во-каштановых почв и солончаков. В структуре почвенного покрова ведущую роль играют лутово-степные солонцовые комплексы. Н. Зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи Сухостепная зона тянется в виде широкой полосы от Восточного Предкавказья до Алтая. Кроме того, к ней относятся островные массивы каштановых почв межгорных котловин Восточной Сибири. Главная особенность климата сухостепной зоны — еще большее, чем в степи, несоответствие между количеством выпадающих осадков и испаряемостью. В течение года выпадает около 200—400 мм осадков, а испаряемость превышает их в два-три раза C40—875 мм; КУ=0,33—0,55). Внутризональные изменения климата имеют тот же характер, что и в степной зоне: термические условия теплого сезона сходны на всей территории B0—24°С), а термические условия зимнего сезона с запада на восток становятся все более суровыми. Температура наиболее холодного месяца от -3 до —6° в Восточном Предкавказье и от -24 до —27°С в Забайкалье. Суммы температур выше 10°С составляют от 3300—3500 до 1400—2100°, продолжительность основного периода вегетации меняется от 180—
Глава 10. III. Суббореальный пояс 190 дней до 110—129 дней соответственно. С запада на восток уменьшается количество осадков от 350—400 мм в Предкавказье до 180—300 мм в Восточной Сибири. Кроме того, в Забайкалье изменяется и годовой ход осадков в связи с влиянием муссона. Снеговой покров незначительный и в восточной части зоны сдувается ветрами. Различия климата и обусловленные ими различия состава растительности оказывают влияние на особенности почвенного покрова провинций. Растительность в европейской части представлена типичными сухими тип- чаково-ковыльными и типчаковыми степями, видовой состав которых изменяется с запада на восток. В Казахстане степь ковыльно-типчаково-полынная. Полынь принимает значительное участие в составе растительности и в европейской части на сильносолонцеватых почвах и солонцах. В Туве преобладают полынно-мелкодерновинно-злаковые сухие степи, часто с большим участием кустарниковых караган. В Забайкалье господствуют злаково-полынные сухие степи с кустиками караганы узколистной. Травостой разреженный и бедный по видовому составу. Вследствие засушливости климата биомасса сухих степей меньше, чем в черноземной зоне, и составляет около 100 ц/га, причем основная ее часть (85%) приходится на корни. С опадом ежегодно поступает в почву около 160 кг/га азота и зольных элементов (Родин, Базилевич, 1965). В автономных условиях сухостепной зоны формируются темно-каштановые и каштановые почвы, которые в соответствии с традиционной классификацией являются подтипами типа каштановых почв. Неустойчивое и недостаточное атмосферное увлажнение, обусловливающее уменьшение биомассы, и особенности соотношения процессов поступления органических остатков, их гумификации и минерализации приводят к меньшему накоплению гумуса и сокращению мощности гумусового горизонта в каштановых почвах по сравнению с черноземами. Непромывной водный режим и меньшая глубина промачивания влагой ослабляют вынос солевых продуктов выветривания и почвообразования. Легкорастворимые соли, как правило, выносятся из корнеобитаемого слоя, карбонатный горизонт располагается ближе к поверхности, чем в черноземах, и обычно начинается с глубины 30—40 см. Ниже карбонатного горизонта находится горизонт аккумуляции гипса. Однако в определенных условиях он может отсутствовать. Глубокие горизонты каштановых почв A50—200 см) и материнские породы часто содержат легкорастворимые соли, присутствие которых способствует проявлению во многих каштановых почвах черт солонцеватости, связанных с периодическим (в сухие сезоны) капиллярным подтягиванием кверху щелочных почвенных растворов и биологическим круговоротом оснований. Наложение солонцового процесса на зональный дерновый процесс — характерная особенность почвообразования в зоне сухих степей. Однако наличие признаков солонцеватости не обязательно для всего типа каштановых почв. Степень солонцеватости возрастает с севера на юг и наиболее четко выражена в светло-каштановых почвах полупустыни. В этом же направлении уменьшается степень развития дернового процесса. Проявление солонцеватости внутри подзоны определяется гранулометрическим составом (на тяжелых породах она выражена сильнее) и рельефом местности (нижние части склонов и различные понижения, где концентрируются легкорастворимые соли).
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Морфологический профиль собственно каштановых почв состоит из гумусового горизонта А, серого цвета с буроватым или коричневатым оттенком, комковато-пороховидной структуры; горизонта АВ, слабее по сравнению с горизонтом А прокрашенного гумусом, более яркой каштановой или коричневой окраски; карбонатного горизонта Вса, плотного, призмовидно-ореховато- го, с выделениями карбонатов в виде белоглазки и пропиточных пятен; гипсового горизонта Bcs, несколько рыхлее и влажнее предышущего. Ниже залегает почвообразующая порода Ccs, содержащая гипс и легкорастворимые соли. В почвах некоторых провинций аккумуляция гипса и легкорастворимых солей отсутствует. Общая мощность прогумусированных горизонтов (А+В1) колеблется в различных фациях и провинциях от 25 до 45 см. Каштановые почвы глинистого, тяжело- и среднесуглинистого гранулометрического состава в верхнем горизонте содержат гумуса от 2,2—3,2 (пахотные) до 4% (целинные), а легкосуглинистого и супесчаного — от 1,5—2,5 до 3% соответственно. В составе гумуса количество гуминовых кислот и фульвокислот примерно одинаково. Сумма обменных оснований равна 20—30 мгэкв/100 г почвы, среди них имеется небольшое количество обменного натрия. Реакция нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах (рН 7,2—7,5) и щелочная в нижних. В несолонцеватых каштановых почвах профиль не дифференцирован по распределению илистой фракции и валовому содержанию Si02 и R^. Изменение минеральной части выражается лишь в выщелачивании и отложении в горизонте С карбонатов и сульфатов (гипса). В северной части зоны сухих степей, получающей несколько большее количество осадков, распространены темно-каштановые почвы, по строению и свойствам близкие к южным черноземам. Они отличаются от каштановых большей интенсивностью дернового процесса, что выражается в повышении мощности гумусового горизонта (А+В 1=35—50 см) и возрастании в нем процентного содержания гумуса. Степень гумусированности в современной классификации служит одним из основных критериев разграничения подтипов каштановых почв. Темно-каштановые почвы глинистые, тяжело- и среднесуглинистые в верхнем горизонте содержат гумуса от 3,2—4,0 (пахотные) до 5% (целинные), легкосуглинистые и супесчаные — от 2,5—3 до 4% соответственно. Вскипание от соляной кислоты наблюдается на глубине 45—50 см, гипс и легкорастворимые соли находятся на глубине около 2 м. Реакция почв нейтральная в верхнем горизонте и слабощелочная и щелочная ниже по профилю, емкость поглощения 30—35 мгэкв/100 г почвы, в составе обменных оснований преобладают кальций и магний. Валовой состав по профилю однороден. По мощности гумусовых горизонтов (А+В1) каштановые почвы разделяются на виды: мощные — больше 50 см, среднемощные — 30—50, маломощные — 20—30 и очень маломощные — меньше 20 см. В полугидроморфном ряду сухостепной зоны образуются лугово-каштано- вые почвы. Они встречаются среди каштановых почв по понижениям рельефа, по надпойменным террасам рек, на подгорных шлейфах, в западинах, ложбинах, блюдцах на недренированных равнинах, т.е. в местах, где возникает дополнительное поверхностное или грунтовое увлажнение (глубина грунтовых
Глава 10. III. Суббореальный пояс вод 3—5, реже 7 м). Повышенное увлажнение способствует развитию на луго- во-каштановых почвах более сомкнутой и богатой по составу разнотравно-ку- старничково-злаковой растительности. По морфологическому строению лугово-каштановые почвы близки к авто- морфным каштановым, но отличаются от них характером водного режима, большей мощностью гумусовых горизонтов и более высоким содержанием гумуса D—6% в верхнем горизонте). В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты (Сгк:Сфк около 1,5—2,5). В более глубоких и обширных понижениях на недренированных равнинах, увлажняемых водами поверхностного стока и почвенно-грунтовыми водами разной степени минерализации, залегающими на глубине 1—3 м, формируются луговые и лугово-болотные почвы. Почвенный покров зоны сухих степей отличается комплексностью, вызванной микрорельефом и связанными с ним различиями в увлажнении и солевом режиме, следствием чего и является пестрота растительности и почв. Комплексность почвенного покрова зоны увеличивается с севера на юг, а в пределах одной подзоны она определяется литолого-геоморфологическими условиями: наибольшей комплексностью характеризуется почвенный покров пониженных водно-аккумулятивных (древнеаллювиальных, озерно-аллювиаль- ных и морских) равнин (Западно-Сибирская и Прикаспийская низменности, Манычская и Тургайская депрессии). Высока комплексность каштановых почв также в области Казахского мелкосопочника (древние коры выветривания). Отмеченные выше особенности строения и свойств каштановых почв значительно варьируют в связи с изменением с запада на восток биоклиматических условий. Фациальные черты проявляются главным образом в гумусовом и солевом профилях. Выделяются четыре группы фациальных подтипов каштановых почв сухих степей: южноевропейская (мицелярно-карбонатная), восточноевропейская, казахстанская и восточносибирская. Изменения свойств почв в пределах этих групп аналогичны изменениям в соответствующих группах почв черноземной зоны. С запада на восток наблюдается уменьшение мощности гумусового горизонта, возрастание в нем процентного содержания гумуса, изменение форм карбонатов и характера солевого профиля. Так, в восточном Предкавказье карбонаты обнаруживаются с поверхности и преимущественно в форме псевдомицелия, солонцеватость отсутствует. Почвы характеризуются повышенной мощностью гумусовых горизонтов при сравнительно невысокой гумусности. За Доном появляются солонцеватые темно-каштановые и каштановые почвы, количество которых увеличивается в Заволжье и Казахстане. Мощность гумусового горизонта сокращается, а процентное содержание гумуса в нем возрастает (за исключением почв межгорных котловин). Для Забайкалья в связи с летне- осенним периодом интенсивного промачивания почв и их легким гранулометрическим составом характерно почти полное отсутствие солей в почвенном профиле и солонцеватости почв. Карбонаты присутствуют в форме мучнистых выделений. Сухостепная зона в системе почвенно-географического районирования разделяется на пять провинций, которые по особенностям термического режима почв относят к четырем почвенно-климатическим фациям: теплых
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств кратковременно промерзающих почв (Восточно-Предкавказская и Донская провинции), теплых промерзающих почв (Сыртово-Заволжская провинция), умеренных промерзающих почв (Центрально-Казахстанская провинция) и умеренных длительно промерзающих почв Тувинско-Южно-Забайкальская провинция). Н41. ВОСТОЧНО-ПРЕДКАВКАЗСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ И КАШТАНОВЫХ МИЦЕЛЯРНО-КАРБОНАТНЫХ ПОЧВ Провинция расположена в основном на восточных склонах Ставропольского плато. На севере она ограничена Кумо-Манычской впадиной, на юге заходит на наклонные равнины Предкавказья. Провинция включает частично Ставропольский край, Калмыкию, Ингушетию и Чеченскую Республику. Рельеф провинции пологоволнистый, расчлененный неглубокими балками с широкими днищами и пологими склонами. Абсолютные отметки поверхности снижаются с юго-запада на северо-восток от 300 до 100 м. Почвообразу- ющие породы представлены суглинистым делювием коренных пород. В пределах зоны провинция отличается наибольшей обеспеченностью теплом. Климат среднеконтинентальный, с короткой, мягкой, очень малоснежной зимой и очень теплым длинным летом (см. табл. 28). Естественная растительность, почти полностью уничтоженная в настоящее время, была представлена типчаково-ковыльными степями со значительным участием разнотравья в юго-западной, наиболее влажной части провинции. В почвенном покрове господствуют темно-каштановые и каштановые ми- целярно-карбонатные почвы южноевропейской группы, относящиеся к фа- циальным подтипам очень теплых периодически промерзающих. Почвы кратковременно промерзают с поверхности. Северная часть территории более холодная. Темно-каштановые почвы характеризуются нерезкой дифференциацией на генетические горизонты и повышенной миграцией карбонатов. Мощность гумусового горизонта 50—60 см. Содержание гумуса в горизонте А около 3% с очень плавным падением по профилю (на глубине 50 см содержится 1,5—2% гумуса). Карбонаты в форме псевдомицелия залегают на глубине 30—40 см, а вскипают почвы часто с поверхности. На глубине 60—70 см отмечаются обильные выделения карбонатов (псевдомицелий и белоглазка), а с 1,5—2 м появляется гипс. Каштановые почвы имеют гумусовый горизонт мощностью 35— 45 см, в котором содержится 2,8—3% гумуса. На глубине 50 см содержание гумуса в отличие от темно-каштановых почв резко падает (до 1%). Вскипание наблюдается с поверхности, с 50—60 см появляется белоглазка, а с 130—150 см — гипс. Для каштановых почв провинции характерна сильная перерытость червями, насекомыми, землероями. Почвенный покров отличается относительной однородностью, за исключением северо-восточной части провинции, обращенной к бассейну Маныча, а также долин Калауса и Кумы, где распространены солонцеватые темно-каштановые и каштановые почвы в комплексе с солонцами; наиболее однороден
Глава 10. III. Суббореальный пояс почвенный покров Предкавказской наклонной равнины, представленный темно-каштановыми мицелярно-карбонатными почвами. Земледельческая освоенность провинции около 49%. Сенокосы занимают около 10, пастбища — 35%. В посевах преобладают зерновые культуры, значительные площади занимают плодовые культуры и виноград. Для повышения урожайности необходимы мероприятия по накоплению и сохранению влаги в почве и внесение удобрений. Важное значение имеет полезащитное лесоразведение. Н42. ДОНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ Донская провинция протянулась от Маныча до Волги и включает частично Ростовскую, Волгоградскую области и Калмыкию. На юге провинция занимает Манычскую низину и прилегающую к ней с севера Сальско-Манычскую гряду. В центральной части провинции, в междуречьях Дона, Сала и Маныча, расположены Ергени — невысокое поднятие с волнистым или пологоувалистым рельефом. Северная часть провинции приурочена к Восточно-Донской гряде и Приволжской возвышенности, очень сильно расчлененным густой овражно-балочной сетью. Почвообразующие породы довольно разнообразны, преобладают лёссовидные суглинки. На склонах возвышенностей, в оврагах и балках на дневную поверхность часто выходят коренные породы (на Приволжской возвышенности — глины, мергели, мел, на Восточно-Донской гряде — опоки, пески и песчаники). Вдоль Дона и Чира расположены крупные песчаные массивы. В климатическом отношении Донская провинция отличается от Восточно- Предкавказской несколько меньшей обеспеченностью теплом и влагой и более низкими зимними температурами. Климат провинции среднеконтиненталь- ный (см. табл. 28). Естественная растительность была представлена типчаково-ковыльными степями. На солонцеватых почвах и солонцах растительность типчаково-полын- ная. Основными компонентами почвенного покрова являются темно-каштановые почвы. Они относятся к фациальному подтипу очень теплых кратковременно промерзающих почв восточноевропейской группы. Почвы промерзают на глубину 0,5—1 м и находятся в замерзшем состоянии 1—2 месяца. Темно-каштановые и каштановые почвы Донской провинции отличаются от аналогичных почв Восточного Предкавказья меньшей мощностью гумусовых горизонтов D0— 50 см) и большей гумусностью (от 2,5 до 5%). Темно-каштановые почвы распространены в западной части провинции, граничащей с черноземами, каштановые — в восточной части, переходящей в полупустыню. Почвенный покров образован сочетаниями темно-каштановых и каштановых почв водоразделов с солонцеватыми темно-каштановыми и каштановыми почвами склонов. В нижних частях склонов и в долинах увеличивается количество сильно солонцеватых почв и солонцов. Комплексы солонцеватых темно- каштановых и каштановых почв с солонцами занимают значительные площади на территории провинции, особенно на левобережье Сала, в Манычской низине и в долинах притоков Среднего Дона. В центре Манычской депрессии распространены солончаки, луговые солонцы и лугово-каштановые солонча- коватые почвы.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В северной и северо-западной частях провинции, характеризующихся интенсивным расчленением, много эродированных почв. Земледельческая освоенность провинции наиболее высокая в зоне (около 52%). Сенокосы занимают около 7, пастбища — около 29%. Основными сельскохозяйственными культурами являются зерновые. Для получения устойчивых урожаев особое значение имеют мероприятия, направленные на повышение запасов влаги в почве. Широко развивается орошаемое земледелие (рис, бахчевые, овощные культуры). Важную роль играет борьба с солонцеватостью почв, а на расчлененных возвышенностях — с эрозией. Н43. СЫРТОВО-ЗАВОЛЖСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ С ПОВЫШЕННОЙ ГУМУСНОСТЬЮ Провинция тянется от Волги на западе до Уральских гор на востоке. Она охватывает частично Саратовскую, Оренбургскую, Волгоградскую, Уральскую области России и северо-запад Казахстана. Большая часть провинции расположена на возвышенности Общий Сырт (абсолютная высота 150—300 м), сложенной с поверхности сыртовыми глинами и суглинками. В водораздельной части и на приречных склонах нередко на поверхность выходят коренные породы. Рельеф увалистый, глубоко расчлененный, асимметричного строения: северные и восточные склоны длинные и пологие, южные и юго-западные — короткие и более крутые. За рекой Урал на юго-востоке провинции находится Подуральское плато с широкоувалистым рельефом. Для водоразделов обычны выходы на поверхность коренных пород, на склонах почвообразующими породами служат делювиальные глины и суглинки. Общий Сырт и Подуральское плато уступом спускаются к Прикаспийской низменности, крайняя северная часть которой заходит в пределы провинции. Климат провинции среднеконтинентальный и отличается от климата предыдущей провинции более холодными зимами, меньшей обеспеченностью теплом и уменьшением годовой суммы осадков (см. табл. 28). Континентальность нарастает с севера на юг и с запада на восток. Снежный покров маломощный и часто сдувается ветрами, что усиливает недостаточность увлажнения почвы. В июне—июле часты суховеи (сухие юго-восточные ветры при относительной влажности воздуха менее 15%). Среднегодовое количество осадков изменяется с севера на юг и с запада на восток от 300—350 до 230 мм. Максимум осадков приходится на конец лета, а весна и начало лета засушливы. Недостаточность и неустойчивость увлажнения, суховеи и заморозки неблагоприятны для богарного зернового хозяйства. Каштановые почвы провинции относятся к фациальным подтипам теплых промерзающих почв восточноевропейской группы. Почвы промерзают на глубину 1—2 м и находятся в замерзшем состоянии в течение 2—5 месяцев. Отличительной особенностью почв провинции является их более высокая гумуси- рованность и несколько пониженная мощность гумусовых горизонтов по сравнению с почвами предыдущей провинции. В темно-каштановых почвах мощность гумусовых горизонтов обычно не превышает 40 см, вскипание наблюдается в нижней части горизонта А или с поверхности, выделение карбонатов — с глубины 40—60 см, а гипса — со 100—150 см. Содержание гумуса 3,5—5%. В каштановых почвах мощность гуму-
Глава 10. III. Суббореальный пояс сового горизонта около 30 см, причем в горизонте В1 обычны сильно осветленные слабогумусированные «заклинки». Карбонаты и гипс залегают несколько выше, при более высоком их содержании. Каштановые почвы менее гумусиро- ваны B,5—3%) . Для структуры почвенного покрова характерна приуроченность более мощных, гумусированных несолонцеватых и незасоленных почв к водоразделам и менее мощных, с пониженным содержанием гумуса, солонцеватых и глубин- носолонцеватых почв к склонам. В Прикаспийской низменности, имеющей пестрый литологический состав, на легких породах формируются супесчаные и песчаные каштановые почвы, а на суглинках и глинах — лугово-степные комплексы, состоящие из солонцов, лугово-каштановых и лугово-каштановых солонцеватых почв. В восточной и юго-восточной частях провинции в связи с усилением засушливости возрастают солонцеватость и комплексность почв. Земледельческая освоенность провинции в среднем 41%. Сенокосы занимают около 6, пастбища — 44%. Господствует зерновое хозяйство. Основная культура — яровая пшеница. Наряду с земледелием развито мясомолочное животноводство. В системе мероприятий, направленных на повышение урожайности, ведущее значение имеют борьба за влагу, улучшение солонцеватых почв и солонцов, защита от водной и ветровой эрозии, развитие орошения. Важно полезащитное лесоразведение, однако сухость климата ограничивает набор древесных пород и затрудняет создание устойчивых насаждений. Им. ЦЕНТРАЛЬНО-КАЗАХСТАНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ, КАШТАНОВЫХ СОЛОНЦЕВАТЫХ ПОЧВ И СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ Центрально-Казахстанская провинция расположена между Уральскими горами на западе и Иртышом на востоке. Она включает частично Оренбургскую область и Алтайский край России и Центральный Казахстан. С запада на восток провинция занимает расчлененное Подуральское плато, абрадированный склон Уральских гор, равнинное Тургайское плато, расчлененное только в приречных частях, Казахский мелкосопочник. В качестве поч- вообразующих пород преобладают четвертичные карбонатные суглинки и глины; местами распространены элюво-делювии третичных пород и древних пес- троцветных кор выветривания. В самой восточной части, на правобережье Иртыша, провинция охватывает песчаные равнины на древних озерно-аллю- виальных отложениях Западно-Сибирской низменности. Провинция отличается от предыдущей более низкими зимними температурами и меньшей обеспеченностью теплом в период вегетации (см. табл. 28). Растительный покров образован ковыльно-типчаково-полынными степями. Темно-каштановые и каштановые умеренно теплые промерзающие почвы провинции отличаются от аналогичных почв Заволжья сокращением мощности гумусовых горизонтов и залеганием карбонатов и гипса на меньшей глубине. Обычно мощность горизонтов А+АВ в темно-каштановых почвах не превышает 30 см, на этой же глубине начинаются карбонатные выделения, максимум которых находится на 60—100 см, а гипса — на 100—130 см. Мощность гумусового горизонта каштановых почв 25—30 см, а нижняя граница языковатая. Характерными чертами провинции являются большое количество солонцеватых
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств и засоленных почв, а также комплексность почвенного покрова. Особенно пестрый и комплексный почвенный покров с большим количеством засоленных и солонцеватых почв формируется в Тургайской ложбине. В области мелкосо- почника широко распространены щебнистые почвы. Для восточной части провинции, расположенной в пределах Западно-Сибирской низменности, типичны однородные массивы каштановых почв легкого гранулометрического состава, а по понижениям вокруг озер — луговые солончаки. Легкие каштановые почвы подвержены ветровой эрозии. Земледельческая освоенность провинции резко увеличилась после освоения целинных и залежных земель. Пашня занимает в среднем 31% с колебаниями от 50 на севере провинции до 20% на юге, сенокосы — около 4, пастбища- 52%. Ведущая отрасль сельского хозяйства — возделывание зерновых культур с преобладанием яровой пшеницы. Выращиваются также просо, кукуруза, подсолнечник, кормовые культуры. Развито мясомолочное животноводство и полутонкорунное овцеводство. Главными агротехническими мероприятиями являются влагонакопление и борьба с ветровой эрозией почв, развитой сильнее, чем в степном Казахстане, вследствие большей сухости климата и значительных по площади массивов легких каштановых почв. Решающую роль играют плоскорезная система обработки почв с оставлением на зиму стерни в сочетании с полезащитным лесоразведением, широкое применение чистых паров с кулисами из высокостебельных растений, снегозадержание и др. Для предотвращения ветровой эрозии огромное значение, особенно на легких почвах, имеет полосное почвозащитное земледелие. Необходима мелиорация солонцеватых почв и солонцов. Н45. ТУВИНСКО-ЮЖНО-ЗАБАЙКАЛЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ И КАШТАНОВЫХ МУЧНИСТО-КАРБОНАТНЫХ ПОЧВ Провинция включает Центрально-Тувинскую и Убсунурскую межгорные котловины в пределах Бурятии, Тувы и Читинской области. Абсолютные высоты колеблются от 500—700 до 800—1200 м. Рельеф котловин увалисто-полого- равнинный, слагается из подгорных делювиально-пролювиальных шлейфов прилегающих горных хребтов и древних аллювиальных равнин. Во многих местах он сложен выступающими грядами скалистых низких останцовых гор или мелкосопочника. Почвообразующими породами служат разнообразные маломощные легкосуглинистые и супесчаные щебнистые и галечниковые отложения и мощные пески. Для Тувы типичны двучленные отложения, состоящие из маломощного верхнего мелкоземистого горизонта легкого гранулометрического состава, подстилаемого сильнокаменистой толщей. Провинция отличается от предыдущей большей континентальностью климата и заметным снижением зимних температур. Климат резко континентальный с малоснежной длинной холодной зимой. Температура наиболее холодного месяца от —18 до —20° в Туве и от —24 до —27° в Забайкалье, наиболее теплого — 17—20°С. Суммы температур выше 10°С составляют 1400—1900° в Туве и 1600—2100° в Забайкалье (см. табл. 28). Характерны резкие суточные ко-
Глава 10. III. Суббореалъный пояс лебания температуры и раннеосенние и поздневесенние заморозки. Годовая сумма осадков 180—300 мм. Резко выражен максимум осадков во второй половине лета (в течение июля и августа выпадает 80—85% годового количества). Весна и начало лета сухие. Растительность представлена полынно-мелкодерновинно-злаковыми сухими степями, часто с большим участием кустарниковых караган. Травостой очень низкий, разреженный и бедный по видовому составу. В почвенном покрове преобладают каштановые почвы легкосуглинистые, супесчаные и песчаные несолонцеватые и незасоленные. Они относятся к фа- циальному подтипу умеренных длительно промерзающих почв (восточносибирская группа). Во время суровой длинной, почти бесснежной зимы почвы могут промерзать на 2—3 м и более и находиться в замерзшем состоянии 5—8 месяцев. Водный режим почв контрастный: непромывной в течение преобладающей части года и промывной во второй половине лета. Особенности водно- теплового режима и литологии пород проявляются в малой мощности гумусовых горизонтов А+В1 (не более 30 см в темно-каштановых почвах и не более 25 см в каштановых), резком уменьшении количества гумуса с глубиной и повышенном содержании в его составе фульвокислот. Характерны также близкое к поверхности (почти непосредственно под гумусовым горизонтом) обособление карбонатного горизонта, содержащего обильные мучнистые выделения и натечные корки СаС03 на щебне, и отсутствие в профиле гипса и легко- растворимых солей (так называемые «промытые» почвы). Много щебнистых и каменистых почв. В почвенном покрове более аридной Убсунурской котловины наряду с каштановыми появляются светло-каштановые и даже бурые полупустынные почвы. Сельское хозяйство имеет в основном животноводческое направление (разведение овец, крупного рогатого скота, лошадей и верблюдов). Возможности земледелия ограничены неблагоприятными климатическими условиями, пересеченностью рельефа, каменистостью почв, недостатком воды для орошения. В Туве пашня занимает 10%. Сельскохозяйственной базой Тувы является Центрально-Тувинская котловина, где развито как богарное, так и орошаемое земледелие (пшеница, ячмень, кормовые культуры). Короткий вегетационный период (самый короткий в зоне), глубокая охлажденность почв и их медленное весеннее прогревание, способствующее сохранению почвенной влаги, требуют специального подбора сельскохозяйственных культур и сортов. Очень важно ранней весенней обработкой сохранить почвенную влагу и с максимальной продуктивностью использовать летние осадки. Почвенные округа зоны темно-каштановых и каштановых почв сухой степи В европейской части сухостепной зоны наиболее распространены почвенные округа, приуроченные к эрозионным возвышенным равнинам, сложенным глинисто-суглинистым элюво-делювием коренных пород или лёссовидными суглинками (Восточно-Донская гряда, Приволжская возвышенность, Общий Сырт, Подуральское плато). В почвенном покрове преобладают темно- каштановые и каштановые, нередко солонцеватые почвы. Вследствие широкого развития эрозионных процессов много в разной степени смытых почв. В местах близкого залегания или выходов на поверхность коренных пород в поч-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств венном покрове господствуют сочетания-мозаики различных по гранулометрическому составу, щебневатости и мощности каштановых почв, нередко солонцеватых. В почвенном покрове округов пониженной эрозионной равнины, покрытой глинисто-суглинистым элюво-делювием коренных пород (Ергенинская возвышенность), наиболее распространены каштановые и светло-каштановые почвы, часто солонцеватые, нередко в комплексе с солонцами. Эрозионные процессы развиты слабо. В округах, приуроченных к эрозионным плато, сложенным элюво-делювием коренных пород, почвенный покров образован сочетаниями темно-каштановых и каштановых, нередко солонцеватых почв, лугово-каштановых и луговых почв. В результате фациально-провинциальных различий на Ставропольском плато преобладают темно-каштановые и каштановые мицелярно-карбо- натные почвы; явления солонцеватости не характерны. Структуру почвенного покрова Тургайского плато формируют сочетания и мозаики, частично палео- климатогенные, темно-каштановых, темно-каштановых солонцеватых, темно- каштановых карбонатных, лугово-каштановых и луговых почв. Почвенные округа древнеаллювиальных пониженных песчано-глинистых равнин (Манычская и Тургайская депрессии) отличаются широким развитием солонцово-солончаковых процессов и преобладанием в почвенном покрове солончаков и луговых солончаковых солонцов. Структуру почвенного покрова образуют комплексы солонцов и солонцеватых темно-каштановых и каштановых почв, а в понижениях — солончаки, лугово-каштановые и луговые солон- чаковатые почвы, луговые солонцы. Центральную часть Казахстанской провинции занимают округа возвышенных эрозионно-денудационных равнин с мелкосопочником (Казахский мел- косопочник). Почвообразующими породами служат глинисто-суглинистые элю- во-делювии коренных пород. В почвенном покрове господствуют сочетания и мозаики темно-каштановых и каштановых солонцеватых почв в комплексах с солонцами, темно-каштановых и каштановых карбонатных почв, слаборазвитых щебнистых почв на выходах плотных горных пород. В восточной части провинции распространены округа, приуроченные к плоским и плосковолнистым аллювиальным и озерно-аллювиальным равнинам с преобладанием пород легкого гранулометрического состава (Северо-Ка- захстанская, Прииртышская и Кулундинская равнины). В почвенном покрове округов озерно-аллювиальной песчано-суглинистой равнины доминируют темно-каштановые супесчаные почвы в сочетании с лугово-каштановыми, а по приозерным понижениям комплексы луговых солончаковатых солонцов с солончаками и массивы солончаков. На менее распространенных суглинистых породах формируются комплексы темно-каштановых солонцеватых почв со степными солонцами. В аллювиально-равнинных песчаных округах наряду с каштановыми песча- но-супесчаными почвами по древним речным террасам встречаются боровые пески. Легкие разновидности каштановых почв подвержены ветровой эрозии. Каштановые почвы легкого гранулометрического состава со значительным участием боровых песков характерны также для древнеаллювиальной песчаной равнины по течению Селенги (Забайкалье).
Глава 10. III. Суббореальный пояс ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ При большом разнообразии конкретного проявления вертикальной зональности почв в горах суббореального пояса в обобщенном виде тип структуры вертикальной зональности континентальных областей пояса может быть определен как «лугово-серо-черноземный», т.е. в системе вертикальных почвенных зон сверху вниз происходит смена горно-луговых почв горно-лесными серыми, а в нижнем поясе — горными черноземами и каштановыми почвами (Розов, 1954). Выделяются две горные почвенные провинции: Южно-Уральская и Алтай- ско-Саянская. ег Южно-Уральская провинция Южно-Уральская горная провинция включает южную часть Уральского хребта между горой Юрма и рекой Сакмарой. Территория провинции занимает частично Башкирию и Челябинскую область. Южный Урал представляет собой сочетание хребтов и горных увалов, разделенных синклинальными понижениями. Наибольшие высоты достигают 1600 м. Горы сложены разнообразными по возрасту и литологии породами (метаморфическими сланцами, известняками, доломитами, песчаниками, ультраосновными интрузивными породами типа дунитов, пироксенитов и др.), элювий и элюво-делювий которых служат субстратом для почвообразования. Климат среднеконтинентальный. Температура наиболее холодного месяца—17°С, наиболее теплого — 17—19 у подножия и 14—16° на высоте около 1000 м. Суммы температур выше 10°С соответственно изменяются от 1600—2100 до 800—1300°. Осадков за год выпадает 500—550 мм; КУ равен 0,77—1,0 в южной части и более 1,0 в северной. Наиболее четко вертикальная зональность почвенно-растительного покрова прослеживается в северной, более высокой и рассеченной части Южного Урала. В расположенном ниже 1000—1200 м над ур. моря лесном поясе под елово-пихтовыми травянистыми лесами с липой и березой, а южнее под широколиственными лесами преобладают горные серые и темно-серые лесные почвы. Они имеют хорошо выраженный гумусовый горизонт мощностью 20—30 см с высоким содержанием гумуса F—15%), очень слабую оподзоленность, слабокислую или кислую реакцию по всему профилю. Среди серых лесных почв в условиях большего увлажнения в зоне перехода лесных массивов в высокогорные луга встречаются дерново-таежные почвы. Выше 1000—1200 м над ур. моря в поясе альпийских и субальпийских лугов формируются горно-луговые типичные (субальпийские) и горно-луговые торфянистые (альпийские) почвы. Почвы субальпийских лугов характеризуются достаточно мощным гумусовым горизонтом с хорошей зернистой структурой и высоким содержанием гумуса A0—16%), кислой реакцией по всему профилю. Вершины отдельных, наиболее высоких хребтов (выше 1400—1500 м над ур. моря) заняты горно-тундровыми почвами. В южной части Южно-Уральской горной провинции наряду с серыми и темно-серыми лесными почвами по широким остепненным межгорным депрессиям и участкам речных долин, а также по крутым склонам южной экспо-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств зиции, сложенным известняковыми или основными и ультраосновными изверженными породами, появляются массивы черноземов. Они отличаются нейтральной или слабокислой реакцией верхних горизонтов и щелочной — нижних, высоким содержанием гумуса (до 10% и более) и пониженным вскипанием по сравнению с равнинными аналогами. В связи с общим снижением высотного уровня хребтов к югу зона высокогорья отсутствует. Вследствие горного рельефа, маломощности и щебнистости почв сельское хозяйство в провинции развито слабо. Осваиваются только пологие шлейфы склонов, речные долины и выровненные участки плато. Широко используются в качестве сенокосных и выпасных угодий массивы высокогорных лугов. е2. Алтайско-Саянская провинция Алтайско-Саянская провинция включает Горный Алтай, Кузнецкий Алатау, Салаирский кряж и часть Западного Саяна. В административном отношении она занимает частично республики Алтай и Хакассию, Кемеровскую область и Алтайский край России и восточную окраину Казахстана. Территория провинции представляет собой сложное сочетание горных хребтов, межгорных котловин и нагорных плато. На западе провинции преобладают низкие и средневысотные горы (до 2000—2500 м), восточная часть более высокая (до 3000—4000 м и более). Климат средне- и очень континентальный. Температура наиболее холодного месяца от —16 до —23°С, наиболее теплого — 17—20 в пониженных местах и 7—18° на высоте 2000 м. Суммы температур выше 10°С соответственно изменяются от 1600—2000 до 200—800°. Годовое количество осадков с высотой увеличивается от 400 до 1000 мм и более. Коэффициент увлажнения колеблется от 0,77 до 1,33 и больше. Увеличение сухости и континентальное™ климата в направлении от северо-западных окраин провинции к южным и юго-восточным, влияние абсолютной высоты гор и экспозиции склонов (особенно во внутренних районах, где на склонах, изолированных от проникновения влажных воздушных масс с запада, годовое количество осадков падает до 140 мм), разнообразие рельефа и пород обусловливают сложность почвенно-растительного покрова. В пределах западного и северо-западного Алтая отчетливо прослеживаются три вертикальных пояса. Ниже 700—800 м располагаются горные черноземы под степной растительностью. По вершинам увалов, пологим склонам и седловинам распространены типичные и выщелоченные горные черноземы тяжелосуглинистого или глинистого гранулометрического состава с очень прочной крупнозернистой структурой, мощным гумусовым горизонтом (до 100 см) и высоким содержанием гумуса (до 10—11%). Это лучшие почвы провинции, которые полностью распаханы. На более крутых склонах формируются щебнистые горные черноземы. В лесном поясе, поднимающемся до высот 1700—1800 м, под пихтовыми и пихтово-мелколиственными травянистыми лесами развиваются горные серые лесные почвы. В менее влажных внутренних частях Алтая под лиственнично-березовыми редколесьями широко распространены горно-лесные черноземовидные почвы. Верхние части горных хребтов, начиная с 1700— 1800 м, заняты альпийскими и субальпийскими лугами на горно-луговых почвах. Мелкими пятнами на высотах более 2000 м встречаются горные тундры.
Глава 10. III. Суббореальный пояс Кузнецкий Алатау, Салаирский кряж и северо-восточный Алтай отличаются господством на их территории лесного пояса с горными серыми лесными почвами и дерново-глубокоподзолистыми поверхностно-глееватыми почвами. Дерново-глубокоподзолистые поверхностно-глееватые тяжелосуглинистые почвы (называвшиеся раньше светло-серыми глубокооподзоленными) формируются под черневой тайгой — осиново-пихтовыми лесами с кустарниками и высоко- травьем, отличительной особенностью которых является высокая емкость и интенсивность биологического круговорота веществ. Гумусовый горизонт имеет светлую окраску и содержит 6—8% гумуса, в составе которого преобладают фульвокислоты. Мучнистый белесый элювиальный горизонт с обильными мелкими ортштейнами достигает мощности 30—40 см. Почвы характеризуются ясной элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля, кислой и слабокислой реакцией, небольшой емкостью обмена, ненасыщенностью основаниями, высокой биологической активностью. Основными процессами, дифференцирующими профиль, считают кислотный гидролиз, лессиваж, поверхностное оглеение и оглинивание (Корсунов,1970, 1984). На отдельных наиболее возвышенных участках Кузнецкого Алатау (выше 1000—1500 м) лесной пояс уступает место горным лугам и горным тундрам. В центральной и восточной частях провинции, включающих восточный Алтай и Западный Саян, значительное место в лесном поясе занимают буроокрашен- ные почвы: на северном макросклоне Западного Саяна буро-таежные (буроземы грубогумусовые), на южном — дерново-таежные (дерново-буроземные кислые и насыщенные), в восточном Алтае — буроземы кислые. В высокогорьях, начиная с высот 2000—2300 м, преобладают горные тундры. По северным склонам на контакте тундры и леса формируются альфегумусовые подзолы. Особенностями более засушливой и континентальной части провинции, включающей южный Алтай, являются подчиненная роль лесного пояса и преобладание горных степных (горных каштановых и горных черноземов), лугово- степных, горно-луговых и горно-тундровых почв. Леса встречаются лишь на северных склонах хребтов. Межгорные котловины заняты главным образом сухими или опустыненными степями с каштановыми и светло-каштановыми почвами и используются как отгонные пастбища. На территории провинции земледелие развито слабо. Главные массивы пашен, занимающие около 3% площади, сосредоточены в предгорьях западного и северо-западного Алтая на лесостепных черноземах. Здесь возделываются зерновые, кормовые, плодовые культуры и др. Основное значение имеют лесное хозяйство и животноводство (преимущественно мясошерстного направления). Могут быть расширены площади под сенокосами и пастбищами. Использование почв Центральной лесостепной и степной области Центральная лесостепная и степная область, обладая наиболее благоприятными почвенно-климатическими условиями, является важнейшим земледельческим районом. Это территория наивысшей распаханности. В лесостепной зоне пашня занимает 47% площади, сенокосы — 9, пастбища — 13%. В лесостепной зоне развито земледелие в сочетании с мясомолочным животноводством, свиноводством, овцеводством, птицеводством. Здесь выращиваются
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств зерновые (озимая и яровая пшеница, кукуруза и др.), зернобобовые, технические (лен масличный, конопля, сахарная свекла, табак и др.), овощные, плодоягодные и кормовые культуры. Комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий дифференцирован по провинциям зоны, но общими являются мероприятия по полезащитному лесоразведению, сохранению влаги в почве, борьбе с водной эрозией, применению органических и минеральных удобрений, особенно азотных и фосфорных. Вследствие наиболее благоприятных в пределах области условий увлажнения эффективность удобрений в лесостепи высокая. Светло-серые и серые лесные почвы, обладающие повышенной кислотностью, нуждаются в известковании. На западе зоны температурный режим и условия увлажнения позволяют возделывать промежуточные культуры. В системе севооборотов распространены занятые пары, дающие прибавку общей продукции. В азиатской части зоны большие площади нуждаются в мероприятиях по улучшению солонцеватых почв и осушению болот (Барабинская степь). На востоке зоны необходимо учитывать неблагоприятный тепловой режим почв (глубокое промерзание и позднее оттаивание). В степной зоне пашня занимает 58% площади, сенокосы — 6, пастбища — 20%. Максимальной распаханностью отличается западная часть зоны (Украина и Предкавказье — в среднем до 64%). Основные направления сельского хозяйства зоны — выращивание зерновых (яровой и озимой пшеницы, кукурузы, риса и др.), зернобобовых, технических (конопли, сахарной свеклы, подсолнечника, табака и др.), бахчевых и овощных культур, садоводство и виноградарство в сочетании с мясомолочным животноводством, свиноводством, овцеводством и птицеводством. Среди мероприятий по сохранению и повышению почвенного плодородия центральное место принадлежит проблеме сбережения и накопления влаги в почве (снегозадержание, чистые пары, правильная обработка почвы, орошение) и борьбе с водной и ветровой эрозией. Необходимо полезащитное лесоразведение. В районах распространения пыльных бурь целесообразны безотвальная вспашка, а также полосное земледелие, заключающееся в чередовании узких лент посевов зерновых, пропашных культур, многолетних трав и кулисных паров. Почвы зоны нуждаются в применении удобрений, но эффективность их в среднем ниже, чем в лесостепной зоне, и уменьшается с запада на восток. В сухостепной зоне темно-каштановых и каштановых почв пашня занимает 33% площади, сенокосы — 4, пастбища — 47%. Большие ресурсы тепла позволяют выращивать в этой зоне широкий набор ценных культур, но недостаток влаги ограничивает возможности земледелия, характеризующегося неустойчивостью урожаев. Поэтому решающее значение для дальнейшей интенсификации сельского хозяйства, особенно земледелия, приобретает проблема дополнительного влагонакопления, регулярного лиманного орошения. На орошаемых землях возделываются в основном пшеница и рис. В перспективе сухо- степная зона должна стать крупнейшей областью орошаемого земледелия. Однако при решении этой проблемы необходимо учитывать почвенно-грунтовые и гидрогеологические условия (запас солей в почвах, грунтах и грунтовых водах, широкое распространение солонцовых комплексов и др.), чтобы избежать вторичного засоления орошаемых земель. В наиболее теплых районах зоны (Северный Кавказ, юг Украины, Нижнее Поволжье) на орошаемых почвах воз-
Глава 10. III. Суббореалъный пояс можны пожнивные посевы. Большие площади в сухостепной зоне нуждаются в осуществлении мероприятий по борьбе с ветровой эрозией (включающих введение почвозащитных севооборотов с полосным размещением сельскохозяйственных культур) и с солонцеватостью почв. При освоении земель зоны необходимо учитывать комплексность почвенного покрова. В сухостепной зоне имеются перспективы и для дальнейшего развития животноводства. VII. Восточная буроземно-лесная область бурых и подзолисто-бурых лесных почв Восточная буроземно-лесная область отличается от Западной буроземно- лесной пониженной обеспеченностью теплом и муссонным климатом. Растительность представлена главным образом хвойно-широколиственными и широколиственными лесами. В почвенном покрове господствуют различные бурые лесные почвы дальневосточной фации, умеренные промерзающие и длительно промерзающие, с широким распространением признаков оглеения, оподзоливания, а иногда и осолодения (в гидроморфных условиях). В пределах России равнинные территории области относятся к хвойно-ши- роколиственной зоне бурых лесных почв, а горные районы входят в состав Южно-Сихотэ-Алинской горной провинции. О. Зона бурых и подзолисто-бурых лесных почв хвойно-широколиственных и широколиственных лесов Территория зоны охватывает обширные межгорья и предгорные равнины юга Дальнего Востока: Зейско-Буреинскую и Приуссурийскую равнины, При- ханкайскую и Среднеамурскую низменности, окруженные хребтами Джагды, Буреинским, Сихотэ-Алинь. Все равнины расположены в депрессиях, заполненных рыхлыми отложениями. Равнинность рельефа нарушается сопками, сложенными коренными породами. Для всех равнин типично развитие трех комплексов террас: высоких, средних и низких, различающихся по рельефу и возрасту (третичные и четвертичные). Почвообразующими породами поверхностей четвертичного возраста являются аллювиальные и озерно-аллювиаль- ные отложения преимущественно тяжелого гранулометрического состава (тяжелые суглинки и глины). Климат зоны муссонный. Для зимы характерны континентальные северозападные ветры, очень низкая температура воздуха, крайне малое количество осадков, маломощный снежный покров. Все это способствует глубокому и длительному промерзанию почв. Летом господствуют юго-восточные ветры с океана, сильно насыщенные влагой. Основная масса годовых осадков выпадает во второй половине лета (июль—август), вызывая временное переувлажнение почв. На территории зоны распространены хвойно-широколиственные и широколиственные леса. Характерные особенности этих лесов — многоярусность и многовидовой состав древостоя, богатство и разнообразие подлеска, папорот- никово-травяной покров, обилие лиан (виноград, лимонник и др.). Из хвойных древесных пород преобладает кедр корейский, а на юге Приморья — пих-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств та цельнолистная, или черная, из лиственных — дуб монгольский, орех маньчжурский, ильмы, клены, липы, бархат амурский и др. Вдоль границы с подзоной южной тайги и в горах ниже пояса темнохвойных лесов в древостое хвойно-широколиственных лесов значительное участие принимают ель аян- ская и пихта белокорая, а флористический состав лесов становится беднее. У подножия гор произрастают леса из монгольского дуба. К низким террасам больших рек в их нижнем течении и равнинам — Среднеамурской, Нижнеамурской и др. — приурочены крупные массивы лугов, а местами и болот. Некоторые исследователи относят южные части Приханкайской и Зейско- Буреинской равнин к зоне влажной, или прериевидной, лесостепи. Однако существование лесостепи на юге Дальнего Востока не является общепризнанным и оспаривается рядом авторов. В почвенном покрове зоны преобладают бурые лесные почвы, слабоненасыщенные умеренные промерзающие и длительно промерзающие, часто с признаками поверхностного оглеения в результате временного избыточного увлажнения, которому благоприятствуют летне-осенний пик выпадения осадков, тяжелый гранулометрический состав почвообразующих пород и длительно сохраняющаяся в профиле сезонная мерзлота, препятствующая фильтрации влаги. Особенности гумусообразования бурых лесных почв Дальнего Востока (богатство гумусом, повышенное содержание в нем гуминовых кислот, среди которых преобладают гуматы кальция) связаны со спецификой биоклиматических условий территории. Благодаря пышному развитию растительности в теплый и обильный влагой вегетационный период в почву поступает большое количество органических остатков, богатых зольными элементами. Резкая смена сухих сезонов влажными, сопровождаясь усилением микробиологической деятельности, приводит к активному гумусообразованию в летне-осенний период. Низкие зимние температуры и глубокое промерзание почв зимой способствуют денатурации органического вещества, уплотнению молекул гумусовых кислот и превращению их в формы, связанные с кальцием. Бурые лесные почвы приурочены к наиболее повышенным и хорошо дренированным территориям, а на Амуро-Зейском междуречье составляют основной фон. На недренированных и избыточно увлажняемых участках, особенно на низких речных и озерных террасах, развиты лугово-болотные и болотные почвы, местами занимающие значительные площади. В пределах зоны выделяются две почвенные провинции: Зейско-Буреинс- кая, относящаяся к почвенно-климатической фации умеренных, длительно промерзающих почв, и Уссурийско-Ханкайская, входящая в почвенно-клима- тическую фацию умеренных промерзающих почв. 046. ЗЕЙСКО-БУРЕИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ БУРЫХ ЛЕСНЫХ И ЛУГОВО- ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОЧВ Зейско-Буреинская провинция занимает южную часть Зейско-Буреинской равнины и междуречья Амура и Зеи в пределах Амурской области. В геоморфологическом отношении территория провинции является депрессией, представляющей собой древнюю аллювиальную равнину. Она наиболее приподнята в междуречье Амур—Зея (абсолютные высоты 300—400 м) и
Глава 10. III. Суббореалъный пояс на северо-востоке провинции (Зейско-Буреинская возвышенная равнина, 250— 300 м) и понижена в низовьях Зейско-Буреинского междуречья. Возвышенные равнины сильно расчленены и характеризуются увалистым рельефом, по мере приближения к речным долинам рельеф становится все более плоским. Почвообразующими породами Амуро-Зейского плато служат третичные аллювиальные пески с прослоями глин, перекрытые озерно-аллювиальными суглинками, а Зейско-Буреинской равнины — четвертичные аллювиальные отложения преимущественно тяжелого гранулометрического состава.. В основании депрессии залегают магматические и метаморфические породы допалео- зойского возраста, местами выходящие на поверхность в долинах Амура и Зеи. Температура наиболее холодного месяца от —25 до —29, наиболее теплого — 19—2 ГС. Продолжительность основного периода вегетации 120—130 дней. Сумма температур выше 10°С составляет 1900—2300°. Осадков за год выпадает 440—560 мм при такой же примерно испаряемости. Количество осадков теплого полугодия в 8,5 раза больше, чем холодного (годовой КУ = 0,8—1,2). Почвы глубоко промерзают (на 2—3 м) и поздно оттаивают. Сезонная мерзлота является важным фактором почвообразования. Выпадение основной массы осадков в июле—августе, когда еще не полностью оттаяла сезонная мерзлота, приводит к избыточному увлажнению почв в этот период. В составе растительности Амуро-Зейского плато господствуют широколиственные и хвойно-широколиственные леса из дуба монгольского, пластолист- ной и черной березы; встречаются пни даурской лиственницы. На Зейско-Буреинской равнине в прошлом широко были распространены остепненные разнотравно-злаковые луга, образованные преимущественно разнотравно-арундинелловыми и разнотравно-арундинеллово-тонконого- выми ассоциациями. В настоящее время они практически полностью освоены под пашню. На широких увалистых равнинах Амуро-Зейского плато и Зейско-Буреинской равнины под широколиственными лесами в условиях хорошего дренажа формируются бурые лесные слабоненасыщенные и бурые лесные слабоненасыщенные оподзоленные почвы. Бурые лесные почвы на суглинках, подстилаемых третичными аллювиальными песками Амуро-Зейского плато, имеют гумусовый горизонт буровато-серого цвета мощностью от 6 до 12 см. Ниже идет переходный горизонт коричневато-бурого или темно-бурого цвета, слабо уплотненный, который сменяется красно-бурым или палево-бурым горизонтом тяжелосуглинистого, а иногда глинистого гранулометрического состава. На глубине 80—100 см последний переходит в почвообразующую породу — супесь или песок. Бурые лесные почвы имеют слабокислую реакцию (рНн 0 5,5—6,0), высокую насыщенность основаниями (до 99%), низкую емкость обмена, максимальное содержание полуторных оксидов в средней части профиля. Оксалатно- растворимое железо накапливается в верхних горизонтах. Содержание гумуса высокое в верхних горизонтах G—9%) и быстро падает с глубиной; в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты (Сгк:Сфк>1), а среди них — фракция, связанная с кальцием. Сильное оглинивание средней части профиля, по-видимому, обязано не только внутрипочвенному выветриванию при буроземообра- зовании. Оно, возможно, является реликтовым, связанным с древним процессом аллитизации.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В условиях затрудненного дренажа в междуречье Амур—Зея широко распространены бурые лесные глееватые и глеевые, а на Зейско-Буреинской возвышенной равнине — подзолисто-бурые глубокоглееватые и глеевые почвы в сочетании с различными болотными почвами. Под остепненными лугами пониженной безлесной Зейско-Буреинской равнины на тяжелых озерно-аллювиальных глинах развиты лугово-черноземовыдные почвы, получившие в прошлом название амурских черноземов. Эти почвы имеют темноокрашенный гумусовый горизонт (А+АВ) мощностью от 20—30 до 50—70 см, а иногда и больше, зернисто-комковатой структуры. Он постепенно сменяется серовато-бурым горизонтом с сизоватым оттенком и белесой присыпкой (Bg), который также постепенно переходит в серо-сизо-бурую глину (Cg). Количество белесой присыпки книзу возрастает. Типично повсеместное развитие признаков оглеения в виде сизовато-ржавых пятнистых и железисто- марганцевых дробовидных конкреций с максимумом в верхних горизонтах. Переувлажнение почв вызвано влиянием верховодки, образованию которой способствуют тяжелый гранулометрический состав, слабая дренированность территории, муссонный характер осадков и сезонная, медленно оттаивающая мерзлота. Грунтовые воды залегают на глубине 10—15 м и не оказывают воздействия на почвообразование. Существенный признак, отличающий эти почвы не только от черноземных, но и от лугово-черноземных почв, — отсутствие карбонатов в профиле и за его пределами. Лугово-черноземовидным почвам амурских «прерий» свойственны слабокислая или нейтральная реакция (рНн 0 5,9—6,2), высокая емкость обмена (до 30—40 мгэкв) во всех горизонтах профиля, почти полная насыщенность поглощающего комплекса основаниями (более 95%), стабильность содержания по профилю кремнезема и полуторных оксидов, биогенная аккумуляция в поверхностных горизонтах кальция и фосфора. Эти почвы характеризуются высоким содержанием гумуса E—10%) и гуматным составом его (С^гС^ = 1,9— 2,3), хорошей оструктуренностью как пахотных, так и подпахотных горизонтов. Запасы гумуса в метровой толще достигают 400 т/га. Лугово-черноземовидные почвы — лучшие пахотные почвы провинции — практически полностью освоены. Отрицательное свойство этих почв — их низкая водопроницаемость. Вследствие переувлажнения в период дождей требуются специальные мероприятия по борьбе с ним. На территории Зейско-Буреинской провинции развито земледелие (соя, яровая пшеница, картофель, овощи) и мясомолочное животноводство. Пастбищные и сенокосные угодья занимают наиболее пониженные, заболоченные места, а пашни — более дренированные. Резервы земельного фонда провинции сосредоточены на надпойменных террасах Амура, Бурей, Зеи и по холмистым отрогам окружающих низменности хребтов. 047. УССУРИЙСКО-ХАНКАЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ПОДЗОЛИСТО-БУРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ЛУГОВЫХ ПОДБЕЛОВ Уссурийско-Ханкайская провинция расположена между хребтами Сихотэ- Алинь и Буреинским, занимая Среднеамурскую и Приханкайскую низменное-
Глава 10. III. Суббореалъный пояс ти, а также Приуссурийскую равнину. В административном отношении в состав провинции входят западная часть Приморского края, Еврейская автономная область и юг Хабаровского края. На территории провинции господствуют древнеаллювиальные равнины, сложенные четвертичными суглинками и глинами, в основании которых залегают коренные породы самой разнообразной литологии и возраста. Среди равнин поднимаются отдельные сопочные возвышенности. Провинция отличается от предыдущей меньшей континентальностью климата. Температура наиболее холодного месяца от -11 до -25, наиболее теплого— 19—2ГС. Продолжительность основного периода вегетации 125—157 дней, безморозного — 140—172 дня. Сумма температур выше 10°С составляет 2000— 2600°. Осадков за год выпадает 600—700 мм при испаряемости 430—550 мм. Количество осадков в теплом полугодии в 4—5 раз больше, чем в холодном. Годовой коэффициент увлажнения 1,00—1,33 и более. Летом часты наводнения на Амуре и его притоках. Глубокое промерзание почв в период суровых и малоснежных зим и позднее их оттаивание с образованием верховодки на мерзлом слое в сочетании с тяжелым гранулометрическим составом приводят к заболачиванию почв. Ханкайская котловина, Среднеамурская низменность, широкие долины Уссури и Амура в наиболее пониженных местах сильно заболочены и покрыты лугово-болотной и болотной растительностью. Небольшие холмы и увалы, возвышающиеся среди лугов, заняты дубовыми лесами. Широколиственные леса, состоящие из дуба монгольского и целого рада других широколиственных пород с богатым подлеском и травяным покровом, произрастают на склонах горных возвышенностей, окружающих равнины. Широко распространены раз- нотравно-осоково-вейниковые луга, особенно на Ханкайской равнине. Естественная растительность сильно нарушена вмешательством человека. Почвенный покров обнаруживает тесную связь с рельефом. Склоны горных возвышенностей, примыкающих к равнинам, заняты бурыми лесными оподзо- ленными почвами. К высоким террасам третичного и раннечетвертичного возраста, представляющим расчлененные холмисто-увалистые равнины, приурочены подзолисто-бурые лесные слабоненасыщенные почвы. На слаборасчлененных пологоволнистых поверхностях среднечетвертичных террас формируются своеобразные лугово-бурые почвы, называемые также луговыми подбелами, а на наиболее пониженных элементах рельефа (поздне- четвертичные террасы озера Ханка и первые надпойменные террасы широких речных долин) развиты луговые, лугово-болотные и болотные почвы. Подзолисто-бурые лесные почвы распространены в основном в пределах При- ханкайской равнины и на наиболее дренированных массивах в долине Уссури. Формируются они под широколиственными и остепненными дубовыми лесами. Для этих почв характерна резкая дифференциация профиля по морфологии, гранулометрическому составу и физико-химическим свойствам. Целинные почвы имеют гумусовый горизонт G—10 см) темно-серого цвета, постепенно переходящий в белесый, мощностью 20—30 см, с большим количеством марганцовисто-железистых конкреций. Последний сменяется темно-бурым иллювиальным горизонтом слоисто-призматической структуры с обильной белесой мучнистой присыпкой по граням структурных отдельностей. В профиле достаточно четко выражены признаки поверхностного сезонного переувлажнения.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Верхняя часть профиля сильно обеднена илом. В отбеленном горизонте наблюдается резкое уменьшение количества обменных оснований, содержание которых увеличивается с глубиной, достигая максимума в породе. Почвенный поглощающий комплекс в гумусовом горизонте обычно почти полностью насыщен основаниями (95—99%), реакция среды слабокислая. Содержание гумуса в поверхностном горизонте достигает 14%, а в нижней части гумусового горизонта уменьшается до 3—4%. Состав гумуса характеризуется преобладанием в гумусовом горизонте гуминовых кислот (Сгк:Сфк = 1,2— 1,3), в белесых горизонтах количество их резко уменьшается. Среди гуминовых кислот доминируют бурые гуминовые кислоты, связанные с полуторными оксидами, гуматов кальция мало. Отбеливание подгумусных горизонтов в этих почвах сопровождается стяжением железа в конкреции при небольшой миграции его в нижние слои. Источником для образования конкреций являются в основном крупные фракции мелкозема A,0—0,001 мм) этих же горизонтов, которые почти полностью лишаются его вследствие периодически возникающих восстановительных условий. Илистые фракции слабо обедняются железом. Валовой анализ почв показывает элювиально-иллювиальную дифференциацию в распределении кремнезема и полуторных оксидов. При этом обеднение верхней части профиля алюминием выражено несравненно сильнее, чем железом, и коррелирует с распределением магния. Г.И.Иванов связывает формирование данных почв с лессивированием и элювиально-глеевым процессом, а наличие оподзоливания отрицает и поэтому предлагает называть их не подзолисто-бурыми, а бурыми отбеленными A976). Однако бесспорных доказательств отсутствия оподзоливания нет и вопрос о механизме процессов формирования осветленных горизонтов остается дискуссионным. Луговые подбелы, изучавшиеся многими исследователями (Корнблюм, Зи- мовец, 1961; Ливеровский, Росликова, 1962; Иванов, 1976 и др.), развиты в основном в пределах Ханкайско-Уссурийской равнины под остепненными разнотравно-злаковыми группировками с келерией и арундинеллой в комплексе с кустарниковыми зарослями. Слабое расчленение рельефа и тяжелый гранулометрический состав пород способствуют поверхностному переувлажнению почв и развитию процессов оглеения. Профиль луговых подбелов резко дифференцирован на генетические горизонты. Гумусовый горизонт А мощностью 10—20 см, серый или темно-серый, комковато-порошистой структуры резко сменяется отбеленным горизонтом Eg мощностью 15—20 см, пепельного или серовато-пепельного цвета, пластинчатой структуры с большим количеством конкреций. Ниже идет переходный горизонт мощностью 8—10 см с обильной белесой присыпкой. Последний сменяется темно-бурым или грязно-серым иллювиально-глеевым горизонтом Btg с глянцевым блеском и белесой мучнистой присыпкой по граням структурных отдельностей и трещинам. Этот горизонт постепенно переходит в почвообразу- ющую породу, сильно оглеенную, сохраняющую обычно аллювиальную текстуру, а часто темные линзы сапропеля. Луговые подбелы в верхнем горизонте имеют слабокислую реакцию (рНКС1 4,9—5,7) и высокую емкость обмена B5—30 мгэкв) при почти полной насыщенности основаниями (более 85%). Содержание гумуса довольно высокое (око-
Глава 10. III. Суббореалъный пояс 353 ло 6%); в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты (Спс:Сфк = 1,0—1,3), а среди них много гуматов кальция. Осветленный горизонт Eg несколько более кислый и не насыщенный основаниями. Гранулометрический анализ обнаруживает обеднение верхних горизонтов профиля илом; максимальное содержание его в иллювиальном горизонте. Валовой анализ показывает вынос алюминия из гумусового и осветленного горизонтов и сравнительно небольшое перераспределение валового железа. Осветление горизонта Eg происходит преимущественно за счет стяжения находящегося в этом горизонте железа в конкреции, на долю которых приходится до 50% его валового содержания. При развитии в несколько более влажных условиях луговые подбелы отличаются от описанных выше сильнее выраженными в профиле признаками ог- леения, кислой реакцией, повышенным содержанием гумуса A0—20%) с нарастанием в поверхностных горизонтах негидролизуемого остатка, состоящего в основном из полуразложившихся растительных тканей. Содержание гумино- вых кислот и фульвокислот примерно одинаково, в их составе преобладают фракции, связанные с полуторными оксидами. Основные ареалы таких почв сосредоточены в северной части долины Уссури и в пределах Среднеамурской низменности под осоково-вейниковыми лугами и осиново-березовым редколесьем с участием ивы и дуба. Большинство авторов не связывают отбеливание подгумусового горизонта с оподзоливанием. Ю.А.Ливеровский A972) рассматривает луговые подбелы как почвы, формирующиеся под воздействием временно избыточного поверхностного увлажнения, считая их аналогами псевдоглеевых (элювиально-глее- вых) почв. Г.И.Иванов называет описанные почвы лугово-бурыми отбеленными A976). В пределах провинции луговые подбелы почти сплошь распаханы. Для плоских позднечетвертичных террас озера Ханка и первых надпойменных террас в широких речных долинах характерна большая пестрота почвенного покрова, обусловленная микрорельефом, неоднородностью почвообразующих пород, а также химизмом поверхностных и почвенно-грунтовых вод. Здесь при устойчивом увлажнении развиваются разнообразные лугово-болотные и луговые почвы, в том числе луговые оподзоленные и осолоделые. Последние отличаются хорошо дифференцированным профилем, в котором выделяется темно-серый гумусовый горизонт мощностью 10—15 см, резко сменяющийся осветленным пепельно-серым, с включением мелких ортштейнов и признаками оглеения (Eg). Он переходит в иллювиальный темно-бурый оглеенный горизонт Bg, в некоторых случаях с выделениями белоглазки, который иногда содержит крупные кремнеземисто-карбонатные конкреции. Ниже горизонт приобретает мозаичную охристо-сизоватую окраску и переходит в почвообразующую породу — оливково-сизый аллювиальный суглинок. Грунтовые воды вскрываются на глубине 150—200 см. Актуальная реакция по профилю меняется от слабокислой (рН 6,2—6,5) в верхних горизонтах до нейтральной и щелочной в нижних (рН 7,5—8,0). Характерен значительный вынос илистой фракции из элювиальных горизонтов. На Среднеамурской низменности огромные пространства занимают торфяные болотные почвы. На территории Уссурийско-Ханкайской провинции широко развито земледелие (возделываются зерновые, в том числе рис, а также соя, многолетние травы), садоводство и овощеводство, существуют возможности для развития мясомолочного животноводства. 12 География почв
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Почвенные округа зоны бурых и подзолисто-бурых лесных почв хвойно- широколиственных и широколиственных лесов На территории зоны преобладают округа, приуроченные к низменным заболоченным озерно-аллювиальным глинисто-суглинистым равнинам. В структуре почвенного покрова широко распространены сочетания подзолисто-бу- роземных, иногда поверхностно-глееватых почв плоских водораздельных пространств, бурых лесных почв склонов, бурых лесных глеевых почв подножий склонов, сменяющихся в понижениях луговыми, лугово-болотными и болотными почвами. Для пониженной части Зейско-Буреинской равнины характерны сочетания лугово-черноземовидных почв, занимающих основную поверхность, с подзолисто-буроземными глеевыми и бурыми лесными глеевыми повышенных элементов рельефа и болотными почвами депрессий. На возвышенной и хорошо дренированной территории озерно-аллювиаль- ной равнины Амуро-Зейского междуречья в структуре почвенного покрова преобладают сочетания бурых лесных и бурых лесных оподзоленных почв с бурыми лесными глеевыми. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ жх. Южно-Сихотэ-Алинская провинция Провинция включает южную часть Сихотэ-Алиня, южную оконечность острова Сахалин и низкогорный массив южной части Буреинского хребта. Подавляющую часть площади провинции занимает южный Сихотэ-Алинь, расположенный в пределах Приморского и Хабаровского краев. Сихотэ-Алинь состоит из ряда параллельных горных цепей, вытянутых почти в меридиональном направлении. Почвообразующие породы представлены элювием и элюво-делювием плотных пород разного возраста и состава, среди которых преобладают кислые и основные: граниты, гнейсы, кварцевые порфиры, базальты, песчаники, метаморфические сланцы и др. Мелкозем по гранулометрическому составу чаще суглинистый, иногда супесчаный или глинистый. Климат провинции муссонный, с холодной сухой зимой и влажным летом. Температура наиболее холодного месяца от —15 до —20 в прибрежной полосе и от —20 до —27°С к западу от нее, наиболее теплого — 19—21 у подножий и 12— 14° на высоте 1500— 1000 м. Суммы температур выше 10°С соответственно составляют 1400 и 2000°. Осадков за год выпадает 600—800 мм при испаряемости около 500 мм; годовой КУ= 1,00—1,33 и более. Южный Сихотэ-Алинь лежит в зоне хвойно-широколиственных лесов. В распределении растительности и почв отчетливо выражена вертикальная зональность. Пояс хвойно-широколиственных лесов поднимается до высоты 800—900 м. Леса сложные, многоярусные, с очень разнообразным по составу древостоем, включающим много южных представителей маньчжурской флоры, с богатым подлеском и обильным травяным покровом. В нижней части пояса леса кедро- во-широколиственные, в верхней — елово-широколиственные. Под хвойно- широколиственными лесами развиты бурые горно-лесные почвы, а ниже 500—
Глава 10. III. Суббореальный пояс 600 м, на более пологих склонах, — бурые горно-лесные оподзоленные. Бурые горно-лесные слабоненасыщенные почвы характеризуются слабокислой реакцией среды, аккумуляцией оснований в гумусовом горизонте (до 30 мгэкв и более) и высокой степенью насыщенности. С глубиной содержание обменных оснований довольно резко убывает. Оксалатная вытяжка извлекает максимум железа из поверхностных или подгумусовых горизонтов. Валовой состав показывает довольно равномерное содержание кремнезема и полуторных оксидов по горизонтам. Наблюдается оглинивание верхней и средней части профиля. Содержание гумуса варьирует в больших пределах: от 4—6 до 16—17% и более. Состав гумуса в поверхностных горизонтах обычно гуматно-фульватный; как в гуми- новых, так и в фульвокислотах преобладают фракции, связанные с полуторными оксидами и кальцием. В нижележащих горизонтах гумус становится фуль- ватным, содержание свободной фракции фульвокислот Aа) резко возрастает. Бурым горно-лесным почвам свойственна высокая биологическая активность. В них в больших количествах обнаруживаются олигонитрофилы, денитрифика- торы, актиномицеты, что свидетельствует об интенсивности процессов минерализации растительных остатков. На восточном склоне Сихотэ-Алиня, обращенном к Японскому морю, распространены горные бурые лесные кислые почвы. Пояс хвойных лесов располагается на высотах 800—1200 м. Леса состоят из аянской ели и пихты белокорой. Преобладают леса зеленомошные с угнетенным осоково-папоротниковым покровом; подлесок чаще всего отсутствует. Под хвойными лесами в среднем поясе господствуют буро-таежныеу преимущественно иллювиалъно-гумусовые почвы. К северу нижняя граница пояса буро- таежных почв постепенно снижается и на севере Сихотэ-Алиня и в Приамурье сливается с широтной зоной аналогичных почв. Характеристика буро-таежных почв хвойных лесов Сихотэ-Алиня была дана при описании почвенного покрова Сихотэ-Алинско-Сахалинской провинции бореального пояса. Отметим только, что буро-таежные почвы отличаются от бурых лесных пояса хвойно- широколиственных лесов более высоким содержанием органического вещества, особенно в иллювиально-гумусовых горизонтах, и иным качественным составом гумуса (повышенное относительное содержание фульвокислот и не- гидролизуемого остатка). В верхнем поясе, на высотах более 1000 м, преобладают альфегумусовые почвы — подбуры и подзолы. В расположенной выше лесного пояса субальпийской зоне выделяются два подъяруса: криволесья из каменной березы с горно-луговыми почвами и кедрового стланика с сухоторфянистыми подбурами, в которых перегнойно-торфя- нистый горизонт мощностью 15—20 см залегает на обломках коренных пород. Наиболее высокие отдельные вершины заняты горной тундрой, представленной лишайниковыми и кустарничково-лишайниковыми группировками на горно-тундровых почвах. На южной окраине гор под кедрово-широколиственными лесами описаны желто-бурые горно-лесные почвы, имеющие черты более южного субтропического почвообразования. В земледельческом отношении провинция освоена незначительно. Земледелие сосредоточено по низовьям наиболее крупных рек, где имеются возможности расширения пахотных угодий за счет лугово-лесных почв надпойменных 12*
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств и верхних пойменных террас. Здесь могут возделываться овощные и зерновые культуры, а также сады. Важное место в хозяйстве провинции занимают пушной промысел и оленеводство. Использование почв Восточной буроземно-лесной области На равнинной территории Восточной буроземно-лесной области сельскохозяйственные угодья занимают 22% площади, в том числе пашни — 12, сенокосы — 5, пастбища — 4%. Распаханность очень неравномерная и колеблется от 1—5 до 30—40%. Более 90% пашни размещено на юге Амурской области и в западной части Приморского края. В земледелии используются главным образом луговые черноземовидные и подзолисто-буроземные почвы. Возделывают- ся соя, рис, пшеница, картофель и овощи. На юге развиты садоводство, пантовое оленеводство, пушное звероводство, на севере — охотничий промысел, местами оленеводство. Особенности агротехники связаны со спецификой климатических условий: малоснежной зимой, сухой весной и переувлажненным летом. Агротехнические мероприятия должны быть направлены на сохранение и продуктивное использование осенне-зимнего запаса влаги в почве и устранение избытка ее во второй половине лета, возникающего в связи с муссонным характером осадков. Для этого необходима планировка поверхности полей, загонная вспашка, бороздование полей; целесообразно проводить периодическое углубление пахотного слоя до 40—60 см для увеличения водопроницаемости почв. Должны применяться специальные сельскохозяйственные машины на уширенном ходу, облегчающем передвижение их по переувлажненной пашне. Очень важно обеспечить быстрое оттаивание и прогревание почвы в весеннее время. Потребность почв в удобрениях большая. Эффективность удобрений высокая. Особенно большое значение имеют фосфорные удобрения, а также сроки и формы их внесения в связи с высокой подвижностью в почвах железа. На склонах существенную роль играют противоэрозионные мероприятия. В области имеются резервы почв для земледельческого освоения. Но вовлечение их в пашню требует проведения мелиоративных работ по раскорчевке леса и кустарников и осушению переувлажненных территорий. В горных районах области главное место в хозяйстве занимают пушной промысел и оленеводство. Земледелие развивается по долинам рек, возделываются овощные и зерновые культуры. VIII. Полупустынная и пустынная область светло-каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв Область расположена в центре Евразиатского материка к югу от Центральной лесостепной и степной области. Она отличается очень континентальным, аридным климатом, засушливость которого нарастает к югу. Это область резко выраженного континентального соленакопления. Растительность полупустынная полынно-типчаковая и солянково-полынная и пустынная полынно-солян- ковая, характерной чертой которой является разреженность. Среди автоном-
Глава 10. III. Суббореальный пояс ных почв господствуют светло-каштановые, бурые полупустынные, серо-бурые, такыровидные и песчаные пустынные почвы. Почвенный покров комплексный, особенно в полупустыне. Крайняя засушливость климата исключает возможность богарного земледелия (кроме предгорных районов). В области развиваются животноводство и очаговое орошаемое земледелие. В связи с изменениями почвенного покрова, обусловленными уменьшением увлажнения с севера на юг, в пределах области выделяются три зоны: П. Зона светло-каштановых и бурых почв полупустыни; Р. Зона серо-бурых почв суббореальной пустыни; С. Зона малокарбонатных сероземов предгорной полупустыни. П. Зона светло-каштановых и бурых почв полупустыни Зона расположена в северной части Полупустынной и пустынной области между 45 (местами 46) и 51° с.ш. Южная граница ее проходит от восточного берега Каспийского моря (п-ов Бузачи) на северный берег Аральского моря, Казалинск и далее на северный берег озера Балхаш. Главная особенность климата зоны — сильная континентальность и засушливость. В течение года выпадает 100—300 мм осадков, а испаряемость превышает их в 4—5 раз G00—900 мм). Около трети осадков выпадает в летний период. Коэффициент увлажнения 0,12—0,33. Зима короткая, холодная, малоснежная, с сильными буранами. Снеговой покров маломощный A0—30 см) и часто сдувается ветрами. Весна и осень короткие и сухие, лето длинное, жаркое и сухое. Температура наиболее теплого месяца 21—26°С, наиболее холодного — от -5 до -15° на западе зоны и от —14 до —16° на востоке. Для восточной части характерны более резкая контрастность между зимними и летними температурами, укороченность теплого периода, некоторое снижение суммы активных температур и возрастание засушливости климата. Сумма температур выше 10°С составляет в западной части зоны 3000—3700°, в восточной — 2700—3700°, продолжительность основного периода вегетации 170—200 и 148—185 дней соответственно. Количество осадков изменяется от 125—300 мм в Прикаспии до 90—250 мм в Казахстане. Аридность климата является одной из причин сильного засоления почв и ландшафтов полупустынной зоны. Растительный покров беден по видовому составу и очень изрежен (проективное покрытие 20—40%). На севере зоны растительность полынно-ковыль- но-типчаковая и полынно-типчаковая, к югу по мере увеличения сухости она сменяется типчаково-полынной и полынно-солянковой; на поверхности почвы часто встречаются лишайники и сине-зеленые водоросли. Большое влияние на характер растительности оказывают гранулометрический состав и степень засоления почвы. По песчаным и супесчаным почвам, не засоленным на значительную глубину и отличающимся более благоприятным водным режимом, дальше к югу проникает северная типчаково-ковыльная растительность, травостой здесь более густой. На глинистых засоленных почвах растительность со- лянковая, на суглинистых сильносолонцеватых почвах господствуют различные виды полыней. Древесная растительность встречается в долинах рек (тополь, тамарикс, осина, береза), а также на сопках, сложенных гранитом (сосна). По древним дельтам растут саксаульники.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В автоморфных условиях полупустынной (пустынно-степной) зоны распространены светло-каштановые и бурые полупустынные почвы. Светло-каштановые почвы являются подтипом типа каштановых почв, но поскольку по свойствам и возможностям хозяйственного использования они близки к бурым полупустынным почвам, то в системе почвенно-географического районирования их относят к пустынно-степной зоне. Для морфологического профиля светло- каштановых почв характерен осветленный бесструктурно-слоеватый гумусовый горизонт А малой мощности (до 15 см, редко более), в верхней части которого в целинном состоянии обособляется пористая хрупкая корочка толщиной 3—8 см. Далее следует ясно выраженный уплотненный бурый (темнее предыдущего) комковатый переходный горизонт АВ мощностью 10—20 см, а за ним очень плотный, призматической структуры горизонт выделения карбонатов в форме белоглазки — Вса, который на глубине 80—120 см сменяется более рыхлой толщей породы, содержащей выделения гипса и легкорастворимых солей. Содержание гумуса в целинных светло-каштановых почвах глинистых и суглинистых 2,5%, легкосуглинистых и супесчаных — 2, в пахотных — 1,5—2,2 и 1,0—1,5% соответственно. Реакция, слабощелочная в верхних горизонтах, в нижних становится щелочной. Емкость поглощения невысокая A5—25 мгэкв на 100 г почвы), в составе обменных оснований от 3 до 15% приходится на натрий. Более высокое залегание солей в светло-каштановых почвах по сравнению с темно-каштановыми и каштановыми способствует почти повсеместному проявлению в них признаков солонцеватости. В солонцеватых светло-каштановых почвах отмечается некоторое накопление кремнезема в горизонте А, полуторных оксидов и илистой фракции в горизонте В. Бурые полупустынные почвы отличаются от светло-каштановых некоторым сокращением мощности гумусового горизонта и содержания гумуса в нем, что вызвано быстрой минерализацией органического вещества в условиях нарастающей засушливости климата. Бурые полупустынные почвы характеризуются слабой выщелоченностью от карбонатов, легкорастворимых солей и гипса; скопления этих соединений обнаруживаются на меньшей глубине, чем в каштановых почвах. Гумусовый горизонт А имеет мощность 12—15 см, мощность А+АВ около 30—35 см. Вскипание начинается с 15—20 см, иногда с поверхности. Максимум карбонатов отмечается на глубине 30—40 см. На глубине 60—80 A00) см обособляется горизонт скопления гипса, ниже которого (в конце первого метра) обнаруживаются и легкорастворимые соли. Образующиеся в процессе быстрой минерализации органических остатков и выветривания соли натрия не вымываются глубоко, что благоприятствует развитию в бурых почвах солонцового процесса. В меньшей степени солонцовые свойства выражены в бурых полупустынных почвах легкого гранулометрического состава. Содержание гумуса в бурых почвах пустынно-степной зоны 1— 1,5%, в составе гумуса преобладают фульвокислоты. Гумус распределяется в профиле более равномерно, чем в каштановых почвах, иногда с незначительным максимумом в горизонте В. Емкость поглощения 15—20 мгэкв, а в песчаных и супесчаных разновидностях 3—10 мгэкв. Реакция верхних горизонтов слабощелочная (рН 7,4— 7,6), нижних — щелочная (рН 8,2—8,8). В горизонте В обычно наблюдается накопление илистых частиц (оглинивание), не сопровождающееся перераспределением полуторных оксидов по профилю.
Глава 10. III. Суббореальный пояс По понижениям в условиях периодического переувлажнения водами поверхностного стока или грунтовыми водами среди бурых полупустынных почв формируются лугово-бурые полупустынные почвы. Растительный покров более густой и представлен полынно-злаковыми и разнотравно-злаковыми ассоциациями. Дополнительное увлажнение лугово-бурых почв определяет их отличие от автоморфных почв: повышенную гумусность B—3%), наличие слабого огле- ения, относительно большую выщелоченность легкорастворимых солей и карбонатов. Обычно они несут признаки солонцеватости, осолодения, солончако- ватости. Характерной чертой полупустынной зоны является чрезвычайная пестрота почвенного покрова. Особенно сильно развита комплексность на низменных слабодренированных равнинах, сложенных засоленными морскими или древ- неаллювиальными суглинистыми отложениями. Впервые почвенно-раститель- ные комплексы полупустыни были описаны Н.А.Димо и Б.А.Келлером A907). На хорошо дренированных поверхностях и на почвообразующих породах легкого гранулометрического состава степень солонцеватости уменьшается и комплексность почвенного покрова исчезает. Однако некомплексные массивы встречаются редко и около 50% площади почв в пустынно-степной зоне приходится на солонцеватые светло-каштановые и бурые полупустынные почвы и их комплексы с солонцами, лугово-каштановыми и лугово-бурыми почвами. Выделяются также комплексы луговые, лугово-солончаковые. Состав комплексов и соотношение компонентов варьируют в зависимости от гранулометрического состава и степени засоленности пород, возраста поверхности и истории ее развития, глубины залегания грунтовых вод. Различия в почвообразовании на протяжении зоны в связи с отмеченными выше особенностями климата выражены не резко, что объясняется большой засушливостью климата зоны в целом. По особенностям термического режима светло-каштановые и бурые полупустынные почвы зоны относятся к почвен- но-климатической фации теплых промерзающих почв. Лишь в мерзлотных котловинах юга Тувы формируются светло-каштановые и бурые умеренные длительно промерзающие почвы, характеризующиеся промытостью от легкорастворимых солей и гипса и отсутствием солонцеватости. На равнинной территории пустынно-степной зоны выделяются две почвенные провинции: Прикаспийская и Южно-Казахстанская. П48. ПРИКАСПИЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ И БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВ, СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ, ПЕСЧАНЫХ МАССИВОВ И ПЯТЕН СОЛОНЧАКОВ Провинция простирается широкой полосой по северному побережью Каспийского моря от подножия Кавказа в Дагестане до Мугоджар. Она включает частично Дагестан, Калмыкию, Ингушетию, Чеченскую Республику, Ставропольский край, Волгоградскую, Астраханскую области России, Западный Казахстан. В Прикаспийской низменности рельеф равнинно-волнистый, с плоскими депрессиями — падинами и лиманами. Лиманы представляют собой продолговатые понижения глубиной 2—7 м и площадью от 1 до 12 км2. Падины — плоские, более мелкие понижения. Высотные отметки на значительной части
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств низменности отрицательные (на побережье Каспийского моря -27 м). На востоке провинции рельеф осложнен увалами Подуральского плато и северным чинком Устюрта. Для песчаных массивов типичны грядовые, бугристые и барханные формы рельефа. Вдоль побережья Каспийского моря распространены бэровские бугры, значительная часть которых, по-видимому, представляет собой древние приморские дюны. Территория провинции сложена преимущественно морскими (каспийскими) и аллювиально-озерными позднечетвертичными отложениями, которые отличаются пестрым литологическим составом. Среди почвообразующих пород преобладают отложения хвалынской трансгрессии Каспийского моря, в частности плотные шоколадные плитчатые соленосные глины. В южной половине Прикаспийской низменности они уходят под более молодые, обычно песчаные отложения. На западе и северо-западе провинции почвообразующими породами являются лёссовидные суглинки, покрывающие морские отложения. В пределах Подуральского плато в почвообразовании нередко принимают участие плотные породы (известняки, глинистые сланцы и др.). Климат провинции очень континентальный. Зима умеренно холодная, малоснежная или бесснежная. Лето умеренно жаркое, засушливое, с частыми суховеями и мглой. Провинция отличается наибольшей в зоне обеспеченностью теплом и наиболее теплой зимой (табл. 29). Почвенно-растительному покрову провинции свойственны чрезвычайная пестрота и неоднородность, вызванные различиями литологии пород, мезо- и микрорельефом, а также эволюцией ландшафтов, связанной с изменением режима увлажнения. Исследованиями почв под датированными курганами установлено, что в атлантический период голоцена в условиях более влажного климата и повышенного уровня пресных грунтовых вод в почвенном покрове господствовали луговые и лугово-степные незаселенные почвы. В суббореальном периоде ландшафты подверглись аридизации, произошло увеличение минерализации грунтовых вод, засоление, а затем рассоление и осолонцевание почв. Примерно 3000 лет назад сформировался комплексный почвенный покров (И.В.Иванов, 1988). Комплексы Прикаспия очень разнообразны. Е.Н.Иванова и В.М.Фридланд A954) выделили в Прикаспийской полупустыне более 100 вариантов комплексов, различающихся по составу компонентов и их соотношению, и объединили их в три класса: степные, лугово-степные и луговые. Основной фон почвенного покрова северной части Прикаспийской провинции образуют светло-каштановые солонцеватые суглинистые почвы под по- лынно-типчаковой растительностью в комплексе с лугово-каштановыми почва- ми под злаковой и разнотравно-злаковой растительностью и солонцами под полынной растительностью (рис. 63). В южной и юго-восточной части провинции на легких материнских породах распространены песчаные и супесчаные бурые полупустынные почвы под полынно-злаковой растительностью. На суглинистых отложениях бурые солонцеватые почвы образуют комплексы с солонцами. Обширные площади в Прикаспии занимают песчаные массивы, наиболее крупными из которых являются расположенные между реками Волгой и Уралом Рын-пески (около 500 тыс. га). В песках Волго-Уральского междуречья преобладают бугристые, грядовые и барханные формы рельефа. В Прикаспийской про-
Глава 10. III. Суббореальный пояс 361 винции широко распространены и солончаки. Они занимают днища высохших соленых озер, окраины лиманов, староречья. Огромные массивы солончаков располагаются на юго-востоке провинции по побережью Каспия, которое недавно вышло из-под уровня моря. Среди Прикаспийской полупустыни особо выделяются ландшафты пойм и дельт Волго-Ахту- бы, Терека и Урала, на территории которых господствуют высокоплодородные аллювиалъно-луго- вые почвы; местами они засолены. Дельта Терека отличается широким распространением аллювиально-луговых, в разной степени засоленных и карбонатных почв (Г.В.Добровольский и др., 1975). В приморских районах дельты преобладают хлоридно-магниевый, а в аллювиаль- но-ирригационных — хлоридно-сульфатно-натри- евый тип засоления почв. Характерная особенность южных пойм и дельт — присутствие в почвенном покрове темноцветных слитых поименно-луговых почв. Образование слитых почв как общее явление для пойм степной и полупустынной зон страны отметил В.И.Шраг A953). В пойме Волго-Ахтубы, например, почвы со слитым сложением профиля занимают не менее 70% площади поймы (Корнблюм, Козловский, 1965). Они приурочены к вершинам бугорков и развиваются под разреженной разнотравно-злаковой растительностью в условиях кратковременного (менее месяца) полойного затопления осветленными водами. Почвы отличаются серой окраской, трещиноватостью, обилием по всему профилю черных органо-железистых конкреций и рыхлых ржавых железистых стяжений. Слитые почвы обычно содержат карбонаты и гипс. По гранулометрическому составу они глинистые, с преобладанием в илистой фракции минералов группы монтмориллонита. Содержание гумуса в верхнем горизонте 1,5%, реакция почв нейтральная или слабощелочная. Механизм образования слитых почв дискуссионен. Общими чертами экологии слитых почв являются четко выраженная дифференциале. 63. Почвенный план солонцового комплекса полупустыни Северного Прикаспия близ пос. Джаныбек (по А.А.Роде и М.Н.Польскому\ 1961): 1 — солонцы солончаковые, 2 — солонцы остепненные, 3 — светло-каштановые почвы микросклонов, 4 — луговато-каштановые почвы западин, 5 — лугово-каштановые почвы западин, 6 — бутаны сусликов
362 Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств <3 а «а © м Ц Р- я 3 Высота ного пок средняя симальн высот), см я ^ х v ее ее g * * Годовой оэффици- ят увлажнения Р f 2 5 if ■ ~ в £ S w fc = g s 3 rf * 5 - « Л 2 Q м ЬНОСТЬ цни Продолжител периодов, ого X оро 2 4> о и о о л1 Коэффициент конти- нентально- сти (по Н.Н Иванову) ее U 2 £ s 2 ^» л и о ef а ату CL няя темпе ред и 2 £ « § 1 s ю | 5 * s * S н * £ 2 «а I § 1 я 2 8 5 о 2 я S я Провинци а а: полупусты so У О ЫЛС Л 40 о а; а светло-каш) § я 1ч 5—20 ГО ГО ,12—0, о lO (N ON 1 О УГ) t^ О О го 1 CN О ON cl чо 0—200 г- 214 о о г^ го 1 ГО 6,5 7 0,5 Гч| до-15 1 & « К С о ей и К a 20—30 ГО ГО ,12—0, о т «N ON 1 »П Г- чо 250 А On ON Г- 1 ГО 8—185 •ч- 215—217 о о г^ ГО 1 8 г- CN чо 7 1 СЧ до-16 7 ё екая П49. Южно- Казахстанская >стыни о л реал в суббо э* о «а серо-бурых п Я о. «о < 0,12 о о о X о ON о 1 о о о оо 1 ЧО 0—190 00 218 о о о Т 009 го г- | '53 до-5 7 Ь' 6 о ей 5—15 <0,12 о т О X •/-> г^ 8 <ч X 00 -ч- о 1 ГО ЧО 4—205 ЧО 241—248 8 CN т 000 ГО 6,5 7 2,5 см до-15 I S Каспийская Psi. Арало- Балхашская хыни * полупус ной г^ «\J л/?е<) оземов CJ <5> окарбонатн § ^ а s сЦ О 10—25 о го ,20—0, о о о On X О г- О О го X УГ) о г- X *г> 0—185 ЧО 233 8 чо I 8 00 CN ю 7 1 CN <N 7 о ON 1 ё л 1 Я О ей 8-1 « й и & • к й & и с екая
Глава 10. III. Суббореальный пояс ция влажного и сухого периодов и повсеместная сопряженность их с сиаллит- ной корой выветривания монтмориллонитового состава. Ведущие отрасли сельского хозяйства провинции — тонкорунное овцеводство и молочно-мясное животноводство. Сенокосы занимают 7%, пастбища — 70, пашня — 5% площади провинции. Земледелие выборочное падинное, бесполивное (в падинах весной накапливаются талые воды) и орошаемое. Развитие орошения перспективно в западной части провинции в связи с близостью волжской воды, но сложно из-за характера почвенного покрова. В земледелии используются главным образом луговые пойменные почвы в долинах Терека, Волги, Урала, луговые лиманные и выборочно менее солонцеватые светло- каштановые почвы. В поймах рек развито бахчеводство и овощеводство, на поливе возделываются рис, пшеница и другие культуры. Орошение почв в дельте Терека без должного дренажного обеспечения привело к катастрофическому развитию процессов вторичного засоления и деградации почвенного покрова (Стасюк, 2001). П49. ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ И БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВ С СОЛОНЦОВЫМИ КОМПЛЕКСАМИ Провинция простирается широкой полосой от Мугоджар на западе до юго- западных склонов Алтая на востоке. Она включает Центральный и Восточный Казахстан. В пределы провинции входят южные части Мугоджар,Тургайского плато и Казахского мелкосопочника с примыкающей к нему на востоке Зайсанской котловиной. Тургайское плато состоит из хорошо выраженных столовых возвышенностей высотой 200—300 м, разделенных понижениями, нередко занятыми постоянными или временными озерами. В средней части плато пересекает почти в меридиональном направлении глубоко врезанный Тургайский пролив (абсолютные отметки дна пролива 80—100 м), являющийся долиной древнего мощного протока. Тургайское плато сложено горизонтально залегающими третичными глинами, богатыми гипсами и легкорастворимыми солями, с поверхности преобладают породы легкого гранулометрического состава. На юго-западе провинции расположены песчаные массивы Больших и Малых Барсуков и Приаральских Каракумов. Казахский мелкосопочник — древнейшая горная страна, превращенная в результате процессов выветривания и эрозии почти в равнину (пенеплен). Основу геологического строения слагают сильно дислоцированные метаморфические и осадочные породы, часто прорванные интрузиями гранитов. На поверхности холмисто-волнистой равнины выделяются остаточные островные возвышенности — сопки, сложенные разнообразными кристаллическими и осадочными породами, в центральной части — невысокие горные массивы (Улутау, Чингизтау и др.). Почвообразующими породами являются преимущественно тяжелые бурые суглинки, по горам и сопкам грубо- скелетные; в некоторых местах почвообразование развивается на элюво-делю- вии третичных пород и древних пестроцветных кор выветривания. Зайсанская котловина выполнена пролюво-аллювием временных и постоянных потоков, стекающих с гор. Почвообразующими породами служат лёссовидные суглинки. Климат провинции очень континентальный, особенно на Тургайской возвышенности. Южно-Казахстанская провинция от более западной Прикаспий-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ской отличается меньшей обеспеченностью теплом в период вегетации и более холодной зимой (см. табл. 29). Растительность на севере провинции полынно-ковыльно-типчаковая; к югу, по мере увеличения сухости климата, она сменяется типчаково-полынной и полынно-солянковой. На распределение растительного покрова заметно влияют гранулометрический состав и степень засоления почвы. В почвенном покрове провинции преобладают светло-каштановые и бурые полупустынные почвы, образующие две подзоны, граница между которыми аналогично изменению растительности смещается к северу на глинистых засоленных породах (например, в Тургайском проливе), к югу — на легких, не засоленных на значительную глубину породах (например, в междуречье Тургай— Иргиз) и в области Казахского мелкосопочника в связи с увеличением абсолютных высот и влажности. В наиболее высоких массивах мелкосопочника проявляется высотная дифференциация почв. В почвенном покрове провинции широко распространены комплексы светло-каштановых и бурых солонцеватых почв с солонцами, особенно много солонцов в бассейне Тургая и Жиланчика. На территории Казахского мелкосопочника вследствие близкого залегания коренных пород много маломощных щебнистых светло-каштановых и бурых полупустынных почв. На склонах сопок почвенный покров часто прерывается выходами коренных пород. В межсопочных понижениях формируются солонцовые комплексы, относительное участие в которых солонцов возрастает по мере уменьшения глубины залегания засоленных третичных глин. В замкнутых котловинах образуются и солончаки. Они занимают обширные площади на озерных террасах, а также на склонах коренных берегов и речных террас в местах выхода на поверхность гипсоносных третичных глин. По межсопочным долинам, надпойменным террасам рек и межувальным понижениям междуречья Иргиза и Тургая встречаются лугово-каштановые почвы. В Зайсанской котловине преобладают светло-каштановые почвы со значительным участием солонцов по понижениям. По долинам рек расположены поименно-аллювиальные почвы. Ведущие отрасли сельского хозяйства провинции — овцеводство, молочно-мясное животноводство и коневодство. Сельскохозяйственные угодья занимают 80% площади провинции, из них пастбища — 75, сенокосы — 2%. Земледелие ограничено сухостью климата, пашня занимает 2,6% площади. В земледелии используются выборочно незасоленные светло-каштановые и бурые почвы, луговые пойменные и лиманные почвы. Песчаные и супесчаные земли для земледелия малопригодны, так как при распашке подвергаются ветровой эрозии. Важнейшей задачей агротехники является орошение, которое здесь, однако, ограничено и недостатком пресной воды, и малоблагоприятными почвенными условиями. В Зайсанской котловине обеспеченность поливной водой высокая. При выборочном поливном и падинном земледелии возможно выращивание пшеницы, кукурузы, трав, зернобобовых и овоще-бахчевых культур. Почвенные округа зоны светло-каштановых и бурых почв полупустыни В пределах Прикаспийской провинции господствуют равнинно-морские почвенные округа, песчано-глинистые или песчаные, почвенный покров которых характеризуется ярко выраженной комплексностью. Ведущую роль играют лугово-степные солонцовые и солонцово-солончаковые комплексы. Широ-
Глава 10. III. Суббореальный пояс ко распространены комплексы, образованные луговато-каштановыми или лу- говато-бурыми полупустынными почвами (основной фон), лугово-каштано- выми или лугово-бурыми полупустынными почвами микропонижений и луго- ватыми солонцами микроповышений. Этот комплекс часто образует сочетания с массивами лугово-степных почв, солончаков или луговых комплексов, развивающихся в депрессиях, и с однородными массивами каштановых и бурых полупустынных, часто солонцеватых почв или их комплексов с солонцами, формирующихся на повышениях. Местами в почвенном покрове преобладают солончаки и луговые солончаковые солонцы. В округах, связанных с песчаными морскими равнинами, господствуют динамичные эоловые вариации пере- веваемых и полуперевеваемых песков со слаборазвитыми почвами на повышениях и в понижениях мезо- и микрорельефа. Аналогичны по характеру почвенного покрова и округа аллювиальных песчаных равнин (Приаральские Каракумы). В центральной части зоны распространены округа, приуроченные к аридно-денудационным равнинам, покрытым элюво-делювиями коренных пород (Подуральское плато, Тургайская возвышенность, Северный чинк Устюрта). Характерно разнообразие почвообразующих пород с участием на Тургайской возвышенности пестроцветных глинистых дериватов мезозойских ферраллит- ных кор выветривания. В почвенном покрове доминируют комплексы светло- каштановых и бурых полупустынных почв с солонцами (на повышенных водораздельных пространствах) и луговых солончаковатых почв, луговых солонцов и солончаков (на пониженных элементах рельефа). Разнообразие пород часто приводит к образованию мозаик и комплексов. На породах легкого гранулометрического состава неоднородность почвенного покрова уменьшается. В междуречье Иргиз—Тургай преобладают супесчаные светло-каштановые почвы, образующие сочетания с лугово-каштановыми почвами лощинооб- разных долин. Округа аридно-денудационных равнин с мелкосопочником (Казахская складчатая страна) по почвенному покрову принципиально близки предыдущему типу округов, отличаясь от него широким распространением выходов плотных горных пород и иными пространственными закономерностями, обусловленными складчатым строением цоколя коренных пород и мелкосопочным рельефом. В почвенном покрове господствуют комплексы светло-каштановых и бурых полупустынных почв с солонцами, занимающие шлейфы сопок и волнистые межсопочные равнины. В долинах и замкнутых понижениях вместе с солонцовыми комплексами развиваются лугово-солончаковые комплексы и солончаки. Различие почвообразующих пород и рельефа приводит к возникновению мозаик и сочетаний комплексов. На сопках формируются маломощные и неполноразвитые щебнистые почвы, нередки выходы плотных пород. Почвенный покров на древних корах выветривания, как правило, отличается более значительным распространением комплексов и большим участием в них солонцов. Почвенный покров округов аллювиально-дельтовых слоистых песчано-гли- нистых равнин (дельты Терека, Волги) образован сочетаниями аллювиально- луговых карбонатных, часто солончаковатых и лугово-болотных почв, местами с пятнами солончаков в приморской части.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В почвенном покрове округов древнеаллювиальной песчано-глинистой равнины (Тургайская депрессия) широко распространены солончаки и луговые солонцы. Р. Зона серо-бурых почв суббореальной пустыни Зона расположена к югу от полупустынной, между Каспийским морем на западе и предгорьями Тянь-Шаня на востоке. Южная граница ее проходит по линии залив Кара-Богаз-Гол — южное побережье Аральского моря — хребет Каратау. Граница эта биоклиматическая и в почвенном отношении является до некоторой степени условной в связи с постепенностью перехода суббореаль- ных пустынь к пустыням субтропическим. Климат зоны очень континентальный, сухой. Годовая сумма осадков колеблется от 80 до 180—200 мм, несущественно отличаясь от таковой в пустынно- степной зоне. Однако годовой ход выпадения осадков заметно меняется. В то время как в пустынной степи осадки выпадают более или менее равномерно, с некоторым превышением весной и летом, в пустыне максимум осадков приходится на весну, несколько меньше их выпадает зимой, значительно меньше осенью и крайне мало летом. Лето длинное и жаркое, зима очень короткая, малоснежная на севере и бесснежная на юге. Зимой почвы промерзают, а летом иссушаются до воздушно-сухого состояния. Температура наиболее теплого месяца 22,5—27°С, наиболее холодного — от —2 до —5° на западе зоны и от - 5 до —15° на востоке. Озеро Балхаш и Аральское море зимой скованы льдом. Продолжительность основного периода вегетации 164—205 дней. Сумма температур выше 10°С составляет 3000—4200°. Высокие температуры и большая солнечная радиация вызывают сильную испаряемость: 750—1050 мм; КУ<0,12. Цитологическое своеобразие пустынной зоны заключается в том, что элювиальные, пролювиальные и делювиальные отложения имеют преимущественно песчаный или супесчаный гранулометрический состав и в той или иной мере скелетны. Причиной этого считают удаление мелкоземистых продуктов выветривания горных пород (главным образом пыли и ила) за пределы пустынной зоны с помощью ветра. Основной процесс формирования равнин Средней Азии в палеогеографическом отношении связан с развитием древних речных систем, порожденных альпийским орогенезом. В результате размыва горных поднятий Памира, Тянь-Шаня и др., наиболее интенсивного в ледниковую эпоху, и аккумуляции продуктов их разрушения блуждавшими по равнинам нынешних пустынь потоками были созданы аллювиальные песчаные равнины. Геохимическая особенность пустынного ландшафта заключается в широком распространении древних форм коры выветривания из-за сухого климата, способствующего сохранению продуктов былых геохимических процессов. Пустынную зону отличает сильно выраженная загипсованность различных отложений. Ввиду бессточности здесь преобладает хлоридное и сульфатное засоление, засолены даже элювии. Общие особенности растительности пустынной зоны — ее разреженность и своеобразие форм, выработанных как приспособление для экономного расходования влаги (ксерофильность, сокращение листовой поверхности, сукку- лентность). Так как почвы летом высыхают до воздушно-сухого состояния, в вегетации растений наряду с зимним появляется устойчивый летний период
Глава 10. III. Суббореальный пояс биологического покоя. Это препятствует развитию степных дерновинных злаков, и широкое распространение получает полынно-солянковая растительность. По характеру растительности, тесно связанному с экологическими условиями, различают пустыни каменистые, песчаные, глинистые и солончаковые. Каменистые пустыни (гаммады) древних плато и останцовых возвышенностей покрыты полынно-солянковой полукустарничковой растительностью со слабым развитием эфемеров. Песчаные пустыни значительно богаче как по видовому составу, так и по продуцируемой растительной массе. Причина заключается в том, что на песках атмосферные осадки глубже проникают в почву и труднее испаряются. Кроме того, в них создается дополнительное увлажнение за счет конденсации влаги паров воздуха. В песчаных пустынях в составе травостоя преобладают эфемеры и эфемероиды. Наиболее широко распространены песчаная осока, мятлик луковичный, песчаный овес (селин), кустарники кандым, песчаная акация, белый саксаул и др. «Глинистые» пустыни выделяются среди других типов пустынь мелкоземи- стыми почвогрунтами различного, не обязательно глинистого гранулометрического состава, но, как правило, имеют на поверхности глинистую либо илистую пленку и отличаются плохими водно-физическими свойствами. Характернейший ландшафт этой пустыни — безжизненные, лишенные высшей растительности пространства такыров, покрытые водорослями и лишайниками, либо в той или иной степени заросшие солянками такыровидные почвы. Растительность солончаковых пустынь очень разрежена, нередки массивы «злостных» солончаков, на которых растительность совершенно отсутствует. В поймах рек на молодых аллювиальных почвах развиты древесно-кустарни- ковые леса — тугаи и тростниковые заросли. Биомасса полукустарничковых полынных пустынь равна 43 ц/га. Ежегодный опад составляет 12 ц/га, с ним поступает в почву 59 кг/га азота и зольных элементов (Родин, Базилевич, 1965). Общий запас органической массы солян- ковых пустынь и кустарниковых тугаев превышает 100 ц/га. Наивысшей биомассой в пустыне характеризуются древесные тугаи G78 ц/га). Опад пустынных сообществ отличается высокой зольностью. В общем балансе химических элементов велика роль хлора и натрия. Крайняя аридность климата, низкая продуктивность растительности и быстрая минерализация растительных остатков, соленакопление определяют общие черты пустынного почвообразования: малую мощность профилей, слабую гумусность, карбонатность и почти повсеместную (за исключением песчаных массивов) засоленность почв. Наряду с этими общими признаками почвы пустынь имеют ряд специфических свойств и особенностей, обязанных различиям литолого-геоморфологических факторов. В автономных условиях пустынной зоны выделяют три типа зональных почв: серо-бурые, такыровидные и песчаные пустынные. Обоснование генетической самостоятельности серо-бурых пустынных почв, долгое время объединявшихся в один тип с сероземами, связано с обстоятельными исследованиями Горбунова, Кимберга, Шувалова и Лобовой. Е.В.Лобовой A960) принадлежит монографическое обобщение генезиса и географии серо-бурых почв как типичных представителей почв пустынной зоны в отличие от сероземов пустынно-степных предгорий. Серо-бурые пустынные почвы приурочены к каменистым пустыням наиболее древних плато. Они развиваются на породах различного гранулометриче-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ского состава, обогащенных скелетом, преобладают супесчаные и легкосуглинистые разновидности. Серо-бурые почвы в отличие от степных почв, имеющих дернину, с поверхности покрыты пористой коркой палево-серого цвета мощностью до 4—7 см, под которой залегает слоеватый, рыхлый горизонт мощностью 5—7 см. Ниже следует более темный, коричневатый или бурый оглиненный уплотненный горизонт, содержащий белоглазку, с глубины 40— 50 см появляются выделения гипса и легкорастворимых солей. Вследствие интенсивной минерализации растительных остатков, прерывистости и кратковременности гумусообразования содержание гумуса в серо-бурых почвах чрезвычайно низкое (до 1%). Состав гумуса фульватный, характерно узкое отношение углерода к азоту (С : N = 4—5). Распределение гумуса по профилю довольно равномерное и нередко намечается слабо выраженный максимум на глубине 10—20 см (здесь ветвятся корни, так как верхний горизонт слишком сухой). Почвы отличаются низкой емкостью поглощения и щелочной реакцией. Максимум карбонатов в серо-бурых почвах приурочен к верхнему горизонту. Иногда отмечаются два максимума карбонатов: в поверхностной корке и в нижней части уплотненного горизонта на глубине 30—50 см. С 30—40 см почти постоянно обнаруживаются признаки засоления. Широкое распространение засоления и солонцеватости почв в пустынной зоне является следствием бессточно- сти рельефа при высокой минерализации растительных остатков и засоленности пород. Наряду с современными новообразованиями гипса в виде прожилок и гнездышек, в серо-бурых почвах древних плато и подгорных равнин неогенового и раннечетвертичного возраста часто встречаются горизонты @,3—1 м) шесто- ватого или губчатого пористого гипса с признаками потечности и коррозии. Многие исследователи рассматривают скопления шестоватого гипса в серо- бурых пустынных почвах как реликт предшествующей стадии гидрогенной аккумуляции в условиях близкого залегания засоленных грунтовых вод. Распространенные в почвах пустыни реликтовые признаки связаны как с былой гидрогенной аккумуляцией веществ при близком к поверхности залегании грунтовых вод, так и с изменениями климата. Исследования показывают, что на фоне общей тенденции к аридизации климата на протяжении плейстоцена в Средней Азии существовали более влажные, плювиальные эпохи. Современная аридизация территории началась примерно с середины голоцена, т.е. 4— 6 тыс. лет назад. Бурые оглиненные уплотненные горизонты пустынных почв рассматривают как реликты предшествующей более влажной эпохи, соответствующей атлантическому максимуму увлажнения. М.АТлазовская A973) предполагает, что второй иллювиальный максимум карбонатов, иногда обнаруживаемый в серо-бурых пустынных почвах на глубине 30—50 см, является реликтом предыдущей стадии развития, когда в условиях более влажного климата происходило выщелачивание карбонатов, сопровождавшееся образованием бурых пустынно-степных почв. На песчаных равнинах нередко древние почвы погребались песками, а при развевании последних вновь выходили на поверхность, бронируя ее и предохраняя нижележащие пески от разрушения ветром. Песчаные пустынные почвы формируются на перевеянных коренных песках или на древнеаллювиальных песчаных отложениях, богатых по минеральному составу. Профиль почв дифференцирован слабо. Под слоем навеянного песка
Глава 10. III. Суббореальный пояс мощностью 5—6 см, в котором из-за неблагоприятного гидротермического режима корни не ветвятся, находится гумусовый горизонт, содержащий большое количество неразложившихся корешков, — «корешковатый»; он проникает на глубину до 20—30 см. В средней части профиля иногда наблюдается слабое накопление пылеватых и глинистых частиц. Карбонаты выделяются в виде расплывчатых пятен. На глубине 20—30 см в почвах появляется небольшое покраснение, связанное с дегидратацией оксидов железа во время сильного прогревания. Песчаные пустынные почвы очень бедны гумусом @,09—0,7%), но проникает в почву он относительно глубоко (до 30—35 см). Реакция почв слабощелочная. Из-за малогумусности и бедности коллоидами почвы обладают очень низкой емкостью поглощения. В песчаных почвах котловин встречаются плотные известковые конкреции — аккырши. Наиболее плотные аккырши с железистыми пятнами являются древними гидрогенными образованиями. Такыровидные пустынные почвы приурочены к глинистым пустыням. Это относительно молодые почвы древних аллювиальных равнин и обсохших дельт, образовавшиеся преимущественно из почв лугового ряда (луговых, лугово-бо- лотных, лугово-солончаковых) при их опустынивании вследствие опускания уровня грунтовых вод. Вместе с тем известен и обратный ряд эволюции, когда такыровидные почвы развиваются в результате освоения такыров высшей растительностью — зарастающие такыры. В настоящее время такыровидные почвы существуют в условиях лишь атмосферного увлажнения. Они формируются на слоистых отложениях различного гранулометрического состава, богатых пыле- ватой фракцией. Поверхность почвы полигонально-трещиноватая, но неплотная и водопроницаемая. Профиль почв дифференцирован слабо. Под непрочной пористой светло-серой корочкой мощностью 2—5 см расположен светлосерый слоевато-чешуйчатый горизонт мощностью 5—12 см. Он сменяется несколько уплотненным, бесструктурным горизонтом, часто со значительным содержанием легкорастворимых солей, переходящим на глубине 20—30 см в слабоизмененную почвообразующую породу. Почвы карбонатны с поверхности, иллювиальный карбонатный горизонт отсутствует. Содержание гумуса в верхнем горизонте около 1%, а в наиболее опустыненных почвах — 0,2—0,5%. Реакция почв щелочная или слабощелочная, емкость поглощения низкая G— 12 мгэкв/100 г почвы). Такыровидные почвы в пустынях образуют комплексы с такырами или с такырами и остаточными солончаками. При этом такыровидные почвы занимают основную поверхность равнины, остаточные солончаки — повышения, а такыры — неглубокие слабозаметные замкнутые понижения, обычно небольшие по площади, сложенные с поверхности глинистыми или суглинистыми отложениями. В силу тяжелого гранулометрического состава, бесструктурности, а во многих случаях и солонцеватости такыры обладают крайне низкой водопроницаемостью, поэтому на них периодически застаиваются воды поверхностного стока весенних и осенне-зимних осадков. Такыры лишены высшей растительности и покрыты водорослями и лишайниками. Поверхность такыров покрыта очень прочной крупнопористой глинистой коркой мощностью 2—8 см, разбитой сетью трещин на многогранные плитки с оплывшими краями. Трещины проникают до глубины 15—20 см. Подкорковый горизонт серый, мощностью 6—12 см, состоит из твердых слоевато-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств чешуйчатых отдельностей. При увлажнении корка и подкорковый горизонт превращаются в вязкую массу. Ниже залегает уплотненный, неяснокомкова- тый или бесструктурный горизонт, на глубине 30—40 см переходящий в поч- вообразующую породу. Все такыры карбонатны с поверхности. Содержание гумуса составляет десятые доли процента @,3—0,8%). В составе гумуса фульво- кислоты заметно преобладают над гуминовыми кислотами. В такырах очень узкое отношение углерода к азоту, что указывает на относительную обогащенность гумуса такыров азотом. Однако в абсолютном выражении они очень бедны азотом. Емкость поглощения 5—10 мг-экв/100 г почвы, реакция среды сильнощелочная. Большинство такыров засолено сульфатами и хлоридами натрия, максимум солей приурочен к подкорковому горизонту. Водно-физические свойства неблагоприятны. Наиболее признанной является солонцово-солончаковая гипотеза происхождения такыров, которая ведущую роль в их формировании отводит процессам попеременного засоления и рассоления. В такырах совмещаются одновременно признаки солончаковатости, солонцеватости и осолоде- ния. Степень выраженности их зависит от геоморфологического положения такыров, определяющего возможность выноса солей, характера породы и фазы развития такыра. В гидроморфных условиях пустынной зоны, существующих в долинах рек, дельтах или на подгорных шлейфах (сазовый режим), распространены комплексы луговых, болотных почв и солончаков. Луговое почвообразование происходит преимущественно при близком залегании грунтовых вод A—3 м), которые обеспечивают постоянное умеренное увлажнение, вызывают развитие обильной специфической растительности, аэробное разложение ее остатков и восстановительные процессы в водоносной и прилегающей *к ней частях профиля. В связи с этим луговые почвы характеризуются присутствием дернового горизонта, повышенным по сравнению с автоморфными почвами содержанием гумуса, наличием глубоко залегающего оглеения и горизонтов скопления карбонатов и гипса не иллювиального происхождения, а наоборот, обязанных выносу и отложению этих солей восходящими токами влаги. Вследствие понижения по тем или иным причинам (отмирание голов протоков, питавших отдельные районы дельты, осушение оазисов и др.) уровня грунтовых вод до глубины 2,5—5 м бывшие гидроморфные, преимущественно луговые, почвы эволюционируют в лугово-пустынные, которые разделяются на подтипы лугово-такыровидных, лугово-пустынных песчаных и лугово-пустын- ных серо-бурых. Лугово-такыровидные и лугово-пустынные песчаные почвы относительно молодые и имеют слабо дифференцированный профиль, отличающийся от соответствующих автоморфных почв наличием остаточных черт луговых почв (сизоватый оттенок верхнего горизонта и повышенное содержание гумуса в нем по сравнению с автоморфными почвами, признаки оглеения в виде сизоватых пятен и ржавых примазок в профиле и др.). Лугово-серо-бурые почвы, встречающиеся на контакте подгорных равнин и плато, по строению профиля аналогичны серо-бурым пустынным почвам, но вследствие залегания грунтовых вод на глубине 2,5—3,5 м сильнее засолены (с нарастанием доли хлоридов кверху) и характеризуются присутствием мелкокристаллического гипса. Почвы элювиально-гидроморфного ряда (дополнительного поверхностного увлажнения), приуроченные к западинам (за исключением такыров), в пустынной зоне встречаются редко. К ним относятся серо-бурые промытые поч-
Глава 10. III. Суббореальный пояс 371 вы, выделяемые в типе серо-бурых пустынных почв на уровне рода, и лугово- такыровидные почвы дополнительного поверхностного увлажнения (местное название — «айтаки»). Серо-бурые промытые почвы не засолены по всему профилю. Корка тонкая и хрупкая, слоевато-чешуйчатый горизонт рыхлый, белоглазка встречается во втором метре или отсутствует, выделений гипса нет. На территории пустынной зоны выделяются две провинции: Арало-Кас- пийская и Арало-Балхашская, относящиеся к почвенно-климатической фации теплых промерзающих почв. Р50. АРАЛО-КАСПИЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СЕРО-БУРЫХ ПУСТЫННЫХ ПОЧВ Провинция занимает полуостров Мангышлак и Центральный Устюрт. Она охватывает юго-запад Казахстана и северо-запад Узбекистана. Территория провинции представляет собой широковолнистое плато, расчлененное глубокими безотточными впадинами. Некоторые из них лежат ниже уровня океана. Плато сложено неогеновыми морскими отложениями, верхняя свита которых образована сарматскими известняками и мергелями. Твердая плита этих пород повсеместно обнаруживается на небольшой глубине A—2 м) под покровом элювиальных хрящеватых суглинков. Климат провинции очень континентальный. Температура наиболее холодного месяца от -2 до —5, наиболее теплого — 25—27°С. Продолжительность основного периода вегетации 180—190 дней, безморозного — 165—180 дней. Сумма температур выше 10°С составляет 3600—4000°. Осадков выпадает 100— 150 мм при испаряемости 900—1000 мм (КУ<0,12; см. табл. 29). Характерно непостоянство режима атмосферных осадков. Дожди часто проходят полосами и поэтому отдельные участки пустыни сильно различаются по развитию растительности. Значительная часть выпадающих ливневых дождей испаряется, не успев впитаться в почву. Зимние осадки (снег) перераспределяются ветрами, вызывая неравномерное промачивание почвы весной. Растительность изреженная, полынно-солянковая (биюргун, полынь, боя- лыч и др.). В почвенном покрове плато господствуют серо-бурые пустынные почвы, различные роды которых образуют тесно связанные с растительностью мелкопятнистые комплексы. Основным компонентом комплексов являются серо-бурые солонцеватые солончаковатые почвы биюргунников, занимающие 50— 80% общей площади. С ними комплексируются серо-бурые несолонцеватые (или слабосолонцеватые) и несолончаковатые почвы полынных и боялычевых пятен. Почвы не засолены на глубину распространения основной массы корней (до 25—50 см под полынью и до 40—50 см под боялычем) К блюдцевидным и воронковидным микрозападинам приурочены серо-бурые промытые почвы. Для всех же остальных серо-бурых почв провинции, развитых на элювии известняков, характерно наличие в нижней части профиля сильно развитого гипсового горизонта. Почвенный покров североустюртского понижения и впадин слагается из бугристых песков, песчаных почв саксаульников, солончаков и соров1. 1 Соры (шоры) — днища периодически высыхающих соленых озер в пустынях Средней Азии, покрывающиеся коркой солей или пухлым слоем солевой пыли и частично или полностью превращающиеся в солончаки.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Ведущая отрасль сельского хозяйства провинции — пустынно-пастбищное животноводство, главным образом овцеводство. Пастбища занимают около 53% территории. Для дальнейшего развития животноводства необходимы работы по обводнению пастбищ. Земледелие, исключительно поливное, развивается в дельте Амударьи. Пашня занимает 0,1% площади провинции. Выращиваются рис, кукуруза, люцерна, овощные и бахчевые культуры, скороспелые сорта хлопчатника. Р51. АРАЛО-БАЛХАШСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СЕРО-БУРЫХ, ТАКЫРОВИДНЫХ, ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫННЫХ ПОЧВ И ПЕСКОВ Провинция простирается широкой полосой вдоль горных сооружений Тянь- Шаня от Аральского моря на западе до предгорий Джунгарского Алатау на востоке. Она занимает южный Казахстан и крайний север Узбекистана. Это равнинная территория, сложенная преимущественно аллювиально-пролюви- альными отложениями, лишь на крайнем востоке находится каменистая пустыня с выходом излившихся пород. При сохранении общих для зоны климатических особенностей — резко выраженной континентальное™ и сухости — климат Арало-Балхашской провинции отличается от климата предыдущей более холодной зимой (см. табл. 29). С учетом природных особенностей в пределах Арало-Балхашской провинции можно выделить три группы ландшафтов: 1) песчаных пустынь, 2) глинисто-суглинистых древнеаллювиальных равнин, 3) щебнисто-глинистых пустынь плато и останцовых возвышенностей (мелкосопочник). На территории провинции широко распространены песчаные пустыни (Северный Кызылкум, Муюнкум, Прибалхашские пески). Рельеф песков грядовый в центре массивов, бугристый на периферии. Пески являются перевеянными отложениями древних речных потоков. Они характеризуются карбонат- ностью и тонкозернистостью. Песчаные пустыни служат хорошими круглогодичными пастбищами, использование которых ограничено из-за отсутствия колодцев. По периферии песков располагаются плоские древнеаллювиальные равнины рек Сырдарьи, Чу и дельтовые разливы рек Сарысу, Или, сложенные с поверхности пылеватыми глинами и суглинками. Почвенный покров состоит из сочетаний и комплексов такыровидных почв под биюргуновой или полын- но-биюргуновой растительностью, такыров и древнетугайных почв под зарослями саксаула с редкими участками бугристых песков. К востоку на древнеаллювиальных равнинах и в дельтах возрастает участие в почвенном покрове солончаков. Широкой полосой солончаков окаймляется побережье Балхаша. Древняя дельта Сырдарьи использовалась под орошаемое земледелие с IV в. до н.э. до XIX в. н.э. и была заброшена из-за исчезновения воды в протоках. И сейчас повсеместно встречаются следы древнего орошения в виде арыков. Почвенный покров современной дельты Сырдарьи состоит из сочетаний болотных, лугово-болотных и луговых почв и солончаков под тростниковой, разнотравно-злаковой и солянковой растительностью. Эти почвы в настоящее время интенсивно используются под посевы риса и овоще-бахчевых культур. Долины рек — это очаги поливного земледелия. Для эффективного использования их необходима организация правильной системы орошения.
Глава 10. III. Суббореалъный пояс 373 От западного побережья Балхаша до реки Сарысу тянется пустыня Бетпак- Дала. Западная половина ее является южной окраиной палеогенового плато и сложена с поверхности древними суглинистыми и супесчаными аллювиально- пролювиальными отложениями. Почвенный покров образован комплексами серо-бурых почв под полынно-боялычевой растительностью и солонцами под биюргуном. Восточная Бетпак-Дала представляет собой мелкосопочник, где на элювиально-делювиальных щебнистых отложениях (суглинки и супеси) под полын- но-биюргуновой растительностью формируются слаборазвитые серо-бурые почвы в комплексе с солонцами. Серо-бурые почвы Бетпак-Далы отличаются значительной слоеватостью и общей пониженной карбонатностью. В почвах и растительности пустыни есть особенности, свидетельствующие о том, что в прошлом почвенный покров этой территории развивался в условиях более влажного климата, чем теперь (остаточная гумусность почв, реликтовая мезофиль- ная растительность). В настоящее время Бетпак-Дала используется как пастбища. Обилие света и тепла, сочетающееся с обилием пресных грунтовых вод и рек, стекающих с гор, делает Арал о-Балхашскую провинцию весьма перспективной в сельскохозяйственном отношении, позволяя расширить орошаемое земледелие на древ- неаллювиальных равнинах, а также обводнить песчаные пустыни для создания интенсивного каракулеводства, мясошерстного овцеводства. Земледелие исключительно поливное. Возделываются рис, пшеница, кукуруза, овощные и кормовые культуры. Сельскохозяйственные угодья занимают 71% площади провинции, из них пастбища — 69, пашня — 0,5%. Почвенные округа зоны серо-бурых почв суббореальной пустыни Разнообразие литолого-геоморфологических условий позволяет разделить провинции пустынной зоны на почвенные округа, в целом соответствующие описанным выше основным типам пустынных ландшафтов. Мангышлак, Центральный Устюрт, пустыню Бетпак-Дала занимают округа аридно-денудационных равнин и плато, сложенных элювиально-делювиальными, преимущественно суглинистыми отложениями, подстилаемыми коренными породами. В почвенном покрове господствуют серо-бурые почвы каменистых пустынь. Структуру почвенного покрова плато Устюрт образуют пустынные комплексы серо- бурых солончаковатых, серо-бурых солонцеватых и серо-бурых промытых почв. В депрессиях, занимающих ограниченные площади, доминируют сложные сочетания солончаков и слаборазвитых почв на выходах плотных пород и песчаных буграх. Округа восточной части Бетпак-Далы представляют собой аридно- денудационную равнину с мелкосопочником, где на элювиально-делювиальных щебнистых отложениях формируются слаборазвитые серо-бурые почвы в комплексе с солонцами. Обширные пространства в пустынной зоне охватывают почвенные округа песчаных пустынь, приуроченные к аллювиальным и аридно-денудационным перевеянным песчаным равнинам (Северный Кызылкум, Муюнкум, пески Прибалхашья — Таукум и Сары-Ишикотрау). Структуру почвенного покрова образуют динамичные вариации перевеваемых и полуперевеваемых карбонатных песков со слаборазвитыми пустынными песчаными почвами на повышениях и в понижениях мезо- и микрорельефа.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Почвенный покров округов древнеаллювиальных песчано-глинистых равнин, покрытых с поверхности пылевато-суглинистым и глинистым аллювием (глинистые пустыни вдоль рек Сырдарья, Чу), состоит из сочетаний и комплексов такыровидных почв, такыров, солонцов-солончаков и древнетугайных почв. Почвенные округа аллювиально-дельтовых слоистых песчано-глинистых равнин (дельты Амударьи, Сырдарьи, Или) характеризуются широким распространением аллювиально-луговых карбонатных, реже солончаковатых, лу- гово-болотных, болотных почв и солончаков. С. Зона молокарбонатных сероземов предгорной полупустыни Зона окаймляет узкой полосой с севера Тянь-Шаньские горы. Предгорная ее часть отличается от пустыни некоторым ослаблением засушливости и континентальное™, что благоприятствует развитию здесь менее пустынных ландшафтов. По существу, она представляет собой первую ступень вертикальной зональности, и лишь вследствие более ровного рельефа с относительно нерезким расчленением ее относят к равнинным территориям, рассматривая как одну провинцию. С52. СЕВЕРО-ПРИТЯНЬШАНЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ МАЛОКАРБОНАТНЫХ СЕРОЗЕМОВ Провинция охватывает подгорные равнины хребтов Северного Тянь-Шаня (Каратау, Киргизского, Заилийского Алатау, хр. Кетмень и др.) в пределах Южного Казахстана и частично Киргизии. Рельеф провинции увалисто-равнинный, с абсолютными высотами от 350— 400 до 1000—1200 м. Территория сложена пролювиальными и аллювиальными отложениями рек, стекающих с гор, которые фильтруют свои воды в щебнис- то-галечниковые и песчано-глинистые толщи подгорных конусов выноса. Поч- вообразующие породы представлены лёссом и галечниковыми толщами; на западе они тяжелосуглинистые карбонатные, а восточнее 75° в.д. — легкосуглинистые и супесчаные малокарбонатные. Главная отличительная особенность климата провинции по сравнению с пустынной — увеличение годовой суммы осадков до 300 мм и более (см. табл. 29). Выпадение их в позднезимний — ранневесенний период способствует пышному развитию весной злаково-разнотравных эфемерных лугов. В почвенном покрове провинции распространены малокарбонатные сероземы (в других классификациях они выделяются под названием семиречен- ских, северных или светло-бурых). По термическим параметрам они относятся к почвенно-климатической факции очень теплых кратковременно промерзающих почв и разделяются на два подтипа светлых и типичных сероземов. Светлые сероземы образуют нижнюю подзону, будучи приурочены к подгорным равнинам, местами низким предгорьям с высотами от 350—400 до 600—800 м над ур. моря и годовым количеством осадков 170—300 мм. Типичные сероземы сменяют светлые сероземы, залегая на высотах до 900—1200 м над ур. моря; количество атмосферных осадков увеличивается до 270—500 мм в год. Малокарбонатные сероземы характеризуются малой карбонатностью поверхностных горизонтов @,5—3,5% С02) и большой — нижних E—10%), не-
Глава 10. III. Суббореальный пояс 375 большим содержанием гумуса в верхнем горизонте целинных почв @,8—1,5% в светлых и 1,5—2,5% в типичных сероземах). Они несолонцеваты и содержат ничтожное количество солей. По конусам выноса под полынной растительностью развиваются солонцеватые сероземы. В долинах рек и в подгорной полосе выклинивания грунтовых вод значительные площади заняты лугово-серозем- ными, луговыми и лугово-болотными почвами, встречаются солончаки. В провинции развивается орошаемое и богарное земледелие. Распаханность превышает 15%. На орошаемых землях ведущими культурами являются сахарная свекла, табак, рис, пшеница, кукуруза. Богарные посевы, главным образом зерновых культур, тяготеют к предгорьям с большим количеством осадков. Агротехника на богаре направлена на влагонакопление и борьбу с эрозией, при орошении — на борьбу с засолением и уплотнением почв. Повсеместно развиты садоводство и виноградарство, в пригородных районах — овощеводство. Развиваются также овцеводство и мясомолочное животноводство. Почвенные округа зоны малокарбонатных сероземов предгорной полупустыни Округа относятся к типу предгорно-равнинных, сложенных пролювиаль- ными и пролювиально-делювиальными отложениями. Структура почвенного покрова образована преимущественно сочетаниями малокарбонатных сероземов с лугово-сероземными почвами. В долинах рек и в подгорной полосе выклинивания грунтовых вод широко распространены разнообразные луговые и аллювиальные почвы. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ В пределах полупустынной и пустынной области выделяются три горные провинции: Внутреннедагестанская, Саур-Тянь-Шаньская и Южно-Тянь-Шань- ско-Памирская. Для первых двух провинций в общем виде характерен «лугово- черноземно-каштановый» тип структуры вертикальной зональности. В системе вертикальных почвенных зон горные каштановые и черноземные почвы с высотой сменяются горно-луговыми и горными лугово-степными. Ввиду сурового климата, обусловленного особенностями орографии, в пределах Южно-Тянь- Шаньско-Памирской провинции формируется своеобразный «высокогорно- пустынный» тип структуры вертикальной зональности. зг. Внутреннедагестанская провинция Провинция расположена во внутригорной части Дагестана и со всех сторон окружена высокими горными цепями. Температура наиболее холодного месяца от 0 до —5 у подножий и до — 10°С на высоте 2000 м, наиболее теплого месяца соответственно от 24—25 до 13—15°. Сумма температур выше 10°С — от 3400—3800 до 2000—2300°. Годовая сумма осадков составляет 400— 1000 мм, а годовой коэффициент увлажнения меняется от 0,55—1,00 до более 1,33 в горах. В северной части провинции широко распространены верхнемеловые известняки. Рельеф сильно расчлененный, с наличием высоких плато и каньоно- образных долин с крутыми склонами. Для южной части провинции характерны
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств сильнодислоцированные сланцы нижней юры; долины широкие, со сглаженными склонами. Вертикальный рад почвенно-растительных зон представлен снизу вверх горными каштановыми почвами под сухими горными степями в долинах; на плато небольшой высоты A300—1600 м) формируются горные черноземы. На высотах более 1900—2000 м под остепненными горными лугами на карбонатных породах развиты горно-луговые черноземовидные почвы, а на бескарбонатных — горные лугово-степные. Выше 2900—3000 м они сменяются горно-луговыми субальпийскими, а выше 3500 м — горно-луговыми альпийскими торфянистыми почвами под горными лугами. Во Внутреннедагестанской провинции развито животноводство. В северном Дагестане на горных черноземах распространено зерновое хозяйство, а в хорошо прогреваемых долинах — плодоводство. Необходимы организация рационального использования пастбищ и орошение долин. Важнейшая роль принадлежит мероприятиям по борьбе с эрозией почв. з2. Саур-Тянь-Шаньская провинция Саур-Тянь-Шаньская провинция состоит из двух частей: первая занимает хребты Саур и Тарбагатай в Казахстане, вторая охватывает горы Северного Тянь-Шаня (хребты Каратау, Киргизский, Заилийский Алатау, Кунгей-Ала- тау, Джунгарский Алатау и Кетмень, северные склоны Таласского Алатау и Терскей-Алатау), а также горы и межгорные впадины западной части Внутреннего Тянь-Шаня, расположенные на территории южного Казахстана и северной части Киргизии. Современный горный рельеф образовался в неогене и в нижнечетвертичное время в результате мощных поднятий. Высота гор достигает 3000—5000 м. О молодом вздымании гор свидетельствуют местами хорошо сохранившиеся в ряде горных систем древние поверхности выравнивания, поднятые на высоту 3000—4000 м и более (Джунгарский Алатау, Кетмень, Терскей-Алатау и др.). Тектоническая деятельность на Тянь-Шане продолжается и поныне. Климат провинции очень континентальный, что связано с положением горных систем внутри материка, среди сухих равнинных пространств пустынной зоны. Однако большая высота хребтов, сложность и расчлененность рельефа обусловливают значительные контрасты в температурах и степени увлажнения. Наиболее ярко засушливость проявляется в предгорьях и низкогорьях. Среднегорье и высокогорье в целом увлажнены лучше из-за снижения температур и уменьшения испарения, а также вследствие увеличения осадков. Существенны экспозиционные различия (северные склоны увлажнены лучше). Температура наиболее холодного месяца от —15 до — 17°С, наиболее теплого — 21—24° у подножия и 10—15° на высоте 2000—3000 м. Сумма температур выше 10°С соответственно изменяется от 3200—2800 до 2000—1000°. Осадков за год выпадает 300—550 мм на северных склонах; в котловинах за барьерами горных хребтов количество осадков падает до ПО— 250 мм. Годовой коэффициент увлажнения 0,22—0,44. Хребты Саур и Тарбагатай образованы главным образом породами палеозоя (сланцами, песчаниками, известняками), включающими вулканогенные образования среднего и основного состава, и прорванными интрузиями гранитов. Горы Северного Тянь-Шаня сложены сильнодислоцированными древ-
Глава 10. III. Суббореальный пояс 377 нейшими (от докембрия до девона) кристаллическими породами с широким распространением гранитоидов. Межгорные впадины выполнены мощными толщами разнообразных отложений континентального генезиса (конгломераты, галечники, лёссовидные наносы). При всем разнообразии ландшафтов, связанном с высотой, расположением горных хребтов, сложностью и неоднородностью рельефа, структура вертикальной зональности в общей схеме имеет следующий вид. В нижнем поясе гор представлены сухие степи на горных каштановых почвах, а выше — на горных черноземах. В отличие от аналогичных почв равнинной степи в них нет признаков солонцеватости. С высоты 1200—2200 м начинается увлажненная зона лесостепных ландшафтов, характеризующаяся богатой разнотравно-злаковой растительностью с кустарником на лесостепных черноземах. Она переходит в ландшафт горной лесолуговой зоны (от 1700—2400 до 2600—2800 м), в нижнем поясе которой расположены луговые степи, кустарниковые заросли и лиственные леса, а в верхнем — горные луга, степи (на южных склонах) и массивы хвойных лесов. В Заилийском Алатау, Кунгей-Алатау и восточнее широко распространены леса и редколесья из тянь-шаньской ели на своеобразных горных лесных темноцветных почвах. Они имеют относительно мощный (около 1 м), буроокрашенный неоподзоленный профиль, который состоит из рыхлой подстилки, темного гумусового горизонта А порошистой или мелкозернистой структуры, переходного, несколько более светлого, комковатого горизонта АВт, постепенно через горизонт Вт переходящего в почвообразующую породу — щебнистый элюво-делювий плотных пород. Почвы характеризуются высоким содержанием гумуса (нередко более 10%) с очень постепенным убыванием его книзу, значительной обменной способностью (до 30—35 мгэкв), нейтральной или слабокислой реакцией и присутствием карбонатов в нижних горизонтах. М.А.Глазовская A953) называет почвы под тянь-шаньской елью самым континентальным представителем ряда буроземов. От последних они отличаются хорошей оструктуренностью, более темной окраской и значительно более глубокой гумусированностью. В Сауре в лесолуговой зоне встречаются лиственничные леса на темноцветных горно-лесных почвах, в Тарбагатае по затененным склонам до высоты 2000 м — березово-осиновые леса на серых лесных почвах. В западной части провинции еловые леса в основном замещаются арчовым редколесьем на горно-луговых черноземовидных почвах. Выше 2600—2800 м находится горно-луговая зона субальпийских лугов с арчовым стлаником на горно-луговых и луго- во-степных почвах, большей частью каменистых и маломощных, сменяющихся альпийскими низкотравными лугами и кобрезиевыми пустошами на торфянистых горно-луговых альпийских почвах. Выше 3200—3800 м расположена гля- циально-нивальная зона. В разных частях провинции высотные границы зон подвержены значительным колебаниям в зависимости от местных условий. Так, например, Саур и Тарбагатай отличаются от хребтов Тянь-Шаня более низким положением лесолуговой зоны, верхняя граница которой проходит на высоте около 2000 м, и более широким распространением субальпийских и альпийских ландшафтов. В Джунгарском Алатау, Заилийском Алатау, Киргизском, Таласском хребтах горные луга начинаются с высоты 2600—2800 м. Во Внутреннем Тянь-Шане и в западной части Иссык-Кульской впадины, которые ограждены горными барьерами от приносящих влагу западных и севе-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств ро-западных воздушных масс и отличаются большой сухостью и континен- тальностыо, структура вертикальной зональности меняется. Большое распространение получают ландшафты пустынь и полупустынь на днищах межгорных котловин и горно-степные на склонах хребтов. Лесные ландшафты встречаются фрагментарно. Горно-лесная зона на склонах внутренних хребтов проходит значительно выше, чем на внешних, и носит более остепненный характер. Она представлена здесь преимущественно арчовым редколесьем и кустарником на фоне злаково-разнотравных луговых степей на горных черноземах. Ниже, в краевых частях межгорных котловин, на высоте около 2000 м расположены горные каштановые почвы. В межгорных котловинах на высоте 1600—2000 м распространены светло-бурые почвы (горные аналоги бурых полупустынных), а в наиболее опустыненной западной части Иссык-Кульской впадины, где годовая сумма осадков составляет около 100 мм, почвенный покров представлен серо-бурыми пустынными почвами под разреженной полынно-солянко- вой растительностью. Наиболее важны для сельского хозяйства провинции горные пастбища. Они используются для мясошерстного овцеводства, табунного коневодства и выпаса верблюдов. Почвы межгорных котловин распахиваются и при искусственном орошении засеваются ячменем, пшеницей, овсом, кукурузой, кормовыми травами. В нижних зонах имеется и богарное земледелие, однако развитие его ограничивают каменистость почв и условия рельефа. Перспективно развитие садоводства. Хозяйственную ценность имеют произрастающие в горах дикие плодовые (яблони, грецкий орех, алыча, абрикос, миндаль, облепиха и др.). зу Южно-Тянь-Шаньско-Памирская провинция Провинция включает восточную часть Внутреннего Тянь-Шаня, расположенную на востоке Киргизии, и территорию Восточного Памира, входящую в состав Таджикистана. Горные массивы сложены разнообразными породами различного геологического возраста (докембрийского, палеозойского, мезозойского). Для рельефа провинции характерно чередование сыртов с горными хребтами. Сырты — это древние денудационные выровненные поверхности, поднятые на огромную высоту: 3500—4500 м. Над ними поднимаются хребты, достигающие абсолютных высот в 5000—6000 м и более, но относительно сыртовых равнин они возвышаются лишь на 500—1000 м. На Тянь-Шане сыртовые равнины сложены древнеледниковыми грубооб- ломочными валунными отложениями, покрытыми маломощным слоем лёссовидных суглинков. Полагают, что последние представляют эоловую пыль, накопившуюся на поверхности ледников, покрывающих сырты. На Памире плоские днища обширных долин и озерных котловин заполнены нагромождениями древних морен, аллювиальными, пролювиальными и делювиальными отложениями, обычно сильнокаменистыми с самой поверхности. Специфика почвенно-растительного покрова провинции обусловлена прежде всего крайне холодным сухим и резко континентальным климатом, связанным с большой абсолютной высотой и замкнутым внутригорным положением, изолирующим эту территорию от влияния теплых и влажных воздушных масс. Сухость климата вызвана не столько малым количеством осадков, сколь-
Глава 10. III. Суббореалъный пояс ко особым режимом инсоляции и сильной разреженностью и сухостью воздуха. Температура наиболее холодного месяца от -15 до -20, наиболее теплого — 2—13°С, а на высотах более 4000 м и ниже; среднегодовое количество осадков составляет 100—300 мм в Тянь-Шане и 75—125 мм на Памире. Осадки выпадают главным образом летом, часто в виде снега, и быстро испаряются благодаря сухости воздуха и сильной инсоляции. Зимы продолжительные, с сильными ветрами. Снежный покров маломощный и несплошной. Во многих местах распространена вечная мерзлота. Почвы глубоко промерзают и находятся в мерзлом состоянии большую часть года. Сочетание холода с сухостью накладывает отпечаток на растительный покров, который отличается разреженностью и преобладанием морозо- и засухоустойчивых приземистых полукустарников. Для сыртов Тянь-Шаня характерны высокогорные такыровидные пустынные почвы. Поверхность почв представляет собой обнаженную, растрескивающуюся на полигоны такыровидную корку. Под коркой расположен слоевато-пластин- чатый или чешуйчатый горизонт, ниже которого обособляется более связанный горизонт с корешками растений. В нижней его части B0—30 см) на камнях могут быть корочки карбонатов и гипса. Высокогорные пустынные почвы отличаются малой гумусностью, карбонатностью, нередко солончаковатостью; для них типична повышенная щелочность, и в частности накопление в верхней части профиля соды, нитратов и сульфатов натрия. Распределение гумуса по профилю растянутое, максимум гумуса находится на некоторой глубине от поверхности E—20 см), где сосредоточена основная масса корней. По составу гумус фульватный. Высокогорные такыровидные пустынные почвы Тянь-Шаня содержат 1— 4% гумуса и характеризуются двумя максимумами карбонатов (один в такыро- видной корке, другой на глубине 15—40 см). В Восточном Памире вследствие большей аридности климата и отсутствия покрова лёссовидных суглинков высокогорные такыровидные пустынные почвы отличаются от аналогичных почв Тянь-Шаня меньшей гумусностью @,3—0,6%), сильной каменистостью с поверхности и более высокой щелочностью. В речных и озерных долинах развиты высокогорные почвы лугов, солончаки и осоковые торфяные болота. Общие черты луговых и болотных почв здесь — повсеместная карбонатность, повышенная щелочность и поверхностная засоленность — связаны с мерзлотными явлениями. В солончаках холодной сухой пустыни исключительно велико накопление соды, поташа и даже нитратов. В нижней части высокогорной пустынной зоны C300—3600 м) ландшафт приобретает некоторые черты пустынной степи. Под злаково-полынной растительностью здесь формируются более гумусные A—2%) почвы типа высокогорных пустынно-степных бурых. Они образуют мелкие задернованные пятна, сочетаясь с такыровидными почвами, и занимают в общей сложности не более 10% площади. В верхней части гор C900—4300 м) распространены почти голые каменистые тундры с каменными многоугольниками (по Глазовской, «полигональная каменистая тундра»), непосредственно примыкающие к ледникам. В почвенном отношении они по некоторым признакам (морозное растрескивание, выпучивание, солифлюкция) сходны с почвами арктической тундры и представлены такыровидными маломощными и сильнощебнистыми почвами полигонов с редкими пятнами дерново-торфянистых почв под подушками дриаданты или дернинками мятлика.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств На высоте более 4300—4500 м расположены ледники и снежники. Оголенные поверхности скал покрыты пленками высокогорного загара. В провинции развито животноводство, базирующееся на высокогорных пастбищах. Разводят главным образом курдючных овец и яков. Вечные снега и ледники в горах являются основными источниками водоснабжения прилегающих равнин с орошаемым земледелием. От размеров и режима стока горных рек зависит возможность развития высокоэффективного орошаемого земледелия. Использование почв Полупустынной и пустынной области Природные условия области определяют пустынно-пастбищное направление хозяйства с очагами интенсивного орошаемого (возделывание риса) и богарного (в предгорных районах) земледелия. В полупустынной зоне сельскохозяйственные угодья занимают 81%, в том числе пашня — 3,7, пастбища — 73,3, сенокосы — 3,7%. В пустынной зоне на сельскохозяйственные угодья приходится 64,3%, в том числе на пашню — 0,3, пастбища — 62,7, сенокосы — 1%. В предгорной полупустыне доля пашни резко увеличивается (около 16%). Земледелие в области имеет выборочный характер и приурочено к гидро- морфным ландшафтам. Необходимы расширение орошения, предотвращение вторичного засоления, борьба с ветровой эрозией, а также регулирование выпаса скота, выборочное улучшение и освоение пастбищ. Для пустынно-степной зоны требуется, кроме того, подбор культур с длительным вегетационным периодом. Первостепенное значение для водоснабжения пустынной зоны имеют транзитные реки — Амударья, Сырдарья, Или, Чу, стекающие с гор. Грунтовые воды зоны в большинстве засолены и малопригодны для орошения. Сравнительно богаче грунтовыми водами песчаные пустыни; местами в них на соленых грунтовых водах как бы плавают подпесчаные линзы пресных вод, площадь которых измеряется десятками и сотнями квадратных километров. Перспективно использование в пустынях глубоких горизонтов подземных вод (артезианские бассейны). Однако, хотя фонд пригодных для орошения земель в пустынях Средней Азии еще не исчерпан, дальнейшее развитие орошаемого земледелия лимитируется здесь прежде всего запасами пресной воды. Глава 11 IV. СУБТРОПИЧЕСКИЙ ПОЯС Северная граница субтропического пояса проходит около 43°с.ш. и определяется годовой суммой температур выше 10°С не менее 4000° (в приморских районах до 3600° с удлинением вегетационного периода). Повышенная обеспеченность теплом по сравнению с суббореальным поясом способствует интенсивному биологическому круговороту веществ и более высокой энергии почвообразования, а также позволяет выращивать здесь многие субтропические культуры и получать два полноценных урожая в год.
Глава 11. IV. Субтропический пояс __ 381 В пределах России и сопредельных государств к субтропическому поясу относятся Закавказье и Средняя Азия без ее северной части. При небольших термических различиях смена ландшафтов обусловлена преимущественно изменением увлажнения, в связи с чем выделяются три почвенно-биоклиматичес- кие области: IX. Субтропическая влажно-лесная область красноземов и желтоземов; X. Субтропическая ксерофитно-лесная и кустарниково-степная область коричневых и серо-коричневых почв; XI. Субтропическая полупустынная и пустынная область серо-бурых пустынных почв и сероземов пустынно-степных предгорий. В субтропическом поясе влажно-лесные области занимают незначительную площадь, преобладают полупустынные и пустынные. IX. Субтропическая влажно-лесная область красноземов и желтоземов Эта область занимает западное Закавказье (Колхидскую низменность и обрамляющие ее горные склоны Большого и Малого Кавказа, обращенные к Черному морю) и небольшую часть Талышского хребта в районе Ленкорани, в юго-восточном Закавказье. Высокая увлажненность территории в значительной степени обусловлена горным рельефом, усиливающим циклоническую деятельность. В области выделяются в равнинной части зона красноземов и желтоземов влажных лесов и две горные провинции: Западно-Закавказская и Ленко- ранская. Т. Зона красноземов и желтоземов влажных лесов Ввиду незначительной площади зона рассматривается как одна провинция. Т53. КОЛХИДСКАЯ ПРОВИНЦИЯ КРАСНОЗЕМОВ, ЖЕЛТОЗЕМОВ И ПОДЗОЛИСТО-ЖЕЛТОЗЕМНЫХ ПОЧВ Провинция занимает западную часть Грузии. Она имеет форму треугольника, ограниченного на западе Черным морем, а с двух других сторон горами Большого и Малого Кавказа. Территория провинции охватывает Колхидскую низменность, низкие речные и морские террасы и прилегающие предгорья. В качестве почвообразующих пород, преобладают отложения тяжелого гранулометрического состава аллювиального, озерного генезиса, а также элювии массивно-кристаллических и осадочных пород. Климат провинции умеренно континентальный. Зима с положительными температурами, наиболее теплая и обильная осадками по сравнению с другими районами рассматриваемой территории. Годовая сумма осадков варьирует от 1400 до 2300 мм и значительно превышает испаряемость (табл. 30). Естественная растительность в прошлом была представлена лесами колхидского типа, в которых господствовали дубы Гартвиса и грузинский, каштаны, бук, граб, ольха бородавчатая; второй ярус и подлесок состояли из веч-
382 Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств О а н о Я S * а Я *> к 5 ч £ s « u s ej — л а> м] £ ё в S ^ ^ -©. а> Я в ^ § Л Я Н J5 q Q о я я с- 2 ,» се U Is я я я я во о а И о о I I f 3 3 f ^ <N —i I О I I I f 3 I ^ i ю Q *n to m ^ 8 I I (N О I О I I I ^ °^ °^ vo о" —~ <n m m <i i 1
Глава 11. IV. Субтропический пояс 383 нозеленых и листопадных видов — понтийского рододендрона, падуба, лавровишни, азалии. В настоящее время эти леса почти полностью уничтожены. В связи с неоднородностью литолого-геоморфологических условий почвенный покров провинции весьма разнообразен. Наиболее характерные почвы — красноземы и желтоземы. Они распространены в террасово-предгорных районах на высотах от 30—60 до 200—250 м над ур. моря и, по существу, являются первым поясом вертикальной зональности. По термическим условиям они относятся к фации субтропических непромерзающих почв. Преобладание осадков над испаряемостью во все месяцы года определяет устойчивый промывной водный режим почв. Изучение красноземов и желтоземов Западной Грузии связано с именами К.Д.Глинки, С.А.Захарова, Б.Б.Полынова, М.Н.Сабашвили, М.К.Дараселия и др. Красноземы формируются на ферраллитных корах выветривания основных изверженных пород (главным образом андезитов) и продуктах их переотложения. В результате постмагматической гидротермальной проработки внешние части блоков основных пород подверглись глинизации с образованием триоктаэдри- ческих хлорит-смектитов и смектитов. Формирование ферраллитных кор Западной Грузии происходило в течение мелового—третичного времени. В процессе гипергенеза гидротермально измененные основные породы были преобразованы в мощную кору выветривания каолинит-смектитового состава (Градусов, 2000). Наиболее ярко выраженным районом сплошного распространения ферраллитных кор выветривания является Аджария, особенно ее предгорная часть, где мощность кор выветривания достигает 10 м и более. В процессе почвообразования верхний горизонт коры выветривания преобразуется в почвенный профиль типичного краснозема, состоящий из гумусового горизонта (А) красно-коричневого или серо-коричневого цвета, комко- вато-зернисто-порошистой структуры, который постепенно через ряд переходных горизонтов (АВ—В—ВС) сменяется ярко и неоднородно окрашенной красноземной корой выветривания (С). Общая мощность профиля не превышает 100-150 см. Морфологические признаки элювиирования и иллювииро- вания отсутствуют. Характер выветривания и состав исходных пород определяет высокое содержание в красноземах полуторных оксидов при обеднении их кремнеземом и основаниями. Богатство красноземов полуторными оксидами, и особенно оксидом железа, является причиной хорошей микроагрегированности вследствие коагулирующего действия коллоидов R^ и прочной связи их с органическим веществом. Амфолитоидный характер коллоидов ^ОзОбусловливает значительную поглотительную способность красноземов по отношению к анионам A0— 15 мгэкв/100 г почвы). Вследствие преобладания в илистых фракциях красноземов минералов типа каолинита, галлуазита, гетита и гиббсита катионная способность почв невысока (9—18 мгэкв). Среди обменных катионов кальций и магний составляют лишь 15—40%, остальная часть приходится на алюминий и водород, соответственно ненасыщенность поглощающего комплекса очень велика. Реакция почвы кислая (рНн 0 4,3—5,4). Содержание гумуса в верхних горизонтах довольно высокое F—11%), книзу оно быстро убывает. В составе гумуса фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами (Ст : Сфк=0,6— 0,8, а книзу падает до 0,2—0,3); велика роль фульвокислот, связанных с Щ03, и негидролизуемого остатка. Гумус красноземов беден азотом (С : N=14—19).
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В процессе почвообразования в верхних горизонтах красноземов происходит накопление смешанослойных минералов с наибольшим количеством стабильных компонентов каолинитового и хлоритового типов. Наблюдается преобразование микростроения почвенной толщи под влиянием органических веществ и перемещения вниз по профилю полуторных оксидов и глинистых суспензий. Эти признаки в профиле типичных красноземов фиксируются только по химическим анализам и микроморфологическим наблюдениям. Отсутствие морфологической выраженности иллювиального по илу и полуторным оксидам горизонта можно объяснить интенсивным поверхностно-боковым выносом веществ в условиях расчлененного рельефа. В условиях естественного колхидского леса вынос R^ в самой верхней части профиля компенсируется привносом их с огромной массой растительного опада. Кроме описанных выше красноземов на плоских элементах рельефа, главным образом на водораздельных частях увалов и преимущественно на зебро- видных глинах, реже на продуктах выветривания галечников, образуются опод- золенные красноземы, отличающиеся резко дифференцированным профилем. Они характеризуются осветленностью верхней части профиля, обеднением ее полуторными оксидами и обогащением кремнеземом. Средняя часть профиля уплотнена, и в ней накапливаются железисто-марганцевые конкреции. Валовой состав ила по профилю не меняется. Не совсем благоприятные физические и водно-физические свойства зебровидных глин (пониженная водопроницаемость, связность и слабая оструктуренность) способствуют поверхностному оглеению. В целом «красноземный» тип почвообразования можно определить как кислый элювиальный (имея в виду вертикально-боковой вынос веществ и дисперсных частиц из всей толщи деятельного слоя почвообразования), с формированием «грубого» состава гумуса. Поскольку почвообразование идет на феррал- литных корах выветривания, почвы наследуют все признаки ферраллитного выветривания (Ромашкевич, 1979). Желтоземы распространены на расчлененных древних морских террасах и примыкающих к ним предгорьях, где формируются на элювии глинистых сланцев и глинах. Основные отличия желтоземов от красноземов связаны с развитием на менее ферраллитизированных породах (Сабашвили, 1936). Желтая окраска почв вызвана сильной гидратацией соединений железа благодаря внутренним свойствам глин и глинистых сланцев, способствующих удержанию большого количества влаги. Желтоземы Западной Грузии по сравнению с красноземами менее выветрены, беднее полуторными оксидами и богаче кремнеземом и основаниями. Они характеризуются кислой реакцией по всему профилю, ненасыщенностью поглощающего комплекса основаниями, наличием анионной поглотительной способности E—7 мгэкв). Содержание гумуса в верхнем горизонте колеблется от 2 до 7% при более фульватном составе по сравнению с красноземами (Сгк: Сфк не превышает 0,5). Преобладающую долю в составе гуминовых кислот и фульвокислот составляют фракции, рыхло связанные с полуторными оксидами. Процессы преобразования почвообразующих пород, характерные для красноземов, свойственны и желтоземам. В профилях желтоземов происходит заметное вымывание полуторных оксидов и дисперсных частиц как поверхностно-боковым (преимущественно), так и вертикальным током вод. Элювиирова-
Глава 11. IV. Субтропический пояс ^^ 385 ние за счет выноса R^ сочетается с процессом поверхностного оглеения, которому благоприятствует низкая водопроницаемость почвообразующих пород при большом количестве осадков. Все это приводит к той или иной дифференциации профиля почвы, степень которой увеличивается по мере усиления поверхностного оглеения, что сопровождается обогащением верхних горизонтов железистыми конкрециями. В оподзоленных желтоземах достаточно четко выделяются осветленный белесоватый горизонт Е и уплотненный иллювиальный горизонт, заметно значительное количество железистых конкреций. Профиль почв дифференцирован по гранулометрическому и валовому составу. Причиной осветления верхней части профиля и обеднения ее илом и полуторными оксидами в оподзоленных красноземах и оподзоленных желтоземах являются лессиваж и поверхностное оглеение (И.П.Герасимов, А.И.Ромашке- вич, С.В.Зонн и др.). Так как явные доказательства разрушения вторичных минералов отсутствуют, эти почвы иногда называют не оподзоленными, а дифференцированными или псевдооподзоленными. Поскольку желтоземы развиваются в предгорьях с интенсивными процессами сноса и переотложения материала, для них весьма характерна полигене- тичность профилей (современное почвообразование накладывается на выведенные на поверхность другие горизонты ранее сформированных почв). Благодаря процессам омоложения профили желтоземов, как правило, маломощные, реже среднемощные и слабо дифференцированные. Оподзоленные желтоземы занимают в Западной Грузии незначительные площади, образуясь только в условиях длительного облесения. Желтоземы глеевые, глеевый процесс в которых связан с влиянием близко залегающих грунтовых вод, встречаются реже. Они отличаются отчетливым огле- ением всех горизонтов, слабокислой реакцией и меньшей ненасыщенностью. На более бедных глинистых и суглинистых нещебнистых породах в условиях преимущественно равнинного рельефа развиваются подзолисто-желтозем- ные почвы. Они выделяются среди других почв провинции яркой дифференциацией профиля. Наиболее характерной чертой является отбеленность верхней толщи (до 40—50 см), содержащей то или иное количество железисто-марганцевых конкреций, и нередко присутствие сплошного конкреционного горизонта мощностью 30—60 см. Более резкое обеднение верхних горизонтов илистой фракцией и полуторными оксидами и обогащенность кремнеземом отделяют эти почвы от желтоземов оподзоленных. По кислотности, содержанию, распределению и составу гумуса подзолисто-желтоземные почвы принципиально не отличаются от желтоземов. Ярко выраженная отбеленность верхней и средней частей профиля почв побудила первых исследователей, начиная с В.В.Докучаева, отнести их к подзолистым. На значение поверхностного оглеения в формировании этих почв впервые обратил внимание К.П.Богатырев. В связи с тем что решающую роль в дифференциации профиля подзолисто-желтоземных почв играют процессы лессиважа и поверхностного оглеения, их называют еще субтропическими псевдоподзолистыми или элювиально-поверхностно-глеевыми. Подзолисто-желтоземные почвы встречаются не только на равнине, но и в предгорно-террасовой полосе в сочетании с красноземами и желтоземами, занимая плоские водораздельные участки гряд и пологих склонов. 13 География почв
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств На более низких уровнях Колхидской низменности в условиях повышенного увлажнения и усиления глеевых процессов формируются подзолисто-жел- тоземно-глеевые почвы. Профиль их отличается интенсивной оглеенностью, а также значительным накоплением в иллювиальном горизонте железа либо в форме конкреций, либо в форме сплошных ожелезненных горизонтов. Почвы характеризуются слабокислой реакцией и относительно низкой ненасыщенностью (до 20- 30%). Западная, наиболее пониженная часть провинции (узкая приморская полоса с высотами до 6—9 м, расширяющаяся в устье Риони) сильно заболочена. Здесь распространены очень густые, труднопроходимые леса из ольхи бородавчатой с кустарниками и лианами на торфяно- и иловато-болотных луговых почвах. Вдоль рек, большей частью под лесами с преобладанием лапины, развиты аллювиальные почвы. Часть заболоченных массивов в настоящее время осушена и используется под цитрусовые, чай, бамбук, эвкалипт и др. Природные условия провинции благоприятны для выращивания таких ценных субтропических культур, как чай, цитрусовые, эфиромасличные культуры, субтропические плодовые (хурма, гранат, инжир, маслины и др.), табак и т.д. Из зерновых культур широко распространена кукуруза. Развиты также молочно-мясное скотоводство, свиноводство и шелководство. В пригородах хозяйство имеет курортное назначение. В низменной, сильно заболоченной части провинции земледелие базируется на осушенных участках. Для дальнейшего повышения продуктивности земель провинции особенно необходимы в предгорьях борьба с эрозией, в низменной части осушительная мелиорация. Почвенные округа зоны красноземов и желтоземов влажных лесов В соответствии с различиями литолого-геоморфологических условий в пределах зоны (и провинции) выделяются два округа: аллювиально-равнинный и предгорный. Аллювиально-равнинный округ, занимающий пониженную часть территории (Колхидскую низменность), сложен преимущественно глинистыми и тяжелосуглинистыми породами аллювиального и озерного генезиса и сильно заболочен (на западе до 80%). Структура почвенного покрова образована сочетаниями болотных, лугово-болотных, аллювиально-луговых и подзо- листо-желтоземно-глеевых почв, а на более высоких уровнях — подзолисто- желтоземных. В почвенном покрове предгорного округа на элювиях и элюво- делювиях массивно-кристаллических и осадочных пород господствуют красноземы и желтоземы, сочетающиеся с желтоземно-глеевыми почвами пониженных элементов рельефа или слабодренированных водоразделов. На плоских водораздельных участках гряд и пологих склонов в сочетании с красноземами и желтоземами встречаются также подзолисто-желтоземные почвы. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ иг Западно-Закавказская провинция Провинция включает западную часть южного склона Большого Кавказа и северного склона Малого Кавказа, окаймляющих Колхидскую равнинную провинцию. В нее входят горные части Западной Грузии и юго-западная окраина Краснодарского края России.
Глава 11. IV. Субтропический пояс ^ 387 Климат провинции умеренно континентальный. Температура наиболее холодного месяца изменяется от +2 до -5 (на высоте 1500 м), наиболее теплого — от 23 до 15°С. Сумма температур выше 10°С колеблется от 4000—2000 до 0°. В течение года выпадает 1000—1500 мм осадков и более, вся провинция влажная и избыточно влажная. Почвообразование развивается на продуктах выветривания разнообразных осадочных, метаморфических и массивно-кристаллических пород, большей частью суглинисто-щебнистого состава. Структура вертикальной зональности характеризуется господством в нижнем поясе горных красноземов и желтоземов, сменяющихся с высотой желто- бурыми и бурыми горно-лесными кислыми почвами, а в высокогорьях — горно-луговыми субальпийскими и альпийскими почвами. Горные красноземы и желтоземы развиты в нижнем вертикальном поясе (до высоты 300—500 м) под колхидскими лесами. Выше, на переходе к бурым лесным почвам, они сменяются желто-бурыми почвами. Желто-бурые почвы Западной Грузии формируются под широколиственными лесами с вечнозеленым подлеском и характеризуются слабой выраженностью подстилки из-за чрезвычайно быстрого разложения опада; хорошо развитым гумусовым горизонтом мощностью 25—30 см с повышенным содержанием гумуса (8—12%), в составе которого преобладают фульвокислоты и фракции, связанные с полуторными оксидами; кислой реакцией и ненасыщенностью поглощающего комплекса; незначительным перераспределением по профилю илистой фракции (Урушадзе, 1979). Профиль почв не дифференцирован по валовому составу. Наблюдается повышенное по сравнению с бурыми лесными почвами количество несиликатного железа и интенсивное перераспределение его в профиле. Бурые горно-лесные кислые почвы распространены на высоте до 1800—2000 м под буковыми, пихтовыми и еловыми лесами. По термическому режиму они относятся к фациальному подтипу очень теплых кратковременно промерзающих. Почвы южного склона Большого Кавказа отличаются высокой ненасыщенностью поглощающего комплекса, обусловленной почти целиком обменным алюминием (Ромашкевич, 1959). Содержание гумуса довольно значительно F—7%) и возрастает в бурых горно-лесных почвах хвойных лесов по сравнению с буковыми лесами, занимающими более низкие абсолютные отметки. Из-за темной окраски первые нередко называют темно-бурыми. Несмотря на значительное содержание агрессивных фракций фульвокислот в составе гумуса, для бурых горно-лесных почв не характерна оподзоленность. Это вызвано связыванием фульвокислот в неподвижные или слабоподвижные комплексы с полуторными оксидами, количество которых повышено благодаря интенсивно идущим процессам выветривания и почвообразования. Оподзоленные бурые горно-лесные почвы встречаются на слабощебнистых, сильновыветрелых элю- во-делювиях или в условиях выровненного рельефа. Выше бурых горно-лесных почв (до 2800—3000 м) следует пояс горно-луговых почв и высокотравных субальпийских лугов, которые сменяются низкотравными альпийскими лугами на горно-луговых торфянистых почвах, непосредственно граничащих с нивальным поясом. На южном склоне Большого Кавказа в связи с широким распространением верхнемеловых известняков большие площади занимают дерново-карбонатные почвы.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В сельском хозяйстве провинции выращивают чай и различные плодовые культуры (хурму, грушу, яблоню, айву и др.). Дерново-карбонатные почвы благоприятны для посевов табака. Горные луга служат летними пастбищами. При сельскохозяйственном использовании территории необходимо учитывать особенности ландшафтов горных местностей, и прежде всего опасность развития эрозионных и оползневых явлений, в предотвращении которых велика роль леса, выполняющего, кроме того, и водоохранную функцию. иг Ленкоранская провинция Провинция занимает часть Талышского хребта, находящегося в пределах Азербайджана. При близких термических показателях провинция отличается от Западно-Закавказской большей ксерофитностью. Годовое количество осадков варьирует от 1200 мм у подножия гор до 400 мм в средней части лесной зоны. Наличие сухого летнего периода существенно влияет на особенности почвен- но-растительного покрова. Структура вертикальной зональности образована следующими поясами. На приморской равнине и террасах развиты широколиственные леса гирканского типа из перевитых лианами дуба каштанолистного, железного дерева и граба на подзолисто-желтоземных почвах. Далее до высоты 700—900 м преобладают горные широколиственные леса гирканского типа на горных желтоземах. Горные желтоземы Ленкоранской провинции имеют много общего с желтоземны- ми почвами Черноморского побережья, но отличаются от последних меньшей степенью аллитизации, ослабленной оподзоленностью, большей насыщенностью обменными основаниями и пониженной кислотностью. Эти отличия являются следствием более яркой выраженности засушливости летнего периода влажных субтропических районов Ленкоранской провинции по сравнению с влажными субтропиками Западной Грузии. Р. В. Ковалев A966) считает, что дифференциация профиля желтоземных почв вызвана развитием подзолообра- зовательного процесса, но не отрицает при этом роли лессиважа и поверхностного оглеения. На высотах до 1200 м под буковыми, дубовыми и грабовыми лесами распространены бурые горно-лесные слабоненасыщенные почвы, относящиеся по термическому режиму к фациальным подтипам очень теплых периодически и кратковременно промерзающих почв. Ввиду некоторой засушливости климата они отличаются от бурых горно-лесных кислых почв Западной Грузии высокой емкостью поглощения и повышенной насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, несколько большим количеством гумуса при возрастании в его составе доли гуминовых кислот (Сгк: Сфк= 0,8—0,9). Выше 1600 м на расчлененных плато и вулканических нагорьях, защищенных от влияния влажных ветров с Каспийского моря, развиты горно-степные и горные лугово-степные почвы. В сельском хозяйстве провинции большое значение имеет выращивание чая, цитрусовых, зерновых. Развиты рисоводство, огородничество, виноградарство, плодоводство. Для ряда культур (прежде всего чая) необходимо искусственное орошение в летний сухой период. Важной проблемой является борьба с эрозией.
Глава 11. IV. Субтропический пояс 389 Использование почв Субтропической влажно-лесной области Ведущие отрасли сельского хозяйства области — чаеводство, субтропическое плодоводство (лимоны, апельсины, мандарины, хурма, инжир, гранат и др.). Возделываются виноград, эфиромасличные и лекарственные растения. Красноземы и желтоземы бедны доступными для растений питательными веществами. Большое количество полуторных оксидов, связывающих фосфор, делает фосфаты малодоступными для растений. В повышении продуктивности земледелия первостепенное значение имеют внесение органических и минеральных удобрений (особенно эффективны азотные и фосфорные), создание глубокого пахотного слоя и улучшение физических свойств почв, борьба с переувлажнением. Вследствие сплошного уничтожения лесной растительности и сильно расчлененного рельефа предгорий красноземы и желтоземы подвержены эрозии. Для борьбы с водной эрозией необходимо проведение почвозащитных мероприятий (террасирование склонов, шпалерные посадки чайного куста, посадка лесных полос и др.). Важное значение для дальнейшего расширения площадей южных субтропических культур имеет проблема осушения болот и заболоченных земель Колхиды. В горных провинциях области на склонах гор созданы плантации чая и различных плодовых культур. Зона горных луговых субальпийских и альпийских почв используется в качестве летних пастбищ. Здесь развиты мясомолочное животноводство и овцеводство. Необходимо проведение комплекса мероприятий по борьбе с эрозией почв и селевыми потоками. X. Субтропическая ксерофитно-лесная и кустарниково- степная область коричневых и серо-коричневых почв Эта область преимущественно охватывает Южную Европу и Северную Африку. Характерной чертой климата является чередование мягкой влажной зимы и сухого жаркого лета, что обусловливает господство специфической древесной и кустарниковой растительности с явными чертами ксерофитности и широкое распространение коричневых и серо-коричневых почв. В пределах рассматриваемой территории к этой области относится центральная часть Закавказья. В области выделяются одна зона коричневых и серо-коричневых почв сухих лесов и кустарников и две горные провинции: Восточно-Закавказская и Южно-Закавказская. У. Зона коричневых и серо-коричневых почв сухих лесов и кустарниковых степей Ввиду незначительной площади зона рассматривается как одна провинция У54. ЗАКАВКАЗСКАЯ ПРОВИНЦИЯ КОРИЧНЕВЫХ И СЕРО-КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВ Провинция включает платообразные возвышенности Восточного Закавказья, Алазано-Агричайскую и Мухрано-Горийскую равнины в пределах Грузии
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств и Азербайджана. Она расположена в обширной тектонической депрессии и, несмотря на значительные высоты отдельных участков, представляет в целом равнины, чередующиеся с холмами и грядами. Почвообразующие породы чрезвычайно разнообразны: лёссовидные суглинки и глины, аллювиальные отложения, щебнистые элювии плотных пород. Климат провинции переменно-влажный, наиболее близкий к средиземноморскому типу. Характерны жаркое сухое лето, продолжительная теплая осень и мягкая влажная зима. По сравнению с влажными субтропиками здесь заметно сокращается годовое количество осадков C50—500 мм) и возрастает испаряемость. Коэффициент увлажнения 0,25—0,50 (см. табл. 30). Снежный покров неустойчивый, промерзание почв отсутствует. Окраинное положение области и горный рельеф обусловливают весьма сложный почвенный покров провинции, в составе которого наряду с типичными для полусухих субтропиков коричневыми и серо-коричневыми почвами распространены почвы соседних, более холодных почвенно-биоклиматических областей — черноземы, каштановые и бурые .полупустынные. Коричневые почвы впервые предложил выделить на Кавказе С.А.Захаров в 1924 г. Однако признание их в качестве самостоятельного генетического типа произошло позднее и связано прежде всего с работами И.П.Герасимова. Коричневые почвы формируются в условиях непромывного водного режима под ксерофитными субтропическими лесами, состоящими из особых видов дуба, граба, древовидного можжевельника (арчи), фисташек и других деревьев и кустарников. Биологический круговорот сухих субтропических лесов характеризуется высокой зольностью опада и богатством его щелочно-земельными основаниями и А12Оэ. Ежегодный опад, в составе которого преобладает надземная часть (до 65%), составляет 60—65 ц/га. Общее количество азота и зольных элементов, поступающих в почву, достигает 520 кг/га. От суммарного количества зольных элементов 45—50% приходится на кальций и калий. Тип биологического круговорота кальциево-кремниевый, со значительным участием А1, Mg, Fe и К. Генетические особенности коричневых почв в значительной степени определяются влиянием резко контрастных в течение года гидротермических режимов. Во влажное время года в коричневых почвах происходит интенсивное гу- мусонакопление и выветривание с образованием вторичных глинистых минералов (оглинивание). Благодаря глубокому промачиванию легкорастворимые соли полностью удаляются из почвенного профиля, а карбонаты вымываются из верхней его части. В засушливые, жаркие летние месяцы наблюдается выпадение карбонатов из восходящих по капиллярам почвенных растворов и формирование карбонатно-иллювиального горизонта с характерными выделениями псевдомицелия, заметная полимеризация гумусовых веществ и некоторое ослабление процесса выветривания. Таким образом, профиль коричневых почв состоит из гумусового горизонта А, метаморфического горизонта Вт, переходящего в карбонатную почвообразующую породу Сса. В зависимости от глубины залегания карбонатов различают подтипы коричневых почв: выщелоченные, типичные и карбонатные. Коричневые типичные почвы характеризуются глубоким проникновением почвообразовательных процессов и значительной мощностью почвенного профиля (до 1,5—2 м), преобладанием коричневой окраски, высокой оглинен-
Глава 11. IV. Субтропический пояс 391 ностью всего профиля, особенно его средней части, обособляющейся в виде метаморфического горизонта. Содержание гумуса в верхнем горизонте довольно значительно E—8%), с глубоким проникновением гумусовых веществ вниз по профилю (на глубине 1 м до 1% гумуса). В составе гумуса преобладают гуми- новые кислоты и фракции, связанные с кальцием. Почвы отличаются высокой емкостью обмена C5—45 мгэкв) и насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, в составе которых преобладает кальций. Реакция верхних горизонтов нейтральная или слабощелочная (рН 7,2—7,7), нижних — щелочная. Почвы вскипают в нижней части гумусового или в метаморфическом горизонте. Коричневые выщелоченные почвы формируются в более увлажненных условиях, обычно на склонах северной и северо-западной экспозиции, отличающихся большей затененностью. Они занимают относительно повышенную часть пояса сухих лесов, граничащую с бурыми лесными почвами. Главными отличиями коричневых выщелоченных почв от типичных являются вышелочен- ность от карбонатов гумусового и метаморфического горизонтов и более сильная оглиненность последнего, обусловленная не только метаморфическим ог- линиванием на месте, но и иллювиированием илистых частиц. Коричневые карбонатные почвы, приуроченные к наиболее аридной части ареала коричневых почв, представляют переход от коричневых почв к более ксерофитным почвенным типам (серо-коричневым, каштановым, черноземным). Распространены коричневые карбонатные почвы в поясе низких гор, на подгорных равнинах и древних речных террасах. От предыдущих подтипов коричневых почв они отличаются карбонатностью всего профиля (вскипают с поверхности или в верхней части гумусового горизонта) и слабой оглиненно- стью метаморфического горизонта. Несколько меньшая гумусированность коричневых карбонатных почв по сравнению с типичными объясняется более интенсивной минерализацией растительного опада в теплый период года и скудным поступлением опада в условиях изреженных и крайне остепненных лесов или кустарниковых формаций. При меньшем увлажнении под ксерофитными (часто кустарниковыми) степями развиваются серо-коричневые почвы. Они занимают часть низкогорий, предгорий и подгорных равнин Закавказья. Выделение серо-коричневых почв как самостоятельного типа было обосновано в 1952 г. А.Н.Розановым, который рассматривал их в качестве переходного звена между коричневыми почвами и сероземами. Он показал, что проводившееся ранее объединение этих почв с каштановыми и бурыми ошибочно. Основным отличием серо-коричневых почв от каштановых является гидротермический режим. Каштановые почвы развиваются в условиях суббореального климата с холодной снежной зимой и максимумом осадков в период жаркого лета, когда они расходуются преимущественно на испарение, серо-коричневые — в условиях субтропического климата с теплой зимой, поэтому, в отличие от каштановых почв, они не промерзают. Максимум осадков приходится на весну и осень, вследствие чего основная часть их проникает в почву, вызывая выщелачивание легкоподвижных соединений. В результате в серо-коричневых почвах по сравнению с каштановыми реже и в меньшей степени выражены явления солонцеватости и гипсоноснос- ти (при развитии на негипсоносных породах). Серо-коричневые почвы заметно оглинены, особенно в верхних и средних горизонтах. Отношение SiO^R^ в них уже D—6), чем в каштановых (более 6—7), гумус относительно богаче азотом (C:N=7—9). Коренным образом отличает серо-коричневые почвы от
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств каштановых суббореального пояса возможность получения двух урожаев в год благодаря более значительным тепловым ресурсам. По сравнению с коричневыми профиль серо-коричневых почв обычно менее оглинен. Вскипают они с поверхности. Меньшее количество осадков, более скудная растительность, а следовательно, меньшее поступление органических остатков в почву обусловливают относительно небольшое содержание гумуса B—5%) и сокращение мощности гумусового горизонта. Реакция по всему профилю слабощелочная или щелочная, насыщенность основаниями полная при несколько пониженной по сравнению с коричневыми почвами емкости обмена B2—35 мгэкв). Среди коричневых и серо-коричневых почв на подгорных равнинах и речных террасах в условиях повышенного грунтового, поверхностного или смешанного увлажнения под лесокустарниковой мезофильной растительностью распространены лугово-коричневые и лугово-серо-коричневые почвы. В настоящее время большинство этих почв освоено под пашни, сады и огороды, значительная часть их орошается. Лугово-коричневые почвы отличаются от коричневых почв наличием признаков оглеения в виде сизых и ржавых пятен по всему профилю или в нижней его части, несколько большей мощностью профиля, слабой выраженностью огли- ненного горизонта, значительной однородностью и более темной окраской профиля при несколько меньшем содержании гумуса C—6%), расплывчатостью карбонатных выделений. Аналогичны отличия лугово-серо-коричневых почв от серо-коричневых. Древняя земледельческая культура сильно изменила облик ландшафтов провинции. Естественная луговая, кустарниковая и лесная растительность на больших площадях замещена виноградниками, плодовыми насаждениями (айва, инжир, гранат, грецкий орех и др.), табаком и посевами зерновых. Тепловые ресурсы настолько велики, что зерновые и овощные культуры дают два урожая в год. Основная проблема — наличие сухого летнего периода, в течение которого многие культуры требуют полива. Наибольший эффект дает совместное внесение на серо-коричневых почвах органических и минеральных удобрений при орошении. Сельскохозяйственные угодья занимают 58,6% площади провинции, в том числе пашня — 22, сенокосы — 1,1, пастбища — 28%. Почвенные округа зоны коричневых и серо-коричневых почв сухих лесов и кустарниковых степей Округа относятся к типу предгорно-равнинных возвышенных, с покровом элювиально-делювиально-пролювиальных отложений. В структуре почвенного покрова преобладают коричневые и серо-коричневые (в более сухих условиях) почвы с участием лугово-коричневых и лугово-серо-коричневых. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ кх. Восточно-Закавказская провинция Провинция включает восточную оконечность северного склона Большого Кавказа и горные склоны, окаймляющие пустынно-степную Кура-Араксин-
Глава 11. IV. Субтропический пояс ^__ 393 скую низменность в пределах Дагестана, Грузии, Азербайджана и Армении. Климат провинции умеренно континентальный. Температура наиболее холодного месяца изменяется от 0 до —5°С, наиболее теплого — от 20—23 внизу до 5° на высоте 3000 м. Годовая сумма осадков колеблется от 500 мм в нижних частях гор до 1000 мм вверху. Коэффициент увлажнения соответственно изменяется от 0,33 до 1,0 и более. Почвообразующими породами служат продукты выветривания метаморфических, осадочных (нередко карбонатных) и вулканических пород. Структуру вертикальной зональности снизу вверх образуют следующие зоны: зона сухих лесов и кустарников на горных коричневых почвах, зона буковых и дубовых лесов на бурых горно-лесных слабоненасыщенных почвах и зона горных лугов на горно-луговых почвах (выше 1700—2000 м). В разных частях провинции в связи с различиями местных условий (климат, породы, экспозиции склона) высотные границы между зонами, а также степень их выраженности подвержены значительным колебаниям. Однако в целом для провинции характерно присутствие в системе вертикальной зональности мощной лесной зоны на бурых горно-лесных почвах. В лесной зоне на карбонатных породах формируются дерново-карбонатные почвы. В провинции, главным образом на коричневых почвах, интенсивно развито плодоводство, виноградарство и зерновое хозяйство. Горные луга используются как пастбища. В связи с горным рельефом необходимо проведение системы почвозащитных мероприятий для борьбы с эрозией. к2. Южно-Закавказская провинция Провинция охватывает нагорья и внутренние хребты Малого Кавказа, а также его южный склон к Араксу в пределах Армении, Грузии и Азербайджана. Провинция отличается от предыдущей возросшей континентальностью климата, более холодной зимой (температура наиболее холодного месяца колеблется от —4 до —8°С) и меньшим увлажнением. Количество осадков изменяется от 230 мм в долине Аракса до 700 мм и более на хребтах нагорья. Коэффициент увлажнения 0,15—0,80. Почвообразование развивается на продуктах выветривания вулканических, изверженных и осадочных пород. Более сухой по сравнению с предыдущей провинцией климат, обусловливающий ксерофитизацию растительности, а также деятельность человека способствовали сильному сокращению и нередко полному выпадению в структуре вертикальной зональности лесной зоны. В долине Аракса распространены бурые пустынно-степные почвы под эфемерово-полынной и солянковой растительностью. К северу по мере увеличения высоты они последовательно сменяются горными каштановыми почвами A100—1500 м) под полынно-злаковой растительностью, горными черноземами под типчаково-ковыльными степями A300—2300 м) и горными лугово-степными и горно-луговыми почвами под луго- во-степной и луговой растительностью (от 2300—2700 м до 3600). Горные черноземы на территории Малого Кавказа, приуроченные обычно к выровненным поверхностям плато, преимущественно вторичного происхож-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств дения и возникли в процессе остепнения лесных почв после вырубки леса. Вертикальные зоны степей нередко замещаются ксерофитными редколесьями и шибляком на коричневых почвах G00—1500 м). Поскольку в провинции присутствуют элементы и субтропического, и умеренного почвообразования, ее следует рассматривать как переходную по почвенному покрову от субтропического пояса к умеренному. В долине Аракса на орошаемых землях широко развиты хлопководство, виноградарство и плодоводство. Черноземы используются под зерновые культуры, горные луга — под пастбища. Использование почв Субтропической ксерофитно-лесной и кустарниково-степной области Природные условия области позволяют выращивать очень ценные сельскохозяйственные культуры. Ведущие отрасли сельского хозяйства — плодоводство (сухолюбивые субтропические культуры: инжир, гранат, хурма), виноградарство, шелководство, пчеловодство, возделывание зерновых (озимая пшеница, кукуруза и др.), технических (сахарная свекла, табак и др.), овощных и кормовых культур. Земледелие развито как орошаемое, так и неорошаемое. Для получения высоких урожаев на серо-коричневых почвах необходимо орошение, а также внесение органических и минеральных удобрений. Горные луга являются базой молочно-мясного животноводства и мясошер- стного овцеводства. Широко развито лесное хозяйство. В горах и предгорьях актуальна проблема борьбы с эрозией. XI. Субтропическая полупустынная и пустынная область серо-бурых пустынных почв и сероземов пустынно- степных предгорий Область занимает юг Средней Азии и окаймляющие ее западные отроги Тянь-Шаня, Памиро-Алайской горной системы, Копетдаг, а также Кура-Арак- синскую низменность. Климат области очень континентальный, аридный, он характеризуется резкой сезонной и суточной контрастностью температурного режима, низким количеством атмосферных осадков. Осадки выпадают в зимне-весенний сезон, а лето и большая часть осени крайне сухи. Это создает резкую дифференциацию водно-теплового режима в течение года. На всей территории области отчетливо выражена контрастность сравнительно влажной и теплой мезотерми- ческой фазы вегетационного периода и жаркой, сухой летней ксеротермичес- кой фазы. Однако соотношение между ними на протяжении области меняется: на равнинах по мере движения к югу происходит нарастание температур, удлиняются ксеротермическая фаза и весь вегетационный период в целом, а начиная с предгорных равнин увеличивается продолжительность мезотермичес- кой фазы и наблюдается общее смягчение температурных различий.
Глава 11. IV. Субтропический пояс 395 На основании особенностей почвенного покрова, вызванных отмеченными закономерностями изменения климатических условий, на равнинной части области выделены две почвенные зоны: Ф. Зона серо-бурых почв субтропической пустыни; X. Зона сероземов предгорной полупустыни. Ф. Зона серо-бурых почв субтропической пустыни Зона простирается от Каспийского моря на западе до предгорных лёссовых равнин на востоке и юге. На севере она граничит с пустынной зоной суббореального пояса; граница эта главным образом климатическая. Климат зоны очень континентальный, аридный, но более теплый, чем в суббореальной пустыне. Основное отличие субтропической пустыни заключается в отсутствии устойчивого периода с отрицательными температурами. Температура наиболее холодного месяца от +2 до —5, наиболее теплого — 26— 32°С. Основной период вегетации составляет 190—250 дней. Сумма температур выше 10°С достигает 4000—5500°. Повышенная обеспеченность теплом и столь длительный вегетационный период позволяют выращивать здесь такую теплолюбивую субтропическую культуру, как хлопчатник. Однако вследствие арид- ности климата земледелие возможно лишь при искусственном орошении. В течение года выпадает всего около 100, реже 150—200 мм атмосферных осадков, максимум которых приходится на начало весны (март—апрель). Из-за значительного превышения испаряемости над осадками коэффициент увлажнения ниже 0,12. Весенний максимум осадков благоприятствует развитию эфемеровой растительности. Для растительного покрова характерно широкое распространение саксаульников в песках Каракумы и Кызылкум, а также изменение флористического состава полынно-солянковых пустынь: замещение сероземельной полыни — основного компонента растительного покрова суббореальной пустыни — южной полынью. Зона занимает юг Средней Азии. Здесь представлены неогеновые плато и останцовые возвышенности, сложенные соленосными и гипсоносными породами с серо-бурыми почвами, и обширные древнеаллювиальные песчаные равнины, чередующиеся с массивами такыровидных почв и такыров глинисто-суглинистых староречий и подгорных пролювиальных равнин. Таким образом, субтропической пустыне свойственны те же почвенные типы, что и пустыне суббореального пояса, и в этом смысле между названными зонами нет принципиальных различий, несмотря на отмеченные выше особенности климата. По-видимому, решающую роль играет крайне малое атмосферное увлажнение. При остром недостатке влаги, лимитирующем развитие биологических процессов, особое значение приобретает специфика породы, ее физических свойств, перекрывающая значение термических различий. Вместе с тем при одном и том же наборе основных почвенных типов существуют и определенные различия в почвенном покрове суббореальных и субтропических пустынь. Так, для южной субтропической части пустынной зоны характерны более высокая карбонатность почв, возрастание солончаковатости и ослабление проявления солонцеватости. С.А.Шувалов A966) объясняет это
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств тем, что в северных пустынях есть снег, при таянии которого создается больший «промывной» эффект, чем в случае южных пустынь, где осадки выпадают в виде редких дождей, проникающих в почву малыми порциями и быстро испаряющихся. Эти особенности отражаются в составе и количественном соотношении компонентов, слагающих пустынные почвенные комплексы и сочетания. Замечено, что к югу комплексность почвенного покрова уменьшается. Точнее, хорошо выраженная биогенно устойчивая комплексность, связанная с длительным существованием группировок разных видов растений, наблюдается лишь севернее 42° с.ш. (исключая песчаные, супесчаные и каменистые почвы). Южнее в пустынях серо-бурые почвы тоже образуют мелкопятнистый «комплексный» покров, состоящий из сочетания пятен в разной степени солонча- коватых, солончаковых и других почв, но это «эфемерная комплексность», вызванная физическим воздействием ливневых дождей на верхние горизонты засоленной почвы. Конфигурация таких пятен может сильно изменяться после каждого значительного ливня. Различия же термического режима почв, обусловленные изменением климата, находят отражение в классификационном разделении серо-бурых и та- кыровидных пустынных почв на фациальные подтипы очень теплых промерзающих в северной суббореальной пустыне, субтропических кратковременно промерзающих и жарких непромерзающих в южной субтропической пустыне. Субтропическая умеренно теплая пустынная зона в системе почвенно-гео- графического районирования по термическим различиям разделяется на две провинции: Северо-Туранскую и Южно-Туранскую. Первая относится к поч- венно-климатической фации субтропических кратковременно промерзающих, вторая — субтропических непромерзающих почв. Ф55. СЕВЕРО-ТУРАНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СЕРО-БУРЫХ, ТАКЫРОВИДНЫХ, СОЛОНЧАКОВО-ЛУГОВЫХ И ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫННЫХ ПОЧВ Провинция тянется от Каспийского моря на западе до предгорий Тянь- Шаня на востоке. Южная граница ее проходит примерно по 40° с.ш. Территория провинции занимает частично Казахстан, Узбекистан и Туркмению. Климат провинции очень континентальный, с короткой мягкой бесснежной зимой и длинным жарким и сухим летом. Температура наиболее холодного месяца от —2 до —5, наиболее теплого — 26,5—30°С. Продолжительность основного периода вегетации 195—220 дней. Сумма температур выше 10°С составляет 4000—5000°. Осадков за год выпадает 75—110 мм при испаряемости 1000— 1250 мм. Коэффициент увлажнения за год ниже 0,12 (см. табл. 30). В пределах провинции четко различаются ландшафты каменистой пустыни древних плато и останцовых возвышенностей (Южный Устюрт, Кызылкумское плато), песчаной пустыни (Заунгузские Каракумы, Кызылкум), глинисто-суглинистой пустыни сухих староречий, ландшафты современных речных долин (Амударьи, Сырдарьи) и орошаемых оазисов. Громадные по площади песчаные пустыни представляют собой грядовые, бугристые и кучевые пески, в разной степени закрепленные растительностью, под покровом которой формируются песчаные пустынные почвы. Меньшие площади занимают развеваемые барханные пески. При наличии водопоев песчаные пустыни используются как круглогодичные пастбища.
Глава 11. IV. Субтропический пояс 397 Каменистым пустыням древних плато и останцовых возвышенностей свойственны серо-бурые гипсоносные карбонатные почвы под разреженной полын- но-солянковой растительностью. Они находят применение в качестве осенне- зимних и частично весенних пастбищ. В орошаемом земледелии серо-бурые почвы почти не используются из-за трудности подачи воды. К глинисто-суглинистым пустыням приурочены такыровидные пустынные почвы, такыры и остаточные солончаки. Этот тип пустынь является главным фондом для дальнейшего развития орошаемого земледелия. Орошаемые оазисы располагаются в речных долинах и дельтах. Крупнейший оазис провинции — Нижнеамударьинский. Орошаются главным образом аллювиально-луго- вые почвы, в разной степени склонные к засолению. В условиях Северо-Туранской провинции возможно выращивание средне - и скороспелых сортов хлопчатника, а многолетние субтропические растения, такие, как виноград, инжир, гранат, нуждаются в укрытии на зиму. Для повышения производительности пустынных пастбищ провинции необходимо усовершенствование водоснабжения. Освоение земель, пригодных под орошение, связано с дальнейшим развитием ирригационного строительства. Ф56. ЮЖНО-ТУРАНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ТАКЫРОВИДНЫХ, СОЛОНЧАКОВО-ЛУГОВЫХ И ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫННЫХ ПОЧВ Провинция простирается к югу от Северо-Туранской провинции до предгорных равнин Копетдага. Она включает частично Туркмению и Узбекистан. Провинция отличается от Северо-Туранской еще более теплым климатом, обусловливающим лучшие потенциальные возможности сельского хозяйства (см. табл. 30). Подавляющая часть территории охватывает Низменные, или Центральные, Каракумы — типичную древнеаллювиальную равнину, образовавшуюся в области тектонического предгорного прогиба. От Заунгузских Каракумов на севере Низменные Каракумы отделены Унгузом — цепью сухих ложбин и котловин, занятых сорами (шорами) и местами такырами. По мере приближения к отрогам Памиро-Алайской горной системы они сменяются более возвышенными Юго-Восточными Каракумами с барханными, грядовыми и бугристыми формами мезорельефа. Пески преимущественно грядовые закрепленные. По левобережью Амударьи тянется полоса барханных песков шириной от 10 до 50—60 км. Под кустарниково-эфемеровой растительностью на них формируются песчаные пустынные почвы. Далеко в глубь каракумских песков вдаются плоские суглинистые дельты Теджена, Мургаба, Кашкадарьи. В концевых частях сухих дельт и на подгорных пролювиальных равнинах (под Копетдагом) развиты глинистые и суглинистые такыровидные почвы и такыры, большей частью сильно засоленные. Засолению сухих дельт Теджена и Мургаба способствуют неблагоприятные условия дренированности вследствие незначительных уклонов поверхностей и отсутствия галечников в их строении. На западе провинции расположено невысокое B00—300 м) неоген-палеогеновое Красноводское останцовое плато, сложенное с поверхности преимущественно супесчаными и галечниковыми породами. Почвы серо-бурые пустынные, отличающиеся пониженной гипсоносностью и солончаковатостью. По побережью Каспийского моря встречаются крупные массивы солончаков.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Земледелие в провинции исключительно орошаемое и сосредоточено в оазисах по Амударье, в низовьях Зеравшана, а также в зоне Каракумского канала, протянувшегося на 1000 км с востока на запад и направляющего воды Амуда- рьи в сторону Ашхабада. Главной культурой является хлопчатник, причем наиболее ценные и длинноволокнистые его сорта. Возделываются разнообразные сопутствующие культуры: люцерна, кукуруза, бахчевые, овощи и др. Значительно распространены субтропические плодовые культуры (гранат, инжир), не нуждающиеся в укрытии на зиму, и виноградарство. Под орошение используются луговые и такыровидные, изредка серо-бурые почвы. Земледелие превращает их в особые типы орошаемых окультуренных почв. Орошение требует систематической борьбы с проявляющимся почти повсеместно вторичным засолением почв (периодические промывки с отводом избыточных грунтовых вод, частое рыхление поверхности почвы для ослабления капиллярного при- вноса солей и др.). Резервные фонды земель превышают возможности местных источников орошения. Наряду с орошаемым земледелием ведущими отраслями сельского хозяйства являются пустынно-пастбищное мясошерстное и каракульское овцеводство. Наиболее ценны круглогодичные песчаные пастбища. Почвенные округа зоны серо-бурых почв субтропической пустыни Наибольшие площади занимают почвенные округа аллювиальных и аридно-денудационных перевеянных песчаных равнин (Кызылкум, Каракумы), в почвенном покрове которых преобладают динамические вариации перевевае- мых и полуперевеваемых карбонатных песков с песчаными пустынными почвами. В почвенном покрове округов, приуроченных к аридно-денудационным плато и останцовым возвышенностям, сложенным элювиально-делювиальными суглинистыми отложениями, подстилаемыми коренными породами, господствуют серо-бурые пустынные почвы. Структура почвенного покрова округов Красно- водского плато и южной части Устюрта образована пустынными комплексами серо-бурых солончаковатых («отакыренных»), серо-бурых солонцеватых и серо- бурых промытых почв с солончаками и сорами в глубоких понижениях. По составу компонентов она близка структуре Северного Устюрта, но отличается от нее неустойчивостью элементарных почвенных ареалов (ЭПА), образующих комплексы, которая связана с тем, что возникновение этих ЭПА определяется лишь физическим воздействием очень редких ливневых дождей на верхние горизонты почв, как правило засоленных. Основными компонентами почвенного покрова округов денудированных древних складчатых сооружений центральной части Кызылкума (поднятия Бу- кантау, Тамдытау, Ауминзатау, Кульджуктау) являются различные серо-бурые почвы — солончаковатые, солончаковато-солонцеватые, часто эродированные, скелетно-мелкоземистые; широко распространены выходы плотных коренных пород. Дифференциация почвенного покрова определяется пестротой почвообразующих пород, в составе которых заметную роль играют древние коры выветривания. Почвенный покров аллювиально-равнинных (по рекам Сырдарье, Кашка- дарье) и аллювиально-дельтовых (сухие дельты Теджена и Мургаба) песчано-
Глава 11. IV. Субтропический пояс 399 глинистых округов представлен такыровидными пустынными почвами (включая орошаемые) и такырами с участием солончаков. В почвенном покрове аллювиально-дельтовых слоистых песчано-глинистых равнин долин и дельт Амударьи, Зеравшана господствуют луговые и такырные (в том числе орошаемые), луговые солончаковые, лутово-болотные почвы и солончаки. Почвенные округа подгорной равнины Копетдага, сложенной делювиаль- но-пролювиальными, нередко засоленными отложениями, характеризуются широким распространением такыровидных пустынных почв в комплексе с такырами и солончаками. В составе почвенного покрова морской низменной равнины, протянувшейся по побережью Каспийского моря, резко преобладают солончаки, песчаные пустынные почвы и развеваемые пески. X. Зона сероземов предгорной полупустыни Зона сероземов окаймляет подножия горных массивов Тянь-Шаня и Пами- ро-Алая, простираясь от северо-западных склонов Каратау до южных склонов Дарваза. В виде обособленных участков в нее входят также предгорная полоса Копетдага, Бадхыз, Карабиль и Кура-Араксинская низменность. Зона занимает подгорные наклонные лёссовые равнины и холмистые предгорья, а местами поднимается в область низких гор. В зависимости от местных особенностей климата нижняя граница зоны проходит на высоте 200—400 м, а верхняя поднимается до 700—1000 м над ур. моря. В палеогене и неогене подгорные равнины пережили стадию аллювиальных равнин, которые в четвертичное время покрылись толщей лёссов и в период орогенеза были приподняты на значительную высоту. В климатическом отношении предгорно-полупустынная зона отличается от пустынной главным образом большим количеством осадков, а в пониженных частях — меньшей обеспеченностью теплом. Годовая сумма атмосферных осадков 100—400 мм. Коэффициент увлажнения за год 0,12—0,33. Температура наиболее холодного месяца колеблется от —5 до +2, наиболее теплого — от 24 до ЗГС. Сумма температур выше 10°С составляет 3400—5400°. Так же как и в пустыне, характерными особенностями климата зоны являются контрастность гидротермических условий, наличие двух фаз вегетационного периода — весенней, влажной и теплой мезотермической, и летней, сухой и жаркой ксеро- термической. Однако в зоне предгорной полупустыни весенний биологически активный период более продолжительный и влажный, чем в пустыне. Лучшие условия увлажнения способствуют развитию эфемерово-мятлико- во-полукустарничковой растительности, густо пронизывающей своими корнями и корневищами почву и образующей дернину. Биомасса мятликово-эфемеро- вых полынников 139 ц/га, основную часть ее составляют корни — 123 ц/га. Ежегодный опад равен 103 ц/га, или 84% биомассы. С опадом в почву ежегодно поступает 497 кг/га азота и зольных элементов. Таким образом, по биологической продуктивности и размерам ежегодного поступления элементов эти растительные сообщества превосходят сухие степи. Для зоны характерно пышное, но кратковременное развитие растительности весной и вымирание ее или прекращение активной вегетации летом.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств В автоморфных условиях предгорно-полупустынной зоны образуются сероземы. Первые исследования сероземных почв, в результате которых они были выделены в самостоятельный тип, выполнил С.С.Неуструев A908); ему же принадлежит и сам термин «серозем». В дальнейшем существенный вклад в познание генезиса сероземов внесли Н.А.Димо, Л.И.Прасолов, А.И.Бессонов. Глубокие исследования сероземов проведены А.Н.Розановым A951). В профиле сероземов выделяется гумусовый горизонт А серой или светлосерой окраски, вверху задернованный, чешуйчато-мелкокомковатой структуры, мощностью 12—17 см. Его сменяет переходный горизонт АВ, серо-палевый, «кавернозный», дырчатый от ходов и камер насекомых и червей, с выделениями карбонатов в виде плесени, мощностью 15—26 см. Ниже залегает иллювиально-карбонатный горизонт Вса, буровато-палевый, уплотненный, с выделениями карбонатов в виде белоглазки, журавчиков и плесени, мощностью 60—100 см, постепенно переходящий в породу С. Начиная с глубины 150— 200 см появляются прожилки и кристаллы гипса, а нередко и некоторое количество легкорастворимых солей — сульфатов и хлоридов натрия. Вымывание легкоподвижных продуктов выветривания и почвообразования из верхних горизонтов обусловлено зимне-весенним промачиванием почвы на глубину 100—200 см. Подтягивание в сухой период растворов к поверхности почвы, а также биогенное накопление кальция и поступление бикарбоната кальция с атмосферными осадками способствуют обызвесткованию всей почвенной толщи. В результате карбонаты полностью никогда не удаляются из верхних горизонтов и почвы вскипают с поверхности. Однако максимум карбонатов наблюдается обычно в иллювиально-карбонатном горизонте на глубине 20—60 см и варьирует от 5 до 11% С02. Для сероземов характерно слабое оглинивание почвенной толщи, особенно в средней части профиля, по сравнению с почвообразующей породой. В связи с кратковременностью влажного периода они оглинены значительно меньше, чем серо-коричневые и особенно коричневые почвы. По данным валового анализа перераспределения кремнезема и полуторных оксидов по профилю не обнаруживается. Гумуса в верхних горизонтах сероземов содержится 1—3,5%. В его составе фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами (С^ : С. около 0,7— 0,9), довольно узкое отношение C:N F—9) свидетельствует об обогащенности его азотом. Емкость поглощения сероземов невысокая (8—16 мгэкв), почвенный поглощающий комплекс полностью насыщен основаниями, в составе которых преобладает кальций. В типе сероземов выделяют три главных подтипа: сероземы светлые, типичные и темные. Светлые сероземы приурочены к наиболее аридным условиям подгорных равнин (в интервале абсолютных высот от 200—350 до 400—600 м) со среднегодовым количеством осадков 170—300 мм. Почва весной промачивается до 1 м. Естественная растительность осочково-мятликовая с полынью. Содержание гумуса в верхнем горизонте целинных почв 1—1,5%. Типичные сероземы занимают более высокие части подгорных равнин, предгорья и местами низкие горы на высоте от 400—600 до 700—1000 м над ур. моря. Среднегодовое количество осадков 270—400 мм, почва промачивается до 1,5 м. Естественная растительность — разнотравно-осочково-мятликовая, со многими видами длительно вегетирующих растений (фломис, псоралея и др.). Количество гумуса в верхнем горизонте варьирует от 1,5 до 2,5%.
Глава 11. IV. Субтропический пояс 401 Темные сероземы образуют верхнюю, наиболее влажную подзону, занимая высокие предгорья и низкие горы на высоте от 700—1000 до 1400—1600 м. Среднегодовое количество осадков 450—600 мм. Почва промачивается до 2 м. Естественная растительность эфемерово-пырейно-разнотравная. Содержание гумуса в верхнем горизонте целинных почв 2,5—4%. Различия термического режима перечисленных подтипов в разных частях их ареала лежат в основе выделения фациальных подтипов субтропических периодически промерзающих и субтропических жарких непромерзающих почв. Граница между ними проходит примерно по широте Зеравшанского хребта. В условиях слабого грунтового увлажнения при глубине грунтовых вод от 2,5 до 5 м развиты полугидроморфные лугово-сероземные почвы. Они отличаются от автоморфных сероземов несколько большей мощностью гумусового горизонта и повышенным содержанием гумуса, более постепенными переходами между горизонтами, наличием в нижних горизонтах ржавых и бледно-сизых пятен и значительным увеличением содержания карбонатов в нижней части профиля за счет поступления их из грунтовых вод. В настоящее время почти все лугово- сероземные почвы орошаются. При более близком залегании к поверхности грунтовых вод A—2,5 м) формируются гидроморфные луговые почвы. Они характеризуются повышенной гумусированностью, более широким отношением C:N (до 10—14), отсутствием отчетливых признаков иллювиирования карбонатов и накоплением их в нижней части профиля вследствие поступления из грунтовых вод, наличием признаков оглеения в нижней и средней частях профиля. Эти почвы часто в той или иной степени солончаковатые, они образуют сочетания с луговыми солончаками. Они распространены на речных террасах, в дельтах рек и в нижних частях подгорных склонов (сазовые). Светлые и типичные сероземы используются в земледелии при орошении. Орошаемое земледелие в полупустынных и пустынных областях имеет тысячелетнюю историю. Промывной ирригационный режим, привнос с поливными водами карбонатов и других растворенных солей, а также взвешенных мелко- земистых частиц способствуют формированию особого типа почв — орошаемых сероземов. Постепенно утрачивая признаки исходных сероземов, они характеризуются увеличением мощности гумусового горизонта с образованием так называемого ирригационного горизонта, равномерным распределением гумуса и карбонатов, повышенной оглиненностью профиля и нередко слабой дифференциацией его на горизонты. По всему профилю часто встречаются включения черепков глиняной посуды, костей, угольков и других предметов. По особенностям почвенного покрова зона сероземов предгорной полупустыни разделяется на четыре провинции, относящиеся к двум почвенно-кли- матическим фациям: субтропических кратковременно промерзающих почв (Западно- Притяныианьская провинция) и субтропических непромерзающих почв (Кура-Араксинская, Пригиссарская и Прикопетдагская провинции). Х57. ЗАПАДНО-ПРИТЯНЫЫАНЬСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СВЕТЛЫХ И ТИПИЧНЫХ СЕРОЗЕМОВ Провинция занимает подгорные равнины хребтов Каратау, Угамского, Чаткальского, Кураминского, Туркестанского и др., а также Ферганскую котло-
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств вину с окружающими ее подгорными равнинами. Она расположена на территории Узбекистана, Таджикистана, Киргизии и Казахстана. Территория провинции представляет собой преимущественно пролювиаль- ные подгорные равнины с системой конусов выноса и террас Сырдарьи, Зе- равшана, Чирчика и др. Среди почвообразующих пород преобладают лёссы и лёссовидные суглинки. На Голодностепной равнине и в Ферганской котловине широко распространены аллювиальные отложения. Климат провинции очень континентальный, с короткой мягкой бесснежной зимой и длинным сухим летом. Температура наиболее холодного месяца от О до —5, наиболее теплого — 25—27°С. Сумма температур выше 10°С составляет 4000—4600°. В течение года выпадает 100—400 мм осадков при испаряемости 1000—1150 мм. Годовой коэффициент увлажнения 0,12—0,22 (см. табл. 30). В почвенном покрове провинции преобладают типичные сероземы под эфе- мерово-разнотравной пустынно-степной растительностью, занимающие предгорья на высотах более 400—450 м над ур. моря. Ниже располагаются светлые сероземы под эфемеровой растительностью. На значительных площадях развиты также луговые и лугово-сероземные почвы. В предгорьях и на верхних частях подгорных равнин вследствие глубокого залегания пресных или слабоминерализованных грунтовых вод засоление почв отсутствует. В нижних частях подгорных равнин с близко залегающими C—5 м), сильноминерализованными грунтовыми водами и на речных террасах со слабым оттоком грунтовых вод засоление проявляется так же сильно, как в почвах соседней пустынной зоны. В провинции развивается орошаемое и богарное земледелие. На орошаемых землях возделывают хлопчатник, кукурузу, люцерну, овощи, на богаре — пшеницу и ячмень. Хорошо развиты садоводство, виноградарство и шелководство. Земледелие сочетается с животноводством (мясошерстное овцеводство и молочно-мясное скотоводство, табунное коневодство). Важнейшие земледельческие районы провинции — Ферганская долина, Ташкентский и Самаркандский оазисы. Одним из крупных хозяйственных объектов является Голодная степь — огромная синклинальная впадина, выполненная толщей древнего аллювия, озерных отложений и лёсса. Открытость ее к пустыне Кызылкум обусловливает суровость зим вследствие вторжений арктических масс воздуха, которым особенно подвержена северо-западная, пониженная часть Голодной степи. В почвенном покрове господствуют сероземы. В долинах рек преобладают луговые и лугово-болотные почвы; во впадинах, у окраин пролювиальных шлейфов, по поймам рек, где неглубоко лежат грунтовые воды, — солончаки. Голодную степь начали орошать еще в середине XIX столетия. Неправильное водопользование резко нарушило глубину залегания и режим грунтовых вод и вызвало вторичное засоление около 70% земель. В Голодной степи проведены большие работы по борьбе со вторичным засолением почв (регулирование поливных норм, улучшение дренажной сети). В настоящее время все лучшие земли в Западно-Притяньшаньской провинции вовлечены в орошаемое земледелие. Х58. КУРА-АРАКСИНСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СЕРОЗЕМОВ, СЕРО-КОРИЧНЕВЫХ И ЛУГОВО-СЕРОЗЕМНЫХ ПОЧВ Провинция расположена в Восточном Закавказье, в основном на территории Азербайджана, лишь крайняя северная ее часть заходит в пределы Дагестана.
Глава 11. IV. Субтропический пояс .^___^_ 403 Провинция занимает Кура-Араксинскую низменность с окружающими ее подгорными наклонными равнинами (до высоты 300—400 м) и прибрежную каспийскую равнину к югу от Дербентских Ворот. Кура-Араксинская низменность представляет восточную, наиболее пониженную часть Куринской впадины между Большим и Малым Кавказом. Она образована аллювиальными, преимущественно тяжелыми наносами Куры и Аракса и поднимается от 28 на востоке до 175—200 м на западе. На ней сохранились крупные понижения — «чалы» — остатки прежних речных русел. Побережье Каспия сложено четвертичными морскими древнекаспийскими отложениями. На Апшеронском полуострове, имеющем грядово-холмистый рельеф, возвышаются останцы с грязевыми сопками. На подгорных наклонных равнинах почвообразующими породами служат глинистый и тяжелосуглинистый делювий и пролювий. Климат провинции среднеконтинентальный. Температура наиболее холодного месяца от -1 до +2, наиболее теплого — 24—26,5°С. Сумма температур выше 10°С составляет 3400—4500°. В течение года выпадает 250—350 мм осадков. Годовой коэффициент увлажнения 0,20—0,33 (см. табл. 30). Наиболее сухим климатом отличается Кура-Араксинская низменность; подгорные равнины более увлажнены. В провинции распространена эфемерово-полынная и эфемерово-полынно- солянковая полупустынная растительность, к югу от Куры и на востоке большие площади занимают солянковые полупустыни. Почвенный покров провинции весьма сложный в связи с ее положением на контакте полупустынной сероземной зоны с зоной коричневых и серо-коричневых почв. Наряду с сероземами здесь широко представлены серо-коричневые, лугово-сероземные, лугово-серо-коричневые, луговые, лугово-болот- ные почвы, солончаки и различные переходные почвенные образования. Сероземы занимают самые древние элементы рельефа в пределах Кура-Арак- синской низменности на лёссовидных суглинках под полынно-эфемеровой и полынно-эфемерово-солянковой растительностью. Наиболее развиты сероземы в верхней части Мильской равнины. Они характеризуются невысоким содержанием гумуса в верхнем горизонте A,5—2%) и небольшой поглотительной способностью A5—25 мгэкв). В составе обменных катионов кальций устойчиво преобладает над магнием. Почвы карбонатны по всему профилю и в той или иной степени солонцеваты. Реакция среды щелочная (рН 7,5—8,5). В средней части профиля наблюдается некоторое увеличение в содержании илистой фракции (Салаев, 1979). Близкое залегание засоленных грунтовых вод на Кура-Араксинской низменности способствует широкому распространению луговых, часто солонча- коватых, а главным образом лугово-сероземных почв. Довольно много солончаков, особенно в приморской части провинции. Лугово-сероземные почвы отличаются от сероземов наличием признаков повышенного увлажнения (ржавые пятна, сизоватый оттенок средней части профиля), большим содержанием гумуса B—3,5%) и обменных оснований B0— 30 мгэкв). Среди обменных катионов преобладают кальций и магний, причем их содержание часто одинаково. Реакция среды щелочная (рН 8—9). Почвы высококарбонатны, распределение карбонатов по профилю в основном равномерное. Лугово-сероземные почвы в разной степени солонцеваты и засолены, преимущественно в средней и нижней частях профиля.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Наклонные подгорные равнины, окружающие Кура-Араксинскую низменность, характеризуются господством серо-коричневых почв под субтропической сухостепной и эфемерово-полынной растительностью. К низким окончаниям подгорных равнин также приурочены лугово-сероземные почвы. Сероземы и лугово-сероземные почвы являются основным фондом субтропических почв, используемых в земледелии. Сельскохозяйственные угодья занимают 53% площади провинции, в том числе пашня — 20, сенокосы — 0,7, пастбища — 24%. Земледелие ведется при искусственном орошении. Возделы- ваются теплолюбивые культуры: хлопчатник, табак, Сахарная свекла, из плодовых — виноград, инжир, гранат, миндаль, хурма и др. Выращивают также пшеницу, кукурузу, овощи. Развиты молочно-мясное скотоводство, мясошер- стное овцеводство, шелководство. Орошение почв провинции требует проведения мероприятий по борьбе с вторичным засолением, в частности содовым. Повсеместно обязателен дренаж. В наиболее влажных верхних частях подгорных равнин возможны богарные посевы зерновых культур. Х59. ПРИГИССАРСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СВЕТЛЫХ И ТИПИЧНЫХ СЕРОЗЕМОВ Провинция занимает южную часть сероземной зоны в пределах Узбекистана и Таджикистана. Она охватывает предгорные равнины Гиссарского хребта с его юго-западными отрогами и хребтов так называемого Таджикского низкогорья. Предгорные равнины расчленены довольно густой сетью рек и временных водотоков (саев). Междуречья сложены лёссовидными суглинками, в речных долинах и на конусах выноса суглинистый аллювий подстилается галечниковыми толщами. В климатическом отношении провинция отличается от расположенной севернее Западно-Притяньшаньской более теплой зимой, увеличением продолжительности безморозного и основного периодов вегетации, повышенной обеспеченностью теплом при некотором сокращении годовой суммы осадков (см. табл. 30). В почвенном покрове провинции преобладают светлые и типичные сероземы, граница между которыми проходит на большей высоте E00—600 м над ур. моря). Значительные площади в долинах рек занимают лугово-сероземные и луговые почвы. Межхребтовые долины Таджикского низкогорья загорожены с севера высокими барьерами Гиссарского хребта, что создает здесь благоприятные условия для выращивания требовательных к теплу культур. В провинции расположены древнейшие оазисы орошаемого земледелия — Душанбинский, Вахш- ский. Это важнейшие районы культивирования тонковолокнистого хлопчатника. На землях, орошаемых Вахшской системой, сосредоточено около 80% всего тонковолокнистого хлопчатника, возделываемого в Таджикистане. В оазисах есть сады, виноградники, бахчи. Орошаемое земледелие сочетается с богарным (главным образом на типичных сероземах), так как урожаи на светлых сероземах очень непостоянны. Местами развито шелководство. Не освоенные под земледелие пространства предгорий и низкогорий используются в качестве пастбищ. Развиты овцеводство, в том числе каракулеводство, разведение крупного рогатого скота, лошадей и верблюдов.
Глава 11. IV. Субтропический пояс 405 Х60. ПРИКОПЕТДАГСКАЯ ПРОВИНЦИЯ СВЕТЛЫХ СЕРОЗЕМОВ Провинция занимает неширокую полосу предгорий Копетдага и северных предгорий Парапамиза, представленных древними расчлененными холмо- горьями Бадхыз и Карабиль в пределах Туркмении. Климат провинции среднеконтинентальный и отличается в пределах зоны наиболее высокими летними температурами и максимальной обеспеченностью теплом (см. табл. 30), что позволяет возделывать поздние тонковолокнистые сорта хлопчатника. Подгорная равнина Копетдага тянется вдоль северного склона гор на высотах 300—550 м. Она сложена пролювиальными и аллювиальными отложениями различного гранулометрического состава. Плоский рельеф равнины осложнен обширными конусами выноса. В северной части равнины на облёссованных пролювиально-суглинистых отложениях господствуют светлые сероземы с эфемеровой растительностью. Южнее, с приближением к горным склонам, где рельеф расчленен и в конусах выноса преобладает щебнистый материал, появляются типичные сероземы под эфемерово-полынной растительностью. Карабиль и Бадхыз — платообразные, наклоненные к северу возвышенные равнины с преобладанием на юге мягко очерченных эоловых и эрозионных холмов и гряд — баиров, чередующихся на севере с долинообразными понижениями и котловинами выдувания. Для Бадхыза характерны крупные солончаковые впадины, врезанные в неогеновые песчаники. С поверхности территория сложена лёссовидными суглинками, супесями, песчаниками, галечниками неогенового и четвертичного возраста. Изредка на поверхность выходят более древние палеогеновые и меловые породы, представленные в основном песчано-известняковым комплексом. В почвенном покрове доминируют своеобразные супесчаные почвы сероземного типа. В долинах рек, прорезающих подгорные равнины, распространены луговые и серо- земно-луговые почвы, сильно измененные под влиянием орошаемого земледелия. Большая часть территории провинции используется как пастбище. Для богарных посевов пригодны лишь редкие небольшие участки. Земледелие сосредоточено на орошаемых сероземах по долинам и конусам выноса горных речек и в зоне действия Каракумского канала. Основная отрасль сельского хозяйства — хлопководство. Кроме того, развиты садоводство, виноградарство, бахчеводство и овощеводство. Почвенные округа зоны сероземов предгорной полупустыни Наиболее распространенными в зоне являются предгорно-равнинные почвенные округа, окаймляющие горы Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Копетдага, Кавказа и расчлененные долинами рек, стекающих с гор. Почвообразующими породами служат делювиально-пролювиальные, преимущественно глинистые и тяжелосуглинистые лёссовидные отложения. В структуре почвенного покрова предгорных равнин Средней Азии преобладают светлые и типичные сероземы в сочетании с лугово-сероземными и луговыми почвами. На подгорных равнинах, окружающих Кура-Араксинскую низменность, господствуют серо-коричневые и лугово-сероземные почвы.
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Меньшие площади занимают почвенные округа, приуроченные к глинисто-суглинистым аллювиальным равнинам (Ферганская котловина, Голодная степь, Кура-Араксинская низменность). В почвенном покрове широко распространены лугово-сероземные, луговые орошаемые почвы, часто солончакова- тые, сероземы, много солончаков. Почвенный покров округов морской песчано-глинистой равнины побережья Каспийского моря и Апшеронского полуострова образован сочетаниями серо-бурых почв, солончаков и сероземов. ГОРНЫЕ ПРОВИНЦИИ Для горных систем Субтропической полупустынной и пустынной области характерен «лугово-коричнево-сероземный» тип структуры вертикальной зональности. Это выражается в смене почвенно-растительных зон от низкогорной полупустыни с сероземными почвами через зону разреженных остепнен- ных лесов на горных коричневых почвах к зоне субальпийских и альпийских остепненных лугов и луговых степей на горных лугово-степных почвах. лу Западно-Тянь-Шаньская провинция Провинция включает горы, окружающие Ферганскую котловину: систему хребтов Западного Тянь-Шаня, отходящих на юго-запад от Таласского хребта (Угамский, Пскемский, Чаткальский, Кураминский), юго-западный склон Ферганского хребта и северные хребты Памиро-Алайской горной системы (хребты Туркестанский, Зеравшанский и Алайский). Она расположена в пределах Киргизии, Узбекистана, Таджикистана и Казахстана. Гребни хребтов поднимаются до высот 4000—5000 м и более. Горы провинции сложены в основном палеозойскими осадочными и метаморфическими породами, прорванными гранитными и гранодиоритовыми интрузиями, а также юрскими, меловыми и палеогеновыми отложениями. Климат провинции среднеконтинентальный. Температура наиболее холодного месяца колеблется от —1,5 до —8°С; наиболее теплого — от 28—24° на высоте 600—700 м до 18—14° на высоте 2000—2500 м и до 10° на высоте 3000 м. Сумма температур выше 10°С соответственно изменяется в пределах 4000—3600, 2500—1800, 1400° и менее. Осадков в течение года выпадает 300—500 мм и более на западных наветренных склонах хребтов. Максимум их приходится на март—апрель. Устойчивый снежный покров появляется лишь на высоте 800— 1000 м. Господствующие на предгорных равнинах и адырах типичные сероземы сменяются с высоты 700—1000 м темными сероземами под пырейно-разнотравны- ми степями, простирающимися до 1400—1600 м абсолютной высоты. Выше, до 2000—2500 м, лежит зона разреженных лесов и кустарниковых степей на горных коричневых почвах, сменяющихся на высоте 2500— 3000 м горными лугово- степными почвами под злаково-разнотравной растительностью. Наряду со степями и кустарниковыми зарослями в нижней части лесолугово-степной зоны встречаются массивы орехово-плодовых лесов, а в верхней — арчовых и елово- пихтовых лесов.
Глава 77. IV. Субтропический пояс 407 Орехово-плодовые леса, состоящие из грецкого ореха, иногда с примесью клена, с алычой, жимолостью, крушиной, яблоней в подлеске являются по своей природе реликтовыми. Располагаясь в среднегорном поясе Западного Тянь- Шаня A000—2000 м), они занимают в нем затененные склоны, открытые западным воздушным массам, приносящим влагу. Это как бы гумидные фрагменты на фоне аридных ландшафтов Западного Тянь-Шаня. Ореховые леса — весьма продуктивные насаждения, отличающиеся высокой интенсивностью биологического круговорота. По запасам надземной фитомассы они уступают широколиственным лесам умеренного пояса, но по годичной продукции, составляющей более 60 ц/га (Самусенко и др., 1989), примерно соответствуют последним. Величина фитомассы травяного покрова ореховых лесов B00 ц/га) близка к таковой степных биогеоценозов и во многом определяет характер гумусонакопления. Наиболее распространенной почвообразующей породой в полосе орехово-плодовых лесов являются лёссы, реже продукты выветривания плотных пород. Почвы орехово-плодовых лесов были выделены в качестве особого типа черно-бурых почв И.П.Герасимовым и Ю.А.Ливеровским A947). М.М.Мамы- тов называет эти почвы горными черно-коричневыми. Им свойственны хорошо выраженный мощный (до 80—100 см) темноокрашенный гумусовый горизонт с зернисто-ореховатой высоководопрочной структурой, оглиненность, выще- лоченность от карбонатов обычно до глубины 70—100 см, высокая водопроницаемость и в то же время большая влагоемкость. Ведущим почвообразовательным процессом в черно-коричневых почвах является гумусонакопление. Содержание «мягкого» гумуса очень высокое (до 12—19% и даже 20—25% вверху и до 8—10% в нижней части гумусового горизонта), постепенно убывающее книзу. Запасы гумуса составляют 560—700 т/га, что соответствует наиболее богатым гумусом восточноевропейским черноземам. В составе гумуса гуминовые кислоты резко преобладают над фульвокислотами (Сге: Сфк=2,0—2,3) по всему профилю за исключением самых нижних горизонтов. В верхних горизонтах в группе гуминовых кислот при общем доминировании фракции ГК-2, связанной с Са, значительная доля приходится и на фракции ГК-1 и ГК-3, что отличает гумус черно-коричневых почв как от черноземов, так и от буроземов (Владыченский, 1998). Реакция почв близка к нейтральной (рН 6,7—7,3), емкость поглощения высокая E0—80 мгэкв), поглощающий комплекс насыщен кальцием и магнием. Арчовники на Западном Тянь-Шане встречаются куртинами на фоне луго- во-степных почв на высотах 2100—3000 м. На хребтах Памиро-Алайской системы границы всех высотных зон поднимаются выше, чем в юго-западном Тянь- Шане. Леса здесь представлены только арчовниками. На Алайском хребте арча растет в пределах высот от 2100—2200 до 3100—3400 м. Характерными чертами арчовых лесов являются их редкостойность, долголетие, низкая биологическая продуктивность и резкое преобладание в массе годичного опада травяного покрова с высоким содержанием зольных элементов. Систематическое положение и номенклатура почв арчовых лесов до сих пор окончательно не установлены. Их называют светло-бурыми почвами ксерофитных редкостойных лесов, горно-лесными оторфованными, горно-лесными темноцветными, а чаще коричнево-бурыми арчовых лесов. Под подстилкой в них располагается грубогу- мусный органогенный или сухоторфянистый горизонт, сменяющийся гумусо-
Часть II. Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств вым горизонтом. Типичны оглинение профиля вследствие внутрипочвенного выветривания, большое количество гумуса A2—13% с быстрым падением с глубиной) и обменных оснований. Почвенная толща выщелочена от карбонатов. Реакция почв близка к нейтральной (рН 6,5—7,0). На высотах от 2500—3000 до 3400—3800 м располагается зона горно-луговых субальпийских и альпийских почв в сочетании с субальпийскими лугово-степ- ными почвами. Далее следует субнивальная зона с фрагментарным развитием почвенно-растительного покрова и, наконец, выше 3400—3800 м начинается гляциально-нивальная зона вечных снегов, ледников и обнаженных скал. На базе естественных пастбищ в провинции развивается тонкорунное овцеводство, мясомолочное скотоводство, табунное коневодство. Для предгорной зоны характерно богарное и поливное земледелие (хлопководство, рисосеяние, виноградарство, овощеводство, бахчеводство, богарные посевы зерновых культур и др.). Исключительное хозяйственное значение имеют гидроресурсы провинции как для энергетики, так и для орошения оазисов (Ташкентского, Ферганского и др.). Существенны и лесные ресурсы, которые, кроме древесины, дают дикие плоды и грецкие орехи. Однако лесоэксплуатация должна быть ограничена ввиду огромной почвозащитной и водоохранной роли лесов. л2. Бадахшано-Гиссарская провинция Провинция включает хребты Гиссарский, Каратегинский, Дарвазский, хребет Петра Первого и горы Западного Памира, располагаясь в пределах Таджикистана и Узбекистана. Гиссарский и Каратегинский хребты, горы Западного Памира образованы преимущественно метаморфическими и осадочными (сланцы, песчаники, известняки, мраморы) толщами докембрия и палеозоя, значительна роль гранитных и гранодиоритовых интрузий. В сложении ряда хребтов (западная часть хребта Петра Первого, Дарвазский хребет) принимают участие мезо-кайно- зойские породы (юра, мел, палеоген, неоген). Местами в известняках и гипсах интенсивно развит карст. Гребни хребтов поднимаются до высот 4000—7000 м. Максимальной высоты достигают горы Западного Памира (пик Коммунизма — 7482 м). Для рельефа типичны резкое эрозионное расчленение, большая крутизна склонов с обнаженными скалами и громадными осыпями. Гребни хребтов узкие, с острыми пиками, разделенными глубокими долинами — ущельями. Вследствие высокой сейсмичности, громадного размаха высот и крутизны склонов рельеф очень динамичен, характерны камнепады, осыпи, снежные лавины, подвижки горных ледников. Благодаря более южному положению провинция отличается от предыдущей более теплым климатам с большим количеством осадков. Климат очень континентальный. Температура наиболее холодного месяца колеблется от 2 до —8°С. Температура наиболее теплого месяца составляет в нижних частях провинции F00—1000 м) 30—25, в средних частях B000—2500 м) 19—15, а на высоте 3000 м и выше — менее 10°С. Сумма температур выше 10°С соответственно изменяется от 5000—4000 до 1500° и ниже. Осадков в течение года выпадает 200—600 мм и больше (годовой КУ=0,12—0,13).
Глава 11. IV. Субтропический пояс 409 В предгорьях и низкогорьях распространены типичные сероземы под эфе- мерово-разнотравной растительностью (до высоты 900— 1000 м) и горные темные сероземы под пырейно-разнотравной степью. В среднегорье, в пределах 1800—2800 м, располагаются горные коричневые почвы под кустарниковыми зарослями и разреженными лесами. Под широколиственными лесами из грецкого ореха, клена и др. развиты (главным образом на Гиссарском хребте) горные черно-коричневые почвы. В интервале высот 2400— 2800 м формируются коричнево-бурые почвы арчовых лесов. С высоты 2800—3000 м начинаются высокогорные субальпийские и альпийские луга и луговые степи на горных лугово-степных почвах, сменяющихся на лучше увлажняемых участках горно-луговыми почвами. В более сухой восточной части провинции высокогорная лутово-степная растительность обычно разрежена. Выше 3600—4000 м расположена гляциально-нивальная зона. В предгорьях и долинах есть богарные посевы зерновых культур, а также развиты садоводство, виноградарство, шелководство. В некоторых долинах на поливных землях возделывают хлопчатник. На базе естественных пастбищ развиты овцеводство, скотоводство, разводят также коз, верблюдов, лошадей. Большую ценность представляют леса, имеющие исключительное противоэро- зионное и водоохранное значение. лг Копетдагская провинция Провинция включает горный хребет Копетдаг, представляющий собой северную окраину Туркмено-Хорасанских гор. Она расположена на территории Туркмении. Климат провинции очень континентальный. Температура наиболее холодного месяца понижается с высотой от 0 до —4°С, наиболее теплого — от 26—29 (на высоте 600—700 м) до 18° (на высоте 2000 м). Сумма температур выше 10°С соответственно изменяется от 5000 до 2500°. Осадков за год выпадает около 300 мм, максимум их в марте—апреле (КУ =0,12—0,22). Копетдаг тянется узкой полосой более чем на 500 км с запада-северо-запада на восток-юго-восток, поднимаясь до 2000 м над ур. моря. В провинции преобладает структурно-тектонический рельеф, наблюдается чередование антиклинальных хребтов с синклинальными продольными узкими долинами. Вершины гор преимущественно плоские и сглаженные. Почвообразующими породами служат продукты выветривания морских и континентальных отложений мелового, палеогенового и неогенового возраста (известняки, известковистые глины, песчаники, конгломераты, галечники, пески, глины и др.). На западе провинции в палеогеновых глинах в результате очень густого расчленения оврагами и сухими руслами образовался мелкосопочный рельеф «бедленд». На склонах гор до высоты 800 м распространены сероземы на плотных горных породах, местами встречаются типичные сероземы под пырейной сухой степью. Выше 1200 м лежит зона разреженных арчовников и пырейно-разнотравной растительности на горных коричневых почвах. Среди степей на каменистых, щебнистых склонах широко представлены нагорные ксерофиты (аканто- лимоны, акантофилиумы, гипсофила и др.), образующие плотные колючие подушки. По затененным склонам и ущельям небольшими массивами встречаются деревья и кустарники: туркестанский клен, инжир, миндаль, бересклет и др.
Часть II Почвенный покров Российской Федерации и сопредельных государств Территория провинции используется преимущественно в качестве пастбищ для отгонного животноводства. Из-за недостатка воды она слабо освоена под орошаемое земледелие. В долине Сумбара выращивают виноград, фрукты (абрикосы, гранат), хлопчатник, зерновые, овощи. Использование почв Субтропической полупустынной и пустынной области Главная отрасль сельского хозяйства области — хлопководство. Ведущими отраслями также являются пастбищное мясошерстное и каракульское овцеводство и молочно-мясное скотоводство. В пустынной зоне на сельскохозяйственные угодья приходится 76% площади, в том числе на пашню — 1,7, сенокосы — 0,1, пастбища — 74%. Леса, представленные зарослями саксаула и тугайными насаждениями по поймам рек, занимают около 1%. Земледелие в пустынной зоне исключительно орошаемое, сосредоточено в оазисах по Амударье, в низовьях Зеравшана, в зоне Каракумского канала. Возделываются главным образом хлопчатник и разнообразные сопутствующие культуры (люцерна, кукуруза, бахчевые и др.). Под орошение в настоящее время используют луговые и такыровидные, изредка серо-бурые почвы. Основное неблагоприятное последствие орошения — вторичное засоление почв, проявляющееся в той или иной степени почти повсеместно. Более 80% орошаемых в настоящее время почв пустынной зоны подвержено засолению и нуждается в регулярных промывках. Поэтому особое внимание в развитии орошаемого земледелия должно быть обращено на строительство дренажа для регулирования уровня грунтовых вод. В песчаных пустынях, где развиты мясошерстное и каракульское овцеводство, необходимы работы по обводнению пустынных пастбищ. Резервные фонды земель в зоне превышают возможности местных источников орошения. В предгорно-полупустынной зоне сельскохозяйственные угодья занимают 69% площади, в том числе пашня — 18, сенокосы — 0,7, пастбища — 46%. Основная отрасль сельского хозяйства — хлопководство. Кроме того, широко развиты южное садоводство, виноградарство, шелководство, бахчеводство, овощеводство. Земледелие орошаемое и богарное. Богарные посевы зерновых (пшеницы, ячменя) приурочены к темным, реже типичным сероземам предгорных и низкогорных районов. Основными мероприятиями по повышению плодородия сероземов в условиях орошения являются создание глубокого пахотного слоя, систематическое обогащение почв органическим веществом (введение люцерново-хлопковых севооборотов, посев сидератов, внесение органических удобрений), применение минеральных удобрений. В связи с бедностью почв гумусом наиболее эффективны азотные удобрения. Выше в горах ведущими отраслями становятся животноводство (мясошерстное овцеводство и молочно-мясное скотоводство) и лесное хозяйство. Горные леса имеют исключительное противоэрозионное и водоохранное значение. От стока горных рек (его размеров и режима) зависят возможности и развитие орошаемого земледелия. Горы Средней Азии с их вечными снегами и ледниками являются главными источниками водоснабжения прилегающих равнин с орошаемым земледелием.
Часть III ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ МИРА Глава 12 ПОЧВЕННЫЕ КАРТЫ МИРА Наиболее полное представление о почвенном покрове земного шара дают мировые почвенные карты. Каждая почвенная карта мира представляет результат обобщения знаний о географии почв в определенный период времени. Вместе с тем каждая почвенная карта мира отражает методологию и технику картографического обобщения. Поэтому история мировой картографии почв дает возможность проследить пути развития географии и картографии почв. Начало мировой картографии почв было положено, как известно, «Схемой почвенных зон Северного полушария», составленной В. В. Докучаевым в 1889 г. в масштабе 1:50 000 000. Она содержала всего восемь выделов, включая пять широтных почвенных зон, и была действительно картографической схемой. Однако принципиальное значение ее исключительно велико. Впервые было показано, что распространение почв на земном шаре не хаотично, а имеет закономерный и вполне объяснимый характер. Она наглядно отразила открытый Докучаевым закон зональности почв. Этот закон был положен в основу дальнейшей разработки мировых почвенных карт, составленных под руководством К.Д.Глинки A906, 1915, 1927), Л.И.Прасолова A937), Келлога A938), Д.Г.Виленского A950), И.П.Герасимова A956, 1960, 1964). Сопоставляя между собой эти карты, можно отметить, что их совершенствование заключалось в отражении все большего разнообразия почв мира, все большей сложности строения мирового почвенного покрова, в уточнении географо-генетических закономерностей и границ распространения различных почв. Если на первой почвенной карте мира К.Д.Глинки было показано всего 18 выделов почв, то на карте Л.И.Прасолова уже 30, а на карте И.П.Герасимова A964) — 93. Если почвенные карты Докучаева и Глинки были составлены преимущественно дедуктивным методом на основе известных зависимостей между природными условиями и характером почв, то карта Прасолова, а тем более карты Герасимова явились результатом обобщения многочисленных конкретных почвенно-картографических материалов, полученных почвоведами различных стран.
Часть III. Почвенный покров мира Анализ развития мировой картографии почв на основе рассмотрения упомянутых карт был сделан в работах Л.И.Прасолова A939), И.П.Герасимова A945, 1957, 1966), Д.Г.Виленского A947), В.А.Ковды A965), М.А.Глазовской A973), Б.Г.Розанова A977), Г.В.Добровольского A982). На X Международном конгрессе почвоведов в Москве в 1974 г. была представлена новая почвенная карта мира под редакцией В.А.Ковды, Е.В.Лобовой, Г.В.Добровольского и Б.Г.Розанова. Она существенно отличается от предшествующих карт как по принципам ее составления, так и по картографическим параметрам. Она выполнена в масштабе 1:10 000 000 на основании обобщения большого числа новейших на то время почвенно-картографических материалов. Легенда карты содержит около 300 подразделений. Помимо зонально-фациальных закономерностей географии почв, карта отражает также почвенно-геохимические и некоторые эволюцион- но-генетические закономерности строения почвенного покрова земного шара. Почвенно-геохимические выделы представлены на карте 12 почвенно-геохи- мическими формациями, объединяющими почвы со сходной историей развития и близкими чертами геохимического обмена и трансформации органических и минеральных веществ. Каждая почвенно-геохимическая формация кратко охарактеризована в легенде карты преобладающей в почвах реакцией (рН), особенностями состава и свойств гумуса и вторичных минералов, интенсивностью и направлением основных процессов выветривания и почвообразования, наиболее присущими формации климатическими условиями и типами природной растительности. Историко-эволюционные черты почвенного покрова представлены несколькими возрастными стадиями формирования почв — от наиболее молодых гид- роморфных и полугидроморфных до палеогидроморфных и автоморфных. Несмотря на гипотетичность гидроморфного прошлого многих типов почв, подобное направление эволюции почвенного покрова очень широко распространено на континентах земного шара, особенно в зонах четвертичного материкового оледенения, на великих озерно-аллювиальных равнинах и в районах по- зднечетвертичных морских трансгрессий. Такое же направление имеет и современный процесс аридизации суши, уже обративший на себя внимание международных научных организаций. Сказанное позволяет характеризовать почвенную карту мира ВАКовды и др. не только как наиболее подробную и разностороннюю по заключенной в ней информации по сравнению с предшествовавшими ей картами, но и как отразившую новые закономерности в генезисе и географии почвенного покрова мира. Особое место среди мировых почвенных карт занимает Почвенная карта мира ФАО/ЮНЕСКО, составление которой было осуществлено по рекомендации Международного общества почвоведов и заняло почти 20 лет A961— 1978). Это первая в истории почвоведения мировая карта, разработанная на основе международного сотрудничества почвоведов. Главной и очень сложной научной проблемой создания карты была разработка ее легенды на основе согласованной номенклатуры и диагностики выделяемых на карте почвенных единиц. Карта опубликована на 19 листах в масштабе 1:5 000 000, с фундаментальными пояснительными текстами в десяти томах.
Глава 12. Почвенные карты мира Номенклатура почв, используемая в легенде карты, имеет компилятивный характер. Некоторые названия заимствованы из национальных почвенных классификаций (русской, французской, немецкой, японской, польской и др.). Большинство искусственно созданы на основе латинских и греческих корней. В легенде карты первоначально было выделено 26 наиболее крупных единиц первого уровня и 106 единиц второго уровня. Несомненными достоинствами карты ФАО/ЮНЕСКО являются согласованная международная номенклатура и диагностические критерии, относительно крупный масштаб карты, большая информативная насыщенность характеристики картографических единиц. Поэтому карта ФАО/ЮНЕСКО — наиболее подробная современная почвенная карта мира. Заслуживает также внимания стремление отразить на этой карте особенности почвенного покрова путем показа в картографических единицах не отдельных типов почв, а их сочетаний (преобладающая и сопутствующая почва), дополняемых характеристикой рельефа и состоянием поверхности почвенного покрова. Такие сведения, безусловно, интересны и полезны для оценки земельных ресурсов. Поэтому почвенная карта мира ФАО/ЮНЕСКО представляет собой крупный шаг вперед в мировой картографии почв, особенно с чисто фактологической и технико-картографической точек зрения. Она послужила основой дальнейших фундаментальных почвенных исследований на глобальном уровне. На ее базе в 1982 г. проведена оценка почвенных ресурсов мира, разработана и реализована концепция учета разных видов деградации почв, составлены мировые карты опустынивания земель A984) и деградации почв A990). Эти карты подтвердили глобальный характер современных процессов деградации почв. Начаты и активно ведутся работы по составлению цифровой базы данных по почвам и землям мира (Soil and Nerrain Digital Data Base) в масштабе 1:1 000 000 (проект «Soter»). Наряду с достоинствами нельзя не отметить и некоторые слабые стороны карты ФАО/ЮНЕСКО, которые ранее были рассмотрены И. П. Герасимовым A969). По его мнению, они заключаются в отходе от генетических принципов анализа разнообразия почв и закономерностей их пространственного распространения. Тем не менее публикация почвенной карты мира ФАО/ЮНЕСКО дала основание для дальнейшего международного сотрудничества в области классификации и картографии почв. В 1990 г. был опубликован пересмотренный вариант легенды. В результате многих международных разработок и консультативных совещаний на XV Международном конгрессе почвоведов в Мексике в 1994 г. было принято решение о разработке Мировой реферативной базы почвенных ресурсов (WRB) на основе обновленной легенды карты ФАО/ЮНЕСКО. При этом для выделения почвенных категорий (или групп) на первом уровне решено использовать разделение почв по характеру главенствующего почвообразовательного процесса, который определяет наиболее типичные свойства и признаки почв, а на втором уровне — по характеру и выраженности сопутствующего почвообразовательного процесса. Следовательно, современная работа по созданию мировой классификации почв отличается постепенным сближением и взаимопроникновением двух принципов систематизации разнообразия почв: субстантивного (по строению и свойствам почв с особым вниманием к учету диагностических горизонтов и диаг-
Часть III. Почвенный покров мира ностических признаков почв) и процессно-генетического, обусловливающего совокупность свойств, признаков и функций почв. В названиях почв используется номенклатура легенды мировой карты ФАО/ЮНЕСКО. Работа по созданию мировой классификации почв ни в какой мере не исключает дальнейших поисков и совершенствований классификации в национальных школах почвоведения. Очень интересна по замыслу и принципам составления первая почвенная карта мира для высшей школы, разработанная М.АХлазовской и В.М.Фрид- ландом A978) в масштабе 1:15 000 000. В соответствии с учебным назначением она хорошо отражает закономерности генезиса и географии почвенного покрова мира. Это достигается четко сформулированными генетическими принципами группировки почв и структур почвенного покрова, ясной логикой построения легенды карты и удачно подобранными картографическими приемами изображения сложной картины мирового почвенного покрова. Легенда карты состоит из двух матриц и дополнительных таблиц. В матрице «Почвы» по горизонтали даны девять типов водного режима почв, по вертикали — три группы температурных режимов почв. На фоне гидротермической группировки показанные на карте типы почв объединены в генетические группы в соответствии с ведущими почвенными процессами. Всего в легенде выделено 25 генетических групп почв, объединяющих ПО почвенных единиц (преимущественно типов почв). В матрице «Структуры почвенного покрова» по вертикали даны двенадцать генетико-геометрических групп мезоструктур почвенного покрова, по горизонтали — пять групп комплексов и мелкоконтурных сочетаний, являющихся компонентами мезоструктур. В особом разделе легенды приведены почвообра- зующие породы и их гранулометрический состав. В целом рассматриваемая карта не только позволяет получить хорошее представление о большом разнообразии почв мира, но и одновременно указывает на закономерный характер этого разнообразия, дает обобщенную почвенно- геохимическую и гидротермическую характеристику выделенных в легенде карты группировок почв. Впервые в мировой картографии почв показаны основные структуры почвенного покрова, геометрические формы которых тесно связаны с рельефом и почвообразующими породами, с геологической историей формирования разных типов структур почвенного покрова. Сказанное позволяет заключить, что значение рассматриваемой карты Глазовской и Фридлан- да далеко выходит за рамки учебного пособия. В ней с большим успехом развиваются лучшие традиции докучаевской генетической школы картографии почв, стремящейся не только показать фактическую картину почвенного покрова, но и понять его происхождение и законы формирования. В этом плане большое научное значение имеет фундаментальный двухтомный атлас «Природа и ресурсы Земли» (Resources and Enwironment World Atlas. Vienna, 1998—1999), содержащий большое количество разномасштабных карт, в том числе карты «Почвенно-экологическое районирование мира» и «Арид- ность суши. Вероятность засух и вторичного засоления почв». Карта «Почвенно-экологическое районирование мира» в масштабе 1:60 000 000 наиболее полно характеризует почвенно-экологические ресурсы земного шара, экологическую специфичность отдельных регионов мира, основные параметры почвообразования, остроэкологический потенциал и определяет пути оптимизации земледелия. На карте «Аридность суши. Вероят-
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира ность засух и вторичного засоления почв» масштаба 1:80 000 000 представлены общая картина аридности, засоленности почвенного покрова суши; сведения о вероятности засух и вторичного засоления почв при орошении, дающие интегральную информацию о риске и развитии процессов опустынивания. Легенда карты позволяет оценить потенциальную степень деградации почвенного покрова в результате опустынивания в региональном и глобальном масштабах. Краткий анализ мировых почвенных карт позволяет сделать некоторые общие выводы относительно развития географии и картографии почв. 1. Новые мировые и обзорные почвенные карты показывают, насколько более сложным и разнообразным оказался почвенный покров мира по сравнению с первоначальными представлениями, отраженными на первых мировых картах Докучаева и Глинки. 2. Наряду с установленными Докучаевым законами широтной и вертикальной зональности почв современные почвенные карты отражают и иные почвенно-биоклиматические и почвенно-геохимические закономерности, проявляющиеся в наличии почвенно-климатических фаций (общностей, провинций) и почвенно-геохимических формаций (почвенно-геохимических полей). Предпринят первый опыт отображения на мировой почвенной карте истори- ко-генетических связей разных типов почв, испытавших в истории своего развития смену гидроморфных условий почвообразования автоморфными. 3. Существенное развитие получило Почвенно-географическое районирование как одно из направлений географии почв, позволяющее в наиболее полной и систематической форме не только отразить всю сложность строения почвенного покрова на разных уровнях его организации, но и объяснить ее с точки зрения законов генезиса и географии почв. В связи с обострением проблемы охраны и использования природных ресурсов научная и практическая значимость мировой и обзорной картографии почв в наше время резко возросла. Без достаточно подробных и достоверных мировых и обзорных почвенных карт невозможны научно обоснованная разработка прогнозов использования и оценки земельных ресурсов, зонально-региональной специализации сельского, лесного и других отраслей хозяйства, проектирование и осуществление крупных мелиоративных мероприятий, охрана почв от разрушения и химического загрязнения. Опыт почвенно-картографических работ последнего времени свидетельствует о том, что дальнейшее развитие мировой и обзорной картографии почв будет теснейшим образом связано с развитием теории генезиса и географии почв и все более широким использованием аэрокосмических методов исследования почвенного покрова. Глава 13 ПОЧВЕННО-БИОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОЯСА И ОБЛАСТИ МИРА Современные почвенные карты мира и основанные на них схемы почвенного районирования дают возможность достаточно подробно охарактеризовать почвенный покров земного шара. Этому вопросу посвящены специальные монографии и учебники: «Почвы мира» М.А.Глазовской A972—1973), «Почвен-
416 Часть III. Почвенный покров мира
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира Таблица 31 Распределение почвенного покрова суши по почвенно-биоклиматическим поясам и областям, % (по Н.Н.Розову и М.Н.Строгановой, 1979) Пояс Тропический Субтропический Суббореальный Бореальный Полярный Всего Области Влажные (гумидные) 20 5 4 18 4 51 Переходные 13 6 6 25 Сухие (аридные) 9 9 6 24 Всего 42 20 16 18 4 100 ный покров земного шара» Б.Г.Розанова A977), «Почвенный покров мира» Н.Н.Розова и М.Н.Строгановой A979), «Почвы» Е.В.Лобовой и А.В.Хабарова A983). Обстоятельные сведения о географии почв мира содержатся в учебнике «География почв с основами почвоведения» М.А.Глазовской и А.Н.Геннадие- ва A995). Ниже дается лишь краткий обзор общей картины почвенного покрова земного шара и его континентов. В основу обзора нами положена схема почвенно-биоклиматического районирования мира (рис. 64, эта же схема помещена на форзаце II), дающая возможность оценить в обобщенной форме распространение главных типов почв земного шара в тесной связи с биоклиматическими условиями. Это очень важное обстоятельство, так как именно климат, почва и растительность — главные факторы, определяющие биологическую продуктивность ландшафтов. Поэтому почвенно-биоклиматическое районирование является, в сущности, и почвенно-экологическим. Прежде всего следует обратить внимание на распределение почвенного покрова суши по почвенно-биоклиматическим поясам и областям (табл. 31). < Рис. 64. Почвенно-биоклиматические области мира (по Н.Н.Розову и М.Н.Строгановой, 1979). Полярные области: П, — Северо-Американская, П2 — Евразиатская. Бореальные таежно-лесные и лугово-лесные области: Б{ — Северо-Американская, Б2 — Исландско-Норвежская, Б3 — Евро- пейско-Сибирская, Б4 — Берингово-Охотская, Б5 — Огненноземельская. Бореальные мерзлотно- таежные области: Бм, — Северо-Американская, Бм2 — Восточно-Сибирская. Суббореальные лесные области: СБл, — Северо-Американская восточная, СБл2 — Северо-Американская западная, СБл3 — Западно-Европейская, СБл4 — Восточно-Азиатская, СБл5 — Южно-Американская, СБл6 — Новозеландско-Тасманская. Суббореальные степные области: СЬХ — Северо-Американская, СБ2 — Евразиатская, СБ3 — Южно-Американская. Суббореальные пустынные и полупустынные области: СБп, — Центрально-Азиатская, СБп2 — Северо-Американская, СБп3 — Южно-Американская. Субтропические влажные лесные области: СТл, — Северо-Американская, СТл2 — Восточно-Азиатская, СТл3 — Южно-Американская, СТл4 — Австралийская. Субтропические засушливые области: СТ, — Северо-Американская, СТ2 — Средиземноморская, СТ3 — Восточно-Азиатская, СТ4 — Южно-Американская, СТ5 — Южно-Африканская, СТ6 — Австралийская. Субтропические пустынные и полупустынные области: СТп, — Северо-Американская, СТп2 — Афро-Азиатская, СТп3 — Южно-Американская, СТп4 — Южно-Африканская, СТп5 — Австралийская. Тропические влажные лесные области: Тл, — Американская, Тл2 — Африканская, Тл3 — Австрало-Азиатская. Тропические саванные области: Т, — Центральноамериканская, Т2 — Южно-Американская, Т3 — Афро- Азиатская, Т4 — Австралийская. Тропические полупустынные и пустынные области: Тп, — Южно- Американская, Тп2 — Афро-Азиатская, Тп3 — Южно-Африканская, Тп4 — Австралийская 14 География почв
Часть III Почвенный покров мира Из табл. 31 отчетливо видно, что почти половина D2%) всей площади почвенного покрова земного шара приходится на тропический пояс, значительно меньшие и близкие по размеру площади занимает почвенный покров субтропического, бореального и суббореального поясов. И лишь 4% почвенного покрова суши находится в полярном поясе. Почвенный покров полярного пояса Полярный пояс занимает 13% площади суши, более 2/3 его территории покрыто ледниками Антарктиды, Гренландии и других островов. В Северном полушарии в пределах пояса выделяются две почвенные области: Евразиатская и Северо-Американская. В Южном полушарии, в Антарктиде, имеются лишь совсем небольшие районы, свободные ото льда. Почти на всей площади полярного пояса распространена многолетняя мерзлота. В почвенном покрове полярного пояса различают арктическую и субарктическую зоны. В арктической зоне, отличающейся очень суровым климатом, под куртинами растительности по морозобойным трещинам образуются арктические почвы. Они характеризуются укороченным профилем, отсутствием признаков оглеения, слабокислой или нейтральной реакцией, почти полной насыщенностью основаниями поглощающего комплекса. На крайнем севере арктической зоны в наиболее аридных условиях формируются арктические пустынные почвы. С малым количеством осадков и привносом ветром солей с океанов связано наличие солевых и карбонатных корочек на поверхностях щебнистых пород и местами солевых выцветов в примитивных почвах арктических пустынь. В субарктической зоне с менее холодным и более влажным климатом под мохово-лишайниковой и мохово-кустарничковой растительностью на сугли- нисто-глинистых породах широко представлены тундровые глеевые почвы. Слабая испаряемость и неглубоко залегающая многолетняя мерзлота способствуют переувлажнению и оглеению профиля. Тундровые глеевые почвы характеризуются подвижным фульватным гумусом и отличаются от арктических большей кислотностью и меньшей насыщенностью основаниями. На каменистых и хрящеватых песчано-супесчаных породах, богатых по минералогическому составу, в условиях хорошего дренажа формируются почвы с бурым, морфологически неоподзоленным неоглеенным профилем — тундровые подбуры. Это кислые ненасыщенные почвы, обогащенные органическим веществом, в составе которого преобладают фульвокислоты, связанные с железом и алюминием. В почвенном покрове субарктической зоны широко распространены болотные почвы. Общая особенность почвенного покрова полярного пояса — комплексность, связанная с проявлением мерзлотных процессов. В арктической зоне и континентальных частях субарктической зоны господствуют трещинно-нано- полигональные комплексы. В более влажных океанических и умеренно континентальных фациях Субарктики наиболее широко представлены пучинно-бу- горковые комплексы. Евразиатская полярная область лежит преимущественно в субарктической зоне. Почвы области в пределах России охарактеризованы во второй части настоящего учебника. Северо-Американская область проникает значительно севернее. На прилегающих к континенту островах и севере Гренландии господ-
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира ствуют ландшафты арктических пустынь. Такие же, но еще более сухие и холодные ландшафты типичны и для районов Антарктиды, лишенных ледяного покрова. На обширных территориях полярного пояса распространены охота и оленеводство. Земледелие в тундре очаговое, преимущественно закрытого грунта, развивающееся близ городов и промышленных центров. Тундровые почвы легко поддаются эрозии после нарушения растительного покрова. Поэтому актуальной проблемой, возникающей в связи с хозяйственным освоением Крайнего Севера, является охрана природы тундры. Почвенный покров бореального пояса Бореальный пояс включает 18% площади почвенного покрова земного шара и хорошо развит только в Северном полушарии. Он охватывает обширные пространства в Северной Америке, Европе и Азии с умеренно холодным климатом, покрытые преимущественно таежными лесами. Суммы температур воздуха более 10° С составляют 600—2200°, продолжительность вегетационного периода от 40 до 150 дней. Зимой почвы могут промерзать на срок до 5—8 месяцев и более. На горные территории приходится 34% общей площади пояса. Почвенный покров сформирован главным образом на рыхлых сиаллитных отложениях четвертичного возраста. В пределах бореального пояса выделяется несколько групп почвенных областей: 1) таежно-лесные континентальные с преобладанием подзолистых и болотно-подзолистых почв (Северо-Американская и Ев- ропейско-Сибирская); 2) лугово-лесные приокеанические с дерново-торфянистыми почвами (Исландско-Норвержская, Берингово-Охотская и Огнен- ноземельская); 3) мерзлотно-таежные с криогенными (мерзлотно-таежными) почвами (Северо-Американская и Восточно-Сибирская) (см. рис. 64). Северо-Американская и Европейско-Сибирская таёжно-лесные континентальные области подвергались древним оледенениям. На территориях господствуют ледниковые и водно-ледниковые типы рельефа и сопряженные с ними моренные, флювиогляциальные, озерно-ледниковые отложения разного гранулометрического состава, а также перигляциальные покровные лёссовидные суглинки. В строении почвенного покрова выражены широтно-зональные и фациальные закономерности, особенно отчетливые в Европейско-Сибирской области. В почвенном покрове распространены глееподзолистые, подзолистые, дерново-подзолистые почвы, на легких породах — альфегумусовые подзолы. Заметную роль в структуре почвенного покрова континентальных таежно-лес- ных областей играют болотно-подзолистые и болотные почвы, на карбонатных породах — дерново-карбонатные почвы. Особенно широко процессы оглеения и заболачивания распространены на Западно-Сибирской равнине. На карбонатных лёссовидных суглинках под широколиственными или хвой- но-широколиственными лесами на западе Европейско-Сибирской области (в Западной Европе) развиты буроземы, на востоке, в более континентальной области (Восточно-Европейская равнина) у ее южной границы, они замещаются серыми лесными почвами. Своеобразные серые лесные почвы (grey wooded soils) встречаются в самой континентальной части Северо-Американской области у подножия Скалистых гор. 14*
Часть III. Почвенный покров мира Для бореалъных лугово-лесных приокеанинеских областей характерны дерново-торфянистые субарктические почвы под разнотравно-злаковыми лугами. Ведущий процесс в них гумусово-аккумулятивный. Специфической чертой почвенного покрова этих территорий является широкое распространение пеп- лово-вулканических почв. Особенно много их на Камчатке, Курильских и Алеутских островах, на Аляске. Пеплово-вулканические почвы слоисты и содержат погребенные почвенные профили вследствие периодически повторяющихся пеплопадов. Почвенный покров Европейско-Сибирской и Берингово-Охотской почвенных областей подробно рассмотрен во второй части настоящего учебника. В группе бореалъных мерзлотно-таежных областей выделяют Восточно-Сибирскую и Северо-Американскую почвенные области. Главная отличительная черта последних — наличие в пределах почвенного профиля или у его нижней границы многолетней мерзлоты, которая зимой смыкается с верхним сезон- нопромерзающим слоем. Восточно-Сибирская область охватывает обширные пространства Средней и Восточной Сибири. Для нее характерны экстраконтинентальный холодный климат с большим диапазоном изменения атмосферного увлажнения, господство горного рельефа и разнообразие состава почвообразующих пород, являющихся в основном продуктами выветривания коренных пород. Растительность представлена светлохвойной лиственничной тайгой. В пределах области господствуют горно-зональные макроструктуры почвенного покрова, представленные двумя основными поясами — горно-таежным и горно-тундровым. На равнинной территории различают две подзоны: северо- и среднетаежную. В почвенном покрове преобладают на суглинисто-глинистых породах глеемерзлот- но-таежные (в северной тайге) и мерзлотно-таежные (в средней тайге) почвы в сочетании с мерзлотными болотными. На мелкоземисто-щебнистом элювии и элюво-делювии основных пород в условиях свободного дренажа широко распространены охристые подбуры. На более кислых мелкоземисто-каменистых породах и песках формируются аль- фегумусовые подзолы. К выходам карбонатных пород приурочены перегнойно- и дерново-карбонатные почвы. На суглинисто-глинистых нещебнистых продуктах выветривания траппов образуются своеобразные почвы с недифференцированным профилем — грануземы. В южной части средней тайги на суглинисто-щебнистом элювии основных пород распространены буроземы грубогумусовые, а в нижнем горно-лесном поясе под южно-таежными травянистыми лесами — дерново-таежные почвы. В наиболее континентальных сухих и холодных районах области (Центрально-Якутская котловина) господствуют палевые мерзлотные почвы, а среди них по депрессиям рельефа встречаются лугово-черноземные и засоленные почвы. Накоплению солей способствуют котловинный рельеф, сухой климат и мерзлотный водоупор. Характеристика почв и почвенного покрова Восточно-Сибирской почвенно-биоклиматической области изложена во второй части учебника. Северо-Американская мерзлотно-таежная область меньше по площади и почвенный покров ее менее разнообразен. Территория области расположена в подзоне северной тайги. В почвенном покрове преобладают подбуры, глеемер- злотно-таежные и мерзлотные болотные почвы.
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира Земледельческая освоенность бореального пояса едва достигает 5%. Главная причина этого — суровость климатических условий, прежде всего недостаток тепла для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. Поэтому основными направлениями хозяйственного использования биологических ресурсов бореального пояса являются лесное хозяйство, охота и оленеводство. Вместе с тем южные районы таежно-лесных областей по почвенно-климати- ческим условиям благоприятны для возделывания многих зерновых и технических культур и весьма интенсивно осваиваются. Для повышения плодородия необходимо внесение органических и минеральных удобрений, а также мелиорация заболоченных почв. Почвенный покров суббореального пояса Суббореальный почвенно-биоклиматический пояс немного меньше бореального, и на него приходится 16% площади почвенного покрова земного шара. Суббореальный пояс распространен в основном в Северном полушарии — в Евразии и Северной Америке, в Южном полушарии к нему относятся лишь небольшие территории на юге Аргентины и в Новой Зеландии. Горные массивы, как и в бореальном поясе, покрывают 1/3 поверхности. Суббореальный пояс по сравнению с бореальным лучше обеспечен теплом и резче дифференцирован по увлажнению. Влажные области занимают несколько меньше 1/3 его площади, а 2/3 приходится на аридные и семиаридные. Годовая сумма температур более 10°С колеблется в пределах 2200—4000°, продолжительность вегетационного периода от 130 до 210 дней. Зимой почвы промерзают на срок от нескольких дней до 4—5 месяцев, за исключением почв некоторых океанических побережий. Почвообразование протекает на сиаллитных карбонатных и бескарбонатных корах выветривания. В распределении почв хорошо выражена горизонтальная зональность: широтная на внутренних равнинах Евразии и меридиональная в Северной и Южной Америке. При движении от берегов океанов в глубь материков происходит смена ландшафтов от более влажных к более сухим с нарастанием континентальное™ климата, что вызывает появление в почвах фациальных различий. В пределах пояса выделяются три группы почвенных областей: 1) влажные лесные области с буроземами; 2) степные области с черноземами и каштановыми почвами; 3) полупустынные и пустынные области со светло-каштановыми, бурыми полупустынными и серо- бурыми пустынными почвами (см. рис. 64). Суббореалъные влажные буроземно-лесные области расположены на океанических окраинах почти всех континентов. В почвенном покрове господствуют буроземы. Они формируются под широколиственными, хвойно-широколиствен- ными и хвойными лесами и характеризуются промывным водным режимом, интенсивным внутрипочвенным метаморфическим оглиниванием, кислой или слабокислой реакцией всего профиля или его верхней части, ненасыщенностью основаниями, повышенным содержанием подвижных форм железа, слабой дифференциацией профиля на генетические горизонты. Буроземы разделяют на слабоненасыщенные (типичные) и сильноненасыщенные (кислые). Наряду с ними широко распространены буроземы с осветленным верхним горизонтом — лессивированные и оподзоленные, а в условиях затрудненного
Часть HI. Почвенный покров мира дренажа почвы большей частью имеют признаки поверхностного оглеения, генезис которого связан чаще всего с лессиважем и элювиально-глеевым процессом. И.П.Герасимов предложил называть эти почвы «псевдооподзоленны- ми». В западноевропейской литературе они именуются почвами «лессиве» и «псевдоглей». В Северном полушарии значительны по площади Западно-Европейская и Северо-Американская (приатлантическая) области. Западно-Европейская бу- роземно-лесная область не подверглась оледенению и характеризуется сложным рельефом (чередованием гор, возвышенностей, аккумулятивных равнин), разнообразием почвообразующих пород, господством в прошлом широколиственных лесов. Почвенный покров представлен генетическим рядом буроземов (типичных, кислых, лессивированных, оподзоленных), различия которых обусловлены главным образом пестротой пород и степенью расчленения поверхности. Нередко они чередуются с подзолистыми почвами и рендзинами. На внутренних равнинах, окруженных горными массивами, формируются выщелоченные и оподзоленные черноземы. Северо-Американская восточная буроземно-лесная область лежит на побережье Атлантического океана, преимущественно в зоне смешанных и широколиственных лесов, для которой характерны буроземы лессивированные и кислые. На западе области под высокотравными бородачево-ковыльными прериями распространены черноземовидные почвы, в США их называют брунизема- ми (от фр. «brun» — бурый). От черноземов они отличаются промывным водным режимом, кислой реакцией, преимущественно фульватным составом гумуса, глинным выветриванием, отсутствием иллювиально-карбонатного горизонта. На слабодренированных участках они сменяются своеобразными лугово-чер- ноземовидными и более влажными черноземовидными луговыми почвами, имеющими в профиле признаки оглеения и железисто-марганцевые конкреции. Лугово-черноземовидные и луговые почвы прерий встречаются и в Восточно-Азиатской буроземно-лесной области, которая отличается более холодным, муссонным климатом. Длительное сохранение в почвах сезонной мерзлоты вызывает застой влаги и временное поверхностное переувлажнение почв. Северо-Американская западная, Южно-Американская и Новозеландско-Тас- манская буроземно-лесные области характеризуются горным рельефом и господством в почвенном покрове бурых лесных почв, сменяющихся с высотой горно-луговыми. Заметное место в почвенном покрове Северо- и Южно-Американской областей занимают пеплово-вулканические почвы (андосоли). В пределах суббореального пояса выделяются три степные области, почвенный покров которых представлен преимущественно черноземами и каштановыми почвами, сформированными на сиаллитно-карбонатных корах выветривания. Значительное место среди них, главным образом в отрицательных формах рельефа, занимают различные засоленные почвы (около 20% общей площади), на долю полугидроморфных, гидроморфных и аллювиальных почв приходится около 11% площади равнинных территорий. В макроструктуре почвенного покрова степных областей отчетливо прослеживаются зонально-фациальные закономерности. Самая большая по площади Евразиатская область расположена в центре одноименного континента. Генезис, свойства и эколого-географические закономерности распространения черноземных и каштановых почв области подробно рассмотрены в предыдущей
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира части учебника на примере географии почв лесостепи и степи России, Украины и Казахстана. В Северо-Американской степной области зоны черноземов и каштановых почв вытянуты в меридиональном направлении. Американские черноземные и каштановые почвы по строению профиля и свойствам близки к соответствующим почвам Евразии. В почвенном покрове степей Северной Америки меньше солонцеватых почв и солонцов. Южно-Американская степная область невелика по площади. Здесь преобладают каштановые почвы, а черноземы занимают небольшую территорию в предгорьях Анд на крайнем юге материка. Суббореалъные полупустынные и пустынные области охватывают более 1/3 площади пояса и распространены на обширных территориях Средней и Центральной Азии и в наиболее аридных районах Северной и Южной Америки. Почвенный покров суббореальных пустынь и полупустынь слагается светло-каштановыми и бурыми полупустынными, серо-бурыми пустынными почвами, а также песками, такырами и солончаками. Крайне низкое количество атмосферных осадков способствует сохранению продуктов выветривания в почвенной толще и развитию процессов осолонцевания и засоления почв. Солон- цеватость несколько ослабляется в районах с осадками муссонного типа. В высоких горных системах Центральной Азии (Тибетское нагорье, Памир и др.) в условиях чрезвычайной сухости климата, холода и близости ледников формируются высокогорные пустынные почвы — маломощные, щебнистые, карбонатные и малогумусные. В замкнутых депрессиях широко распространены солончаки, окружающие соленые озера. На равнинных территориях Центрально- Азиатской области проявляется горизонтальная зональность в распределении светло-каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв. Характернейшая черта структуры почвенного покрова, особенно в полупустыне, — комплексность. Генезис и свойства полупустынных и пустынных почв суббореального пояса подробно рассмотрены во второй части учебника (гл. 10). В почвенном покрове Северо-Американской области преобладают песчаные и щебнистые бурые полупустынные малокарбонатные и малогипсовые почвы, сходные с аналогичными почвами Центральной Монголии. Большие территории заняты каменистыми и щебнистыми слаборазвитыми почвами. В депрессиях рельефа вокруг озер распространены солончаки и солонцы. Почвенный покров Южно-Американской области представлен светло-каштановыми и бурыми полупустынными почвами Патагонского плоскогорья, преимущественно каменистыми, часто на вулканических породах. В сельскохозяйственном отношении суббореальный пояс является самым освоенным поясом Земли, на его территории сосредоточенно более 1/3 земледельческих площадей мира. Наиболее распаханы черноземы, бруниземы и каштановые почвы. В составе посевов на этих почвах господствуют озимая и яровая пшеница, кукуруза, ячмень, а также сахарная свекла, подсолнечник и др. Это главные «хлебные» районы мира. Основная проблема земледелия на черноземах и особенно каштановых почвах — накопление влаги в почве, а местами и орошение. Буроземы тоже интенсивно используются в земледелии, но нуждаются в систематическом внесении органических и минеральных удобрений. В пустынях и полупустынях раз-
Часть III. Почвенный покров мира вито преимущественно пастбищное животноводство. Земледелие здесь орошаемое, пашни занимают очень незначительные площади и приурочены к оазисам, где имеются источники воды. Почвенный покров субтропического пояса Субтропический пояс включает 20% площади почвенного покрова мира. Горные территории составляют 29% общей поверхности пояса. Субтропический пояс теплее суббореального. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С варьирует от 4000 до 8000°, продолжительность вегетационного периода от 200 до 365 дней. Тепловые ресурсы позволяют выращивать два полных урожая в год. Преобладают аридные и субаридные ландшафты. Почвообразование происходит преимущественно на сиаллитных карбонатных и засоленных корах выветривания. Горизонтальная зональность в распределении почв имеет ограниченное проявление, но хорошо выражены фациальные особенности. Смена ландшафтов и почв в субтропиках обусловлена главным образом увлажнением, которое убывает по мере удаления от океанических побережий. В пределах субтропического пояса различаются три группы почвенных областей: 1) влажно-лесные области с красноземами и желтоземами, 2) ксерофитно- лесные и кустарниково-степные области с коричневыми и серо-коричневыми почвами и 3) полупустынные и пустынные области с сероземами и разнообразными пустынными почвами (см. рис. 64). Субтропические влажно-лесные области распространены в основном на восточных гумидных окраинах материков, где выпадает от 1000 до 2500 мм осадков в год. Наиболее значительны по площади расположенные в Северном полушарии Северо-Американская и Восточно-Азиатская области. В почвенном покрове преобладают желтоземы и красноземы. Для них характерны промывной водный режим, кислая реакция (рН 4,5—5,5), фульватный состав гумуса, ферраллитный или сиаллитно-ферралли!,ный состав минеральной части почв с узким отношением Si02: A1203, особенно в илистой фракции. Красноземы формируются на основных изверженных породах или на древних ферраллит- ных корах выветривания, желтоземы тяготеют к осадочным породам. В Южном полушарии площадь влажных субтропиков значительно меньше. Здесь выделяются две области: Южно-Американская и Австралийская. В почвенном покрове Южно-Американской области преобладают красноземы под хвойными и хвойно-лиственными лесами и красновато-черные почвы под высокотравными субтропическими прериями. Последние образуются в условиях меньшего увлажнения (800—1000 мм) при равномерном распределении осадков в течение года. В красновато-черных почвах ферраллитизация сочетается с интенсивным гумусонакоплением, водный режим промывной и карбонаты в профиле отсутствуют. Для них характерны довольно мощный E0—60 см) гумусовый горизонт с зернистой структурой и содержанием гумуса преимущественно фульватного состава до 10%, кислая реакция (рН 4,2—4,8) по всему профилю. Некоторые исследователи относят эти почвы к черноземам, полагая, что их красноватый оттенок и признаки ферраллитизации почвенной массы обусловлены древней красноцветной корой выветривания, на которой они формируется на юге Бразилии и в Уругвае. Раньше в американской литературе они назывались руброземами (от лат. «rubrum» — красный), по номенклатуре
Глава 13. Почвенно-биоклиматшеские пояса и области мира ФАО/ЮНЕСКО они отнесены к файоземам (от гр. «phaeos» — серый, темный). Красновато-черные почвы имеются и в Северо-Американской субтропической области, в ее западной, менее влажной части на границе с сухими субтропиками. Австралийская влажно-лесная область характеризуется горным рельефом и господством в почвенном покрове желтоземов и желто-бурых почв. Гидроморф- ные почвы влажно-лесных субтропических областей представлены желтозем- но-глеевыми, луговыми, болотными и аллювиальными почвами. Субтропические засушливые ксерофитно-лесные и кустарниково-степные области распространены на всех материках. Почти все они имеют сложный рельеф. Здесь чередуются горные хребты, плоскогорья, плато и межгорные впадины. Поэтому горизонтальные почвенные зоны большей частью не выражены, а господствует горная зональность. В почвенном покрове преобладают коричневые и серо-коричневые почвы. Они сформированы преимущественно на сиал- литно-карбонатных корах выветривания, причем коричневые почвы встречаются под низкорослыми разреженными ксерофитными лесами, а серо-коричневые — под кустарниковыми субтропическими степями. В Австралии коричневые почвы развиваются под сухими эвкалиптовыми лесами, в странах Средиземноморья — под жестколистными вечнозелеными кустарниками («маквис») со злаковым травяным покровом или под кустарниками листопадными («шибляк»). Для них характерен непромывной водный режим в условиях переменно-влажного климата. Этим определяется интенсивное внутрипочвенное выветривание и оглинивание профиля, особенно его средней части, вынос из почвенной толщи легкорастворимых солей и образование в средней и нижней частях профиля иллювиально-карбонатного горизонта. Коричневые почвы содержат 5—8% гумуса, обладают высокой емкостью катионного обмена, нейтральной или слабощелочной реакцией. Часто коричневые почвы имеют красноватые оттенки в окраске, что может быть связано с красноцветными фер- раллитными или ферритно-сиаллитными корами выветривания. Серо-коричневые почвы занимают переходное положение между коричневыми почвами и сероземами. Они отличаются от коричневых почв меньшим оглиниванием профиля, щелочной реакцией, невысоким содержанием гумуса B—4%). Среди почв засушливых и сухих субтропиков спорадически распространены своеобразные черные слитые почвы. Они развиваются преимущественно на плоских слаборасчлененных равнинах или в депрессиях, часто встречаются в долинах рек и на озерных террасах. Черные слитые почвы характеризуются тяжелым гранулометрическим составом, слитым сложением, сильной огли- ненностью, высоким содержанием поглощенного магния, значительным количеством в составе вторичных минералов монтмориллонита. Им свойственны непромывной водный режим и часто высокое содержание карбонатов. В сухое время года они плотны и трещиноваты, а в сырое — сильно набухают и становятся вязкими. По-видимому, генезис этих почв связан с гидроморфной фазой их развития, обусловившей относительно высокую аккумуляцию в них гумуса в сочетании с интенсивным преобразованием минеральной части почвы (ВАКовда и др.). В странах Балканского полуострова подобные почвы называют «смолницы», в Марокко — «тирсы», в Южной Америке — «терра-негро». На международных почвенных картах и в классификациях они получили название «вертисоли» (от лат. «vertere» — оборачивать), подчеркивающее их способность к перегруппировке почвенной массы при набухании и растрескивании.
Часть III. Почвенный покров мира Наряду со слитыми почвами в структуре почвенного покрова субтропических засушливых областей принимают участие лугово-коричневые, лугово-серо-ко- ричневые, луговые и аллювиальные почвы. Самые крупные массивы луговых, преимущественно слитых почв выделены на Почвенной карте мира М.АХла- зовской и В.М.Фридланда A982) в Южно-Американской области, в бассейне Парагвая, и в Восточно-Азиатской области, в низовьях Хуанхэ. В субтропическом поясе наибольшая площадь приходится на полупустынные и пустынные области. Здесь преобладают сиаллитные карбонатные, часто засоленные и грубообломочные коры выветривания. Три четверти территории указанных областей занимают примитивные и малоразвитые почвы субтропических пустынь. Их разнообразие в большой степени определяется особенностями литолого-геоморфологических условий. Шире всего распространены почвы каменистых и каменисто-глинистых пустынь. Для этих пустынь характерно образование на поверхности щебня или скал темных корочек, содержащих железо и марганец («пустынный загар»), а также солевых, карбонатных, гипсовых корок на нижней стороне камней и поверхности почв. Происхождение их, по-видимому, связано с подтягиванием к сильно нагретым поверхностям пород пленочной и частично капиллярной влаги и последующим ее испарением. Местами в каменистых пустынях развиты серо-бурые пустынные почвы. Более всего они встечаются в Азии. Песчаные пустыни в субтропиках занимают значительно меньшие площади по сравнению с каменисто-глинистыми и, как правило, представлены перевеваемыми песками, лишенными почвенного покрова. В субтропических полупустынях распространены почвы сероземного типа. Наиболее типичные сероземы образуются на лёссовидных отложениях и лёссах и приурочены к предгорьям и подгорным равнинам. Генезис и свойства почв этого типа подробно рассмотрены нами во второй части учебника. Здесь отметим лишь, что сероземы имеют глубокий, но слабо дифференцированный профиль без верхней корки, карбонаты обнаруживаются с поверхности, причем максимум их приходится на среднюю часть профиля. Сероземы содержат 1—3% гумуса (богатого азотом), обладают слабощелочной реакцией, хорошей водопроницаемостью, в средней части профиля несколько оглинены. Помимо вышеописанных почв заметное место в структуре почвенного покрова пустынных областей занимают солончаки и такыры. Земледельческая освоенность субтропического пояса составляет 17%. Наиболее распаханы почвы засушливых и влажных областей — коричневые почвы, красноземы и желтоземы, черные слитые и пойменные почвы. В полупустынных и пустынных областях главные земледельческие площади приурочены к сероземам и пойменным почвам. В долинах Нила, Тигра, Евфрата, Инда и других рек возникли самые древние центры земледельческой культуры. В субтропическом поясе произрастает широкий набор сельскохозяйственных растений. Здесь выращивают пшеницу, хлопчатник, виноград, цитрусовые, субтропические орехоплодные и плодово-ягодные культуры. Более половины пашни в субтропиках не обеспечены атмосферной влагой, и поэтому одна из главных проблем субтропического земледелия — ирригация.
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира Почвенный покров тропического пояса Тропический пояс — самый большой, на него приходится 42% всей площади почвенного покрова земного шара. Горные территории невелики и занимают около 13% общей поверхности. Тропический пояс характеризуется жарким климатом с равномерными температурами в течение всего года — не менее 20—22°С в среднем за каждый месяц. Суммы температур воздуха более 10°С колеблются от 8000 до 11 000°. 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), поэтому именно фактор влажности является в тропическом поясе главной причиной ярко выраженной дифференциации условий почвообразования, а следовательно, и разнообразия почв. Оно определяется также влиянием разнообразия состава пород, в том числе древних и молодых кор выветривания, которые особенно характерны для тропического и субтропического поясов, не переживших покровного четвертичного оледенения. Своеобразию генезиса, свойств и особенностям хозяйственного использования тропических и субтропических почв посвящена обширная мировая литература. В отечественной литературе вопросы генезиса и систематики наиболее обстоятельно рассмотрены в книге С.В.Зонна «Тропическое почвоведение» A986). В пределах пояса выделяются три группы почвенно-биоклиматических областей: 1) влажные и переменно- влажные лесные; 2) засушливые ксерофитно-лесные и саванные; 3) полупустынные и пустынные (см. рис. 64). Тропические влажно-лесные области распространены на всех континентах и занимают около половины площади пояса. В почвенном покрове здесь преобладают красно-желтые ферраллитные и красные ферраллитные почвы. 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, гидроксидов железа и алюминия (гетит и гиббсит), а также вторичных глинистых минералов группы каолинита с низким отношением Si02: А1203, равным 2. Красные и желтые цвета сообщаются почвам гид- роксидами железа. Ферраллитные почвы характеризуются кислой реакцией (рН 4,0—5,0), низкой катионообменной способностью (менее 10 мгэкв), сравнительно небольшим содержанием гумуса D—5% под подстилкой и 1—2% вниз по профилю) с преобладанием в его составе фульвокислот. Красно-желтые ферраллитные почвы формируются под высокопродуктивными вечнозелеными влажно-тропическими лесами при постоянной круглогодичной температуре воздуха 25—27°С и большом количестве осадков (до 2500 мм в год и более). Ежегодный опад растительной массы на поверхность почвы достигает очень большой величины: от 250 до 400 ц/ га. Большая часть органических веществ, содержащихся в опаде, быстро минерализуется. Часть продуктов минерализации, в том числе биофильные элементы, вновь вовлекаются микроорганизмами, почвообитающими животными и корневыми системами деревьев в биологический круговорот. Другая часть вымывается из почвы вместе с продуктами выветривания благодаря интенсивно промывному типу водного режима красно-желтых ферраллитных почв. После сведения тропического леса при освое-
Часть III Почвенный покров мира нии занятых им ранее пространств для земледелия обычно начинается интенсивный процесс эрозии этих почв. Красные ферраллитные почвы образуются под высокотравными саваннами и переменно-влажными лесами при тех же термических условиях, что и красно-желтые почвы, но при меньшем количестве осадков A300—1800 мм в год) и ясно выраженном сухом сезоне продолжительностью до 3—4 месяцев. Это способствует дегидратации оксидов железа, вследствие чего усиливается красный цвет почв и увеличивается образование в них железистых конкреций. В отрицательных формах рельефа или на склонах, где близко к поверхности подходят почвенно-грунтовые воды, создаются благоприятные условия для аккумуляции соединений железа и формирования обогащенных оксидами железа и алюминия горизонтов почв и грунтов различной мощности. Во влажном состоянии они легко режутся ножом, но при высыхании быстро твердеют и становятся похожими на кирпич. Поэтому описавший их впервые в 1807 г. английский геолог Ф.Бьюкенен назвал это образование латеритом (от лат. «later» — кирпич). При выходе латеритных горизонтов на поверхность они образуют плотные железистые панцири. Следует заметить, что для развития процессов фер- раллитизации и латеритизации необходимы не только характерные для влажного тропического климата гидротермические условия, но и длительное (в геологическом понимании) время. Поэтому ферраллитные коры выветривания представляют собой образования древние, свойственные тем районам земного шара, которые не подвергались четвертичному оледенению и связанному с ним «омоложению» земной поверхности. На известняках, мергелях и основных породах во влажных тропиках встречаются темно-красные лесные тропические почвы. Они получили название маргалитовых или ферраллитно-маргалитовых (от лат. «margo» — мергель). Это плодородные почвы, занимающие, однако, небольшие площади. На значительных территориях по обширным низинам и долинам рек (бассейны Амазонки, Конго и др.) развиты глеевые, аллювиальные и болотные почвы. Своеобразны мангровые засоленные почвы, формирующиеся в зоне приливов на океанических побережьях. Тропические ксерофитно-лесные и саванные области занимают меньшую площадь, чем влажно-лесные, и расположены главным образом в Восточном полушарии. В почвенном покрове этих областей выделяются две почвенные зоны: 1) зона коричнево-красных почв ксерофитных лесов и 2) зона красно-бурых почв сухих саванн. Коричнево-красные почвы распространены под сухими тропическими редколесьями и зарослями кустарников, где количество осадков около 1000 мм, а сухой сезон продолжается около 6 месяцев. Минеральная часть коричнево-красных почв имеет преимущественно ферраллитный состав с преобладанием минералов каолинитовой группы. В гумусовом горизонте содержится 3—4% гумуса гуматно-фульватного состава, реакция почв слабокислая (рН 5—6), емкость поглощения катионов незначительная. В почвенной массе много железистых конкреций, а на поверхности почв часты железистые корки. Красно-бурые почвы сухих саванн формируются в тех областях, где количество осадков варьирует от 300 до 800 мм при длительности сухого сезона 6 и более месяцев. В это время деревья сбрасывают листву, травяной покров выгорает, на поверхности почвы идет процесс быстрой минерализации раститель-
Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира ных 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-карбонат- ный горизонт, поглощающий комплекс насыщен основаниями, и емкость поглощения достигает 10—15 мгэкв. Железистые конкреции образуются в меньших количествах, чем в коричнево-красных почвах. Среди коричнево-красных и красно-бурых почв встречаются черные слитые тропические почвы, аналогичные черным слитым почвам субтропиков. Вертисоли тропиков также являются преимущественно палеогидроморфными и гидроморфными почвами, но встречаются и на возвышенных равнинах, сложенных породами основного состава — базальтами, габбро, траппами и др. Как правило, они отличаются тяжелым гранулометрическим составом, высокой емкостью поглощения (до 60 мгэкв на 100 г почвы), насыщенностью основаниями, преобладанием среди вторичных минералов монтмориллонито- вой группы. Они относятся к сиаллитным ненасыщенным почвам с широким молекулярным отношением Si02: А1203, (от 3 до 5). Гумусовый горизонт достигает часто метровой мощности и имеет темную (почти черную) окраску при сравнительно небольшом содержании гумуса (от 1 до 1,5%). По-видимому, это объясняется специфическим составом гумуса, в котором преобладают устойчивые формы гуминовых кислот, прочно связанные с тонкодисперсной частью почвенной массы. Характернейшая черта черных тропических почв — сли- тость их сложения при наличии глубоких трещин в сухое время года. Причиной слитости служит, по-видимому, очень тяжелый гранулометрический состав (до 70% ила) и плотная упаковка глинистых частиц, образующаяся в условиях периодической смены сильного увлажнения и высыхания почв. Черные слитые тропические почвы являются наиболее богатыми и плодородными почвами тропиков. Они широко используются в тропическом земледелии, особенно для выращивания хлопчатника и риса. Тропические полупустынные и пустынные области занимают около 1/4 площади тропического пояса. Они распространены на всех материках, кроме Северной Америки. В полупустынных саваннах под разреженным низкотравным покровом формируются красновато-бурые почвы. Они малогумусны, почти повсеместно карбонатны, имеют сиаллитный состав и слабо ожелезнены, чем объясняется красноватый оттенок их окраски. Почвы тропических пустынь также имеют красноватую окраску, что вызвано процессами дегидратации оксидов железа на поверхности почвенных частиц и горных пород в условиях сильного нагревания почвы (до 60°С и выше). В тропических пустынях и полупустынях преобладают суглинистые и щеб- нисто-каменистые карбонатные коры выветривания, часто ожелезненные. Значительно меньшую территорию охватывают песчаные пустыни, также местами обызвесткованные и ожелезненные. Как в суглинистых, так и в песчаных пустынях и полупустынях распространены засоленные почвы. Большие площади среди тропических пустынь и полупустынь занимают древние реликтовые фер- раллитные коры выветривания, сформировавшиеся в прошлые геологические периоды в гумидных условиях тропического выветривания и подвергшиеся в последующее время разрушению, переотложению или наложению иных геохимических процессов. Особенно широко распространены древние ферраллит- ные коры выветривания и продукты их переотложения в пустынях Австралии.
Часть III Почвенный покров мира Земледельческая освоенность тропического пояса составляет 7%. Наиболее распаханы на равнинных территориях черные слитые, темно-красные марга- литовые, коричнево-красные, красно-бурые и пойменные почвы. В тропических областях большое значение имеет 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. Глава 14 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ КОНТИНЕНТОВ МИРА Рассмотрев общую картину почвенного покрова мира в соответствии с поч- венно-биоклиматическим его районированием, обратим внимание на особенности почвенного покрова отдельных континентов. Почвы самого большого континента, Евразии, исключительно разнообразны и представлены, в сущности, всеми типами почв мира — от примитивных почв арктических пустынь до ферраллитных почв тропических дождевых лесов на глубоких древних корах выветривания. Причина этого заключается, во-первых, в огромных размерах материка, раскинувшегося от Атлантического до Тихого океана и от полярных широт до тропиков; во-вторых, в сложной и контрастной орографии Евразии, разнообразии почвообразующих пород и в четвертичной истории формирования ландшафтов. В азиатской части континента расположены самые высокие горные системы и самые глубокие бессточные котловины, высочайшие нагорья и обширные низменные равнины, крайне аридные внутриконтинентальные пустыни и влажные тропические леса; огромные пространства севера и северо-востока Азии покрыты постоянно мерзлыми грунтами, а по Тихоокеанскому побережью протянулся вулканический пояс. Это разнообразие природных условий и сложная геологическая история определили и очень сложную структуру почвенного покрова. В отличие от Азии климат Европы в целом мягкий и влажный, так как он находится под влиянием Атлантического океана. Главная особенность рельефа Европы заключается в обширных равнинах на ее востоке и севере центральной части и наличии высоких горных систем на юге. В формировании рельефа и почвообразующих пород особую роль сыграло четвертичное оледенение севера Европы, обусловившее геологическую молодость почвенного покрова большей части ее территории. В структуре почвенного покрова Восточно-Европейской равнины отчетливо проявляется закон широтной зональности (широтно- зональный спектр представлен почвами от тундровых до бурых полупустын-
Глава 14. Почвенный покров континентов мира ных), а в горах Южной Европы и Кавказа — закон вертикальной зональности почв. Большая часть Скандинавии покрыта подзолами и болотными почвами. В странах Центральной Европы преобладают бурые лесные почвы, которые сменяются в Южной Европе («заальпийской») коричневыми субтропическими и своеобразными красноцветными почвами на известняках Средиземноморья (terra rossa). В целом Евразия отличается от других континентов наибольшим распространением горных ландшафтов и свойственных им горных почв, огромными пространствами северных ландшафтов с тундровыми, подзолистыми и мерз- лотно-таежными почвами, а внутри материка — экстраконтинентальными пустынями со слабо развитыми и засоленными почвами. С геохимической точки зрения в Евразии преобладает сиаллитный тип выветривания и почвообразования. На Северо-Американском континенте также представлены почвы всех географических поясов — от полярного до тропического. К последнему, собственно, относятся Центральная Америка и острова Карибского моря. Однако вследствие того, что широтная протяженность континента несравненно больше на севере, чем на юге, в почвенном покрове его резко преобладают почвы северных ландшафтов — тундровые и подзолистые. Главная особенность географии почв Северной Америки заключается в том, что только тундровая и таежно- лесная зоны подзолистых почв имеют широтное простирание, в то время как зоны суббореальных и субтропических степей и пустынь с соответствующими им почвами имеют ясно выраженную меридиональную протяженность. Обусловлено это явление тем, что центральная и частично южная части Северо- Американского континента отделены на западе от Тихого океана мощным поясом Скалистых гор, а на востоке — от Атлантического океана горами Аппалачей. Вследствие такой орографии зоны различного увлажнения имеют меридиональное или близкое к нему направление, что сказывается и на конфигурации почвенных и растительных зон. В целом западные и центральные районы Северной Америки покрыты почвами аридных ландшафтов, а восточные (при- атлантические) — почвами гумидных ландшафтов, в том числе красноземами и желтоземами влажных субтропиков. Южно-Американский континент пересекает все термические пояса от экваториального до суббореального. Однако основная часть материка расположена в экваториальных и тропических широтах, где преобладает влажное влияние Атлантического океана. Вследствие этого наибольшие площади в Южной Америке занимают влажные вечнозеленые леса (гилей) и высокотравные тропические саванны с ферраллит- ными кислыми почвами. Почвы сухих и пустынных субтропических суббореальных ландшафтов распространены на западном Тихоокеанском побережье континента и на самом его юго-востоке со стороны Тихого океана. На значительных территориях аргентинской и уругвайской пампы (субтропические прерии) развиты черноземовидные почвы. Африка почти полностью лежит в пределах экваториального и тропических поясов, это самый тропический континент. Его рельеф характеризуется преобладанием равнинно-платообразных форм земной поверхности, лишь местами нарушаемой останцами денудации или эрозионными долинами. Почвообразу- ющими породами на значительной части Африки являются выходы плотных
Часть III. Почвенный покров мира горных пород и древних кор выветривания. Большая часть континента с древнейших времен является сушей и в четвертичное время оледенениям не подвергалась. Вследствие этого в почвенном покрове Африки широко распространены древние почвы. В географии почв Африки очень отчетливо проявляется закон широтной зональности. В центре континента расположена обширная экваториальная зона влажных тропических лесов с красно-желтыми ферраллит- ными, ферритными почвами и аллитными корами выветривания. К северу и югу от зоны красно-желтых почв по мере уменьшения влажности климата последовательно сменяют друг друга зоны красных почв высокотравных тропических саванн, красно-коричневых почв сухих тропических лесов, красно-бурых почв опустыненных саванн. Восточная часть материка отличается большей сухостью по сравнению с западной, и поэтому в ней преобладают саванны, а не влажно-тропические леса. Значительные площади, преимущественно в отрицательных формах рельефа, занимают черные тропические почвы, по-видимому, древнего гидроморфного генезиса. Обширные пространства севера Африки заняты тропической пустыней — Сахарой — с примитивными песчаными и щебнистыми почвами, солончаками и развеваемыми песками. На крайнем севере континента по его Средиземноморскому побережью, а также на крайнем юге в условиях субтропического климата развиты сероземы и серо-коричневые почвы, а в горных условиях — бурые и коричневые горно-лесные почвы. Австралия почти полностью расположена в тропическом и частично в субтропическом поясе Южного полушария. Большая часть материка лежит в области тропического барического максимума, что определяет его аридность. Арид- ность усиливается еще и наличием Австралийских Кордильер — горного пояса на востоке континента, препятствующего проникновению с востока влажных воздушных масс. За исключением этого пояса поверхность Австралии представлена древними денудационными плато и равнинами, сохранившими многочисленные реликты третичных и еще более древних эпох выветривания и почвообразования. Среди них преобладают остатки элювиальных и гидроморфных влажно-тропических ландшафтов со свойственными им красноцветными фер- раллитными и латеритными корами выветривания. Особый интерес в связи с этим представляет широко распространенное в Австралии явление наложения современного, преимущественно аридного процесса выветривания и почвообразования на древние коры выветривания и почвы, сформировавшиеся в гу- мидном климате. В результате этого встречаются такие неожиданные образования, как обызвесткованные или засоленные почвы на латеритных и каолини- товых корах. Исследование их дает возможность проследить эволюцию почв в процессе длительного развития на поверхности континента в условиях изменявшихся климатических режимов. В современном почвенном покрове Австралии, и прежде всего в центральных районах, преобладают почвы пустынных, полупустынных и засушливых ландшафтов — своеобразные песчаные и щебнистые почвы тропических пустынь и саванн на древних красноцветных продуктах выветривания в сочетании с засоленными почвами. В северной части континента широко распространены красные и красно-бурые почвы высокотравных и опустыненных тропических саванн, также часто на древних латеритных корах. Лишь на крайнем севере Австралии располагается узкая полоса влажных экваториальных лесов на осветленных кислых ферраллитных почвах. На крайнем юго-западе и юго-востоке
Глава 14. Почвенный покров континентов мира распространены субтропические ландшафты, представленные кустарниковыми зарослями полупустынной акации и карликовых эвкалиптов на серо-коричневых и коричневых почвах. В восточной части Австралии — в Австралийских Кордильерах — география почвенного покрова подчинена закону вертикальной зональности почв и правилу так называемой «дождевой тени», для которой характерно резкое различие условий увлажнения разных склонов крупных горных сооружений. Нижний пояс восточного склона Австралийских Кордильер на всем их протяжении покрыт лесами — влажными экваториальными на севере, муссонными в центральной части и субтропическими вечнозелеными на юге. Здесь соответственно распространены ферраллитные красно-желтые почвы, красноземы и желтоземы. Более высокий пояс покрыт эвкалиптовыми лесами преимущественно на бурых лесных почвах. На самых высоких частях горного пояса — горно-луговые почвы. Западный склон Австралийских Кордильер покрыт облесенными саваннами на красных почвах, переходящими в предгорной зоне в сухие и опусты- ненные саванны на красно-бурых почвах, а в самых южных районах западного склона — в коричневые почвы сухих лесов и кустарников. Заканчивая на этом краткий обзор почвенного покрова мира по почвенно- биоклиматическим областям и континентам земного шара, еще раз отметим, что реальная его картина неизмеримо сложнее нарисованной здесь схемы. При этом следует обратить внимание на то, что оба подхода к обзору почвенного покрова мира не исключают, но дополняют друг друга. Рассмотрение географии почв мира в соответствии с почвенно-биоклиматическим районированием дает более целостную картину и ярче выявляет агроэкологические особенности мировых земельных ресурсов. Рассмотрение же почвенного покрова земного шара по его материкам (или, например, по физико-географическим странам) позволяет глубже понять связь генезиса почв и региональных особенностей структуры почвенного покрова континентов с их геологической историей, рельефом и разнообразием почвообразующих пород.
Часть IV ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ И ОХРАНА ПОЧВ Глава 15 ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ МИРА Земельные ресурсы имеют в жизни человеческого общества исключительно важное значение, все более возрастающее в современных условиях. Быстрый рост сферы материального производства и народонаселения земного шара предъявляет все большие требования к использованию земли как главного источника производства продуктов питания и сырья для многих отраслей промышленности, как пространственного базиса для промышленного, транспортного, городского и сельского строительства, для добычи полезных ископаемых, для рекреационных целей и других областей человеческой жизни и деятельности. Длительное время в истории человеческого общества увеличение производства сельскохозяйственной продукции достигалось в значительной мере за счет расширения площадей пашни и других сельскохозяйственных угодий. В XX в. человечество осознало ограниченность земельных ресурсов на нашей планете, пригодных для сельскохозяйственного производства. И все же каждый год человечество теряет около 15 млн га продуктивных земель, причем 7 млн га в результате процессов деградации почв и 8 млн — за счет отчуждения из сельскохозяйственного фонда на нужды строительства городов и сел, промышленного и дорожного строительства и др. Каждый новый житель нашей планеты также требует сейчас в среднем 0,2—0,4 га земли для производства продуктов питания и около 0,07—0,09 га под жилище, дороги и т.д. По оценкам Международной агрономической организации (ФАО), около 70% площади суши представлено малопродуктивными угодьями, производительность которых ограничена почвенно-климатическими и рельефными условиями. Наилучшие для земледелия почвы уже вовлечены в сферу сельскохозяйственного производства. Возможно ли дальнейшее расширение земледелия за счет распашки и освоения новых земель? На этот вопрос должна в первую очередь ответить география почв. Почвенно-географические исследования и составляемые в результате их проведения почвенные карты служат научной основой учета, качественной характеристики и оценки земельных ресурсов, а также определения путей их
Глава 15. Земельные ресурсы мира 435 Таблица 32 Общий баланс земель мира (по М.В.Андриишину, П.Ф.Лойко, 1980) Поверхность Земли Земельный фонд в целом Продуктивные земли: сельскохозяйственные земли (угодья) из них: пашня сады и плантации луга и пастбища леса и кустарники Малопродуктивные земли: земли населенных пунктов, промышленности и транспорта озера, реки, водохранилища тундры и лесотундры болота пустыни Непродуктивные земли: нарушенные человеком земли пески и овраги ледники и снежники Антарктида Суша в целом Мировой океан Поверхность Земли Общая площадь, млн га 13392 8608 4553 1417 90 3046 4055 2778 402 317 734 400 925 2006 450 378 1178 1523 14915 36105 51020 Процент к площади земельного фонда 100 64,1 33,9 10,5 0,7 22,7 30,2 20,8 3,0 2,4 5,5 3,0 0,9 15,1 3,4 2,8 8,9 — — — — суши в целом 89,8 57,7 30,5 9,5 0,6 20,4 27,2 18,6 2,7 2,1 4,9 2,7 6,2 13,1 3,0 2,5 8,0 10,2 100 — — поверхности Земли 26,2 16,9 9,0 2,8 0,2 6,0 7,9 5,4 0,8 0,6 1,4 0,8 1,8 3,9 0,9 0,7 2,3 3,0 29,2 70,8 100 охраны и рационального использования. Это положение в равной мере относится к почвенным картам всех масштабов — от наиболее крупномасштабных карт для отдельных хозяйств (землепользовании) до обзорных почвенных карт мира. Как видно из табл.32, земельный фонд мира составляет 13 392 млн га, т.е. немногим более четверти всей поверхности планеты. Из общей площади продуктивных угодий 8608 млн га больше половины занимают сельскохозяйственные земли D553 млн га) и несколько меньше половины — леса и кустарники D055 млн га). Площадь обрабатываемых угодий (пашня, сады, плантации) 1507 млн га, или 11,2% от всего земельного фонда (только 3% от поверхности Земли!). Сельскохозяйственные земли, занимая треть земельного фонда мира, состоят на одну треть из обрабатываемых угодий (пашня и сады) и на две трети — из лугов и пастбищ. Статистические данные показывают, что до последней четверти XX в. в мире происходил быстрый рост площади пахотных земель. Так, с 1940 по 1975 г., т.е. всего за 35 лет, площадь обрабатываемых земель увеличилась почти вдвое: с 830 до 1507 млн га.
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв Таблица 33 Категории земель мира по пригодности для использования в земледелии (ICOPE, 1987) Категории земель Непригодные земли В том числе: ледниковые покровы очень холодные земли очень сухие земли очень крутые склоны очень маломощные почвы очень влажные почвы очень бедные почвы Пахотнопригодные земли В том числе: малопродуктивные почвы умеренно продуктивные почвы высокопродуктивные почвы Общая площадь суши Земли Площадь, млн га 11622 1490 2235 2533 2682 1341 596 745 3278 1937 894 447 14 900 % от общей площади суши 78 10 15 17 18 9 4 5 22 13 6 3 100 Однако с 80-х гг. рост посевных площадей существенно замедлился, а в развитых странах почти прекратился в результате все большего отчуждения их для других хозяйственных целей. Несмотря на увеличение общей площади сельскохозяйственных земель в мире, доля их, приходящаяся на каждого человека, вследствие еще более быстрого роста населения земного шара постепенно сокращается. В настоящее время население земного шара достигло 6,5 млрд, доля же пахотной земли на душу населения уменьшилась до 0,23 га, а уборочных площадей под зерновыми культурами — до 0,12 га. Каковы же возможности дальнейшего освоения земельных ресурсов для сельскохозяйственного производства? Над этим вопросом в настоящее время настойчиво работают почвоведы, агрономы, экологи и экономисты многих стран. Приведенные в табл. 33 данные показывают, что пахотнопригодные земли занимают всего 22 % от общей площади суши C278 млн га), а высокопродуктивные почвы — всего 3% D47 млн га). При этом наибольшие площади пахот- нопригодных земель представляют трудно осваиваемые ферраллитные и пустынные почвы, расположенные в тропическом поясе. Впервые анализ возможностей расширения пахотных земель в мире был сделан Л.И.Прасоловым и Н.Н.Розовым в 1947 г. на основании сопоставления карт распаханности земель с мировой почвенной картой, опубликованной в Большом Советском атласе мира. Полученная в результате этой работы оценка предела возможного расширения земледелия составила величину 3,6 млрд га. Близкие величины были получены позднее и специалистами ФАО. В настоящее время продолжается уточнение этих данных на основе более полного учета почвенно-экологических условий. Модель рациональной структуры земельных
Глава 15. Земельные ресурсы мира - 437 Таблица 34 Модель рациональной структуры земельных угодий суши, от площади почвенно-биоклиматической области {по Н.Н.Розову и М.Н.Строгановой, 1979) млрд га % Почвенно- биоклиматические области/почвы Тропические влажные/ красно-желтые и красные ферраллит- ные Тропические засушливые и сухие/коричнево-красные и красно-бурые Тропические полупустынные и пустынные/ красновато-бурые и др. Субтропические влажные/красноземы и желтоземы Субтропические засушливые и сухие / коричневые и серо- коричневые Субтропические полупустынные и пустынные/сероземы и др. Суббореальные влажные/бурые лесные Суббореальные засушливые и сухие/черноземы и каштановые Суббореальные полупустынные и пустынные/бурые, серо- бурые и др. Бореальные ные/дерново-подзолистые Бореальные мерзлотно- таежные/мерзлотно- таежные и др. Полярные/ тундровые и арктические Всего Общая площадь 2,59 100,0 1,71 100,0 1,30 100,0 0,66 100,0 0,86 100,0 1,06 100,0 0,60 100,0 0,79 100,0 0,79 100,0 1,54 100,0 0,84 100,0 0,57 100 13.34 100,0 Пашня Современные тываемые земли 0,19 7,4 0,22 12,6 0,01 0,8 0,13 19,7 0,22 25,6 0,08 7,6 0,20 33,4 0,25 31,6 0,01 1,3 0,13 8,5 — — 1,44 10,8 Резервы земледельческого освоения за счет лесов 0,21 8,1 0,01 0,6 0,04 6,1 — 0,02 3,3 — 0,07 4.5 0,01 1,2 — 0,36 2,7 за счет кормовых угодий 0,21 8,1 0,36 20,7 0,09 6,9 — 0,10 11,6 0,03 2,8 — 0,05 6,3 0,02 2,5 — — — 0,86 6,4 Всего 0,61 23,6 0,59 33,9 0,10 7,7 0,17 25,8 0,32 37,2 0,11 10,4 0,22 36,7 0,30 38,0 0,03 3,8 0,20 13,0 0,01 1,2 — 2,66 19,9 В том числе орошаемые земли — 0,08 4,6 0,10 7,7 — 0,08 9,3 0,11 10,4 — 0,07 8,8 0,03 3,8 — — — 0,47 3,5 Кормовые угодья 0,23 8,9 0,21 12,2 0,31 23,8 0,05 7,5 0,17 19,8 0,27 25,5 0,06 10,0 0,20 25,3 0,24 30,4 0,14 9,1 0,05 5,9 0,27 47,3 2,20 16,5 Леса U2 43,2 0,38 21,8 0,30 45,5 0,21 24,4 0,02 1,9 0,24 40,0 0,04 5,1 0,80 51,9 0,56 66,7 0,03 5,3 3,70 27,8 Прочие занятые земли 0,63 24,3 0,56 32,1 0,89 68,5 0,14 21,2 0,16 18,6 0,66 62,2 0,08 13,3 0,25 31,6 0,52 65,8 0,40 26,0 0,22 26,2 0,27 47,4 4,78 35,8
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв угодий суши (Розов, Строганова и др., 1978) предусматривает возможности расширения площади обрабатываемых земель всего до 2678 млрд га (табл. 34). Резерв земледельческого освоения A,22 млрд га) намечен за счет кормовых угодий @,86 млрд га) и лесов @,36 млрд га). Наибольшее увеличение земледельческих площадей за счет кормовых угодий предполагается в сухих тропиках @,36 млрд га), влажных тропиках @,21 млрд га), сухих субтропиках @,10 млрд га) и в полупустынных и пустынных тропиках @,09 млрд га). За счет лесов основной прирост земледельческих площадей возможен во влажных тропиках @,21 млрд га) и в бореальных таежных лесах @,07 млрд га) (табл.34). В соответствии с этим прогнозом на первое место по величине земледельческой площади выходит тропический пояс A,3 млрд га); второе место займет субтропический @,60 млрд га), а суббореальный переместится с первого места на третье @,55 млрд га). Если в первой половине XX в. почти 50% земледельческой площади приходилось всего на четыре типа почв: черноземы, бруниземы (темные почвы прерий), серые лесные и бурые лесные, то, по прогнозам, в первой половине XXI в. ареал используемых в земледелии почв существенно расширится за счет вовлечения в него тропических ферраллитных красных и красно-желтых, коричнево-красных и красно-бурых, субтропических коричневых и серо-коричневых почв (табл. 35). Освоение этих почв в условиях крайне гумидного и резко аридного тропического и субтропического климата потребует большого труда и вложения значительных средств, а также тщательного научного обоснования мелиоративных, агрохимических и почвоохранных мероприятий. В связи с этим все актуальнее становятся изучение и учет земельных ресурсов мира, особенно в недостаточно еще исследованных в почвенном отношении тропических и северных регионах мира. Именно этими потребностями обус- Таблица 35 Площадь больших почвенных групп и потенциально пахотнопригодные земли {Global soil change, 1990) Почвенные группы Тундровые Пустынные почвы Черноземы и бруниземы Коричневые Подзолы Красноземы и желтоземы оподзоленные Ферраллитные Грумосоли и терра росса Буроземы и рендзины Андосоли (пеплово-вулканические) Литосоли (каменистые) Регосоли (песчаные) Аллювиальные Всего Общая площадь почвенной группы, млн га 517 2180 822 291 1920 388 2500 325 101 24 2722 763 595 13150 Потенциально пахотнопригодные земли млн га 0 430 450 110 300 130 1050 180 30 10 80 70 350 3190 % от общей площади 0 3,3 3,5 0,8 2,4 1,0 8,1 1,3 0,2 0,1 0,6 0,5 2,4 24,2 % от площади 1 данной группы почв 0 20,7 54,5 37,8 15,6 34,2 42,0 55,4 3,0 41,7 2,9 9,2 58,8
Глава 16. Земельные ресурсы России 439 ловлена активизация в наше время работы в области мировой картографии почв. Анализ современного состояния земельного фонда мира и прогноз его возможного изменения показывает, что почвенные ресурсы нашей планеты далеко не безграничны и требуют бережного отношения к их использованию. Освоение новых земель будет связано со все большими затратами труда и средств. По-видимому, удовлетворение потребностей быстро возрастающего населения земного шара в продуктах питания и сырье для промышленности будет осуществляться не только за счет освоения новых земель, но и путем увеличения продуктивности уже освоенных сельскохозяйственных и лесных угодий. Глава 16 ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ РОССИИ Россия располагает обширным земельным фондом в 1709,8 млн га.(табл. 36). Более половины его занимают леса, кустарники и болота, около пятой части — тундры с оленьими пастбищами. Лишь 13% от общей площади страны представлены сельскохозяйственными угодьями, в том числе 7% — пашней. Малая доля сельскохозяйственных угодий объясняется тем, что по климатическим условиям Россия, как северная страна, находится в менее благоприятных для сельского хозяйства условиях, чем многие другие страны. Например, в США сельскохозяйственные угодья занимают 68% территории, в Англии — 80%, во Франции — 66%. Конечно, надо иметь в виду, что даже 7% площади России, покрытые черноземными почвами, представляют очень большую территорию в 120 млн га, равную суммарной площади таких крупных европейских государств, как Франция, Германия и Италия. Почвенный покров земельного фонда России очень разнообразен (табл. 37). Он включает 180 типов почв, объединяющих около 600 подтипов и несколько тысяч видов и разновидностей почв (Классификация почв России, 1997). Почти половину площади России D7,5%) занимают различные почвы северных районов: тундровые глеевые G,7%), глеепод- золистые и подзолистые A2,2%), болотно-подзолистые и болотные G,0%), мерзлотно- таежные(9,3%), дерново-под- Таблица 36 Структура земельного фонда Российской Федерации (на 01.01.1995 г.) (по Г.А.Романенко, Н.В.Комову, А.И.Тютюнникову, 1996) Земельные угодья Весь земельный фонд Российской Федерации В том числе: сельскохозяйственные угодья из них пашня леса и кустарники болота под водой оленьи и конские пастбища под дорогами, постройками, прогонами, улицами и площадями прочие земли, включая нарушенные Площадь млн га 1709,8 221,8 130,7 784,7 102,2 71,8 328,0 13,4 181,9 % 100 12,97 7,64 45,89 5,97 4,19 19,18 0,78 10,63
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв Таблица 37 Распределение земельных угодий по природным зонам Российской Федерации (Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 году») Природная зона Полярно-тундровая Лесотундрово- северотаежная Среднетаежная Южнотаежная Лесостепная Степная Сухостепная Полупустынная Горные территории с вертикальной зональностью почвенно-расти- тельного покрова Площадь зоны млн га 197,8 233,6 222,6 245,4 127,3 79,9 22,2 14,7 565,7 М а м *£ * а 11,6 13,7 13,0 14,3 7,5 4,7 1,3 0,9 33,0 Структура почвенного покрова Преобладающие типы почв Арктические и полярно-пустынные Тундровые глеевые и тундровые иллюви- ально-гумусовые Болотные Глееподзолистые и подзолы иллювиаль- но-гумусовые Глеемерзлотно- таежные Болотные Подзолистые Мерзл отно-таежные Болотно-подзолистые Болотные Дерново- подзолистые Буро-таежные Бурые лесные Болотно-подзолистые Болотные Серые лесные Черноземы оподзо- ленные, выщелоченные и типичные Лугово-черноземные Болотные Черноземы обыкновенные и южные Лугово-черноземные Солонцы и солонцовые комплексы Болотные Темно-каштановые и каштановые Солонцы и солонцовые комплексы, солончаки Светло-каштановые и бурые полупустынные Горные почвы Iя 2,5 132,5 17,5 119,0 82,5 22,5 91,0 80,5 21,0 20,5 157,5 27,0 10,5 18,0 24,0 41,0 45,0 13,5 5,0 52,0 11,5 11,0 3,5 11,0 10,5 14,5 — Облесен- ность, % территории России — 37,7 76,4 57,6 27,5 — — — 62,7 Сельскохозяйственные угодья, % территории зоны Всего 0,03 0,05 — 17,3 57,2 73,3 85,5 75,9 7,6 = S = Z Н * S £ « В§8 A U Л г о у м в ее — — — 10,4 40,6 47,3 51,8 13,5 1,5 1 § — 6,9 16,6 26,0 33,7 62,4 6,1 440
Глава 16. Земельные ресурсы России 441 Таблица 38 Структура почвенного покрова сельскохозяйственных угодий Российской Федерации (все категории хозяйств) (по Г.А.Романенко, Н.В.Комову, А.И.Тютюнникову, 1996) золистые и бурые лесные A1,3%). Несравненно меньшую площадь занимают лесостепные и степные почвы — всего 9,4%, серые лесные — 2,3%, черноземы — 6,03%, каштановые — 1,07%; пустынные и полупустынные почвы занимают 2,7%, в том числе бурые — 1,5%, солонцы, солонцовые комплексы и солончаки — 1,2%; на долю горных ландшафтов разных природных зон приходится около 33% территории России, причем преобладают в них почвы с холодным тепловым режимом. Наибольшую ценность для сельского хозяйства России представляют черноземы, каштановые, серые и бурые лесные почвы, на которых сосредоточено около 70% сельскохозяйственных угодий и почти 80% пашни (табл. 38). На этих почвах производится более 80% продуктов питания населения России, многие виды сельскохозяйственного сырья для разных отраслей промышленности. Именно на этих почвах развивались в историческом прошлом и продолжают совершенствоваться земледелие, растениеводство и животноводство. Особенно велико в этом отношении значение черноземных почв. Большую ценность с хозяйственной и экологической точек зрения представляют также северные — подзолистые, дерново-подзолистые и близкие к ним по свойствам другие типы почв, на которых производят огромную и разнообразную биологическую продукцию хвойные и лиственные леса. Именно северные леса европейской и азиатской частей России выполняют важнейшую экологическую роль в регулировании и сохранении чистоты атмосферного воздуха, обеспечивая поглощение из атмосферы оксида углерода и выделяя огромные массы кислорода. Занимающие большие площади тундровые, в различной степени оглеен- ные почвы также являются важной и необходимой частью природных ресурсов крайнего севера России. Они служат основой кормовой базы оленеводства, очагового огородного земледелия вблизи городов и промышленных центров. Тундровые почвы отличаются очень слабой устойчивостью против эрозии, уплотнения, заболачивания и других видов деградации. Они лишь с большим трудом поддаются восстановлению и поэтому требуют особенно бережного использования. Анализ почвенного покрова на сельскохозяйственных угодьях говорит о его неудовлетворительном, а в ряде районов критическом состоянии1. Типы почв Подзолистые и дерново-подзолистые Дерновые и дерново- карбонатные Серые и бурые лесные Черноземы В том числе: выщелоченные обыкновенные Каштановые Солонцы, солончаки, солоди Пойменные почвы (аллювиальные) Прочие типы почв Всего Удельный вес в общей площади, % сельскохозяйственных угодий 12,3 2,4 11,8 42,9 10,5 11,4 12,8 7,0 4,9 5,9 100 пашни 14,7 1,4 14,9 52,6 14,7 15,1 10,6 3,4 0,6 1,8 100 1 Характеристика состояния земельного фонда России дана по материалам государственных докладов 1995—1999 гг. Государственного комитета Российской Федерации по земельным ресурсам и землеустройству и Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды.
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв Таблица 39 Площади средне- и сильноэродированных почв сельскохозяйственных угодий (тыс. га) (Государственный (национальный) доклад Госкомзема за 1996 г.) Почвы Дерново-подзолистые Дерново-карбонатные Серые лесные Черноземы оподзоленные Черноземы выщелоченные Черноземы типичные Черноземы обыкновенные Черноземы южные Черноземы горные Каштановые и горно-каштановые Бурые лесные Прочие Всего по Российской Федерации Средне- и сильноэродированные почвы Всего угодий 1198,04 68,1 1949,0 52,5 1778,14 733,03 2276,4 1722,0 24,4 2032,5 128,1 1315,54 13 277,75 В том числе пашня 732,4 62,5 1343,8 41,6 1269,5 411,4 1608,1 839,7 2,6 1143,4 125,8 15,3 7596,1 сенокос 91,34 0,3 66,1 1,8 196,76 46,7 206,6 29,7 8,0 55,1 1,0 205,54 908,94 пастбища 374,3 5,3 539,1 9,1 311,88 274,93 461,7 852,6 13,8 834,0 1,3 1094,7 4772,71 Более половины E7%) сельхозугодий являются эрозионноопасными и эродированными, в том числе пашни F5%). В составе кормовых угодий также каждый третий гектар представлен эрозионноопасными и подверженными эрозии пастбищами. Такие земли наибольшее распространение имеют в регионах со значительными по размерам территориями, освоенными под сельское хозяйство: в Поволжском, Северо-Кавказском, Центрально-Черноземном и Уральском районах. Как видно из табл. 39, среди средне- и сильноэродированных почв на сельскохозяйственных угодьях первое место занимают черноземы D9,6%), затем следуют каштановые A5,3%), серые лесные A4,7%), дерново- подзолистые (9%), бурые лесные A%), дерново-карбонатные @,5%) почвы. Больше половины E2%) эрозионноопасных и эродированных земель сельхозугодий являются результатом ветровой эрозии. Наиболее активно ветровая эрозия действует на юге европейской части России (Ставропольский край, Калмыкия, Краснодарский край и юг Ростовской области) и в Западной Сибири. Неудовлетворительно кулыуртехническое состояние почвенного покрова на значительной площади сенокосных и пастбищных угодий, что проявляется в закочкаренности поверхности почв, сбитости травянистого растительного покрова и значительной закустаренности. Мелиоративный фонд земель России на 1997 г. включает 7566,3 тыс. га осушаемых и 5208,6 тыс. га орошаемых земель. Больше половины площади пашни осушается в Северо-Западном и Северном, а также в Дальневосточном регионах. Земли хорошего мелиоративного состояния (по уровню грунтовых вод) составляют 15, удовлетворительного — 62 и неудовлетворительного — 23%. Мелиоративное состояние орошаемых земель (по уровню залегания грунтовых вод и степени засоления почв) характеризуются как хорошее на 52% площади орошения, удовлетворительное — на 28%, неудовлетворительное — на 20%.
Глава 16. Земельные ресурсы России В целом по России засоление наблюдается на 8,9% сельскохозяйственных угодий. В том числе засолено 4,5% пашни, 17% сенокосов и 20% пастбищ. Наибольшие площади сельхозугодий с засоленными почвами расположены в Калмыкии, Астраханской области, на Северном Кавказе и в Западной Сибири. Земли с солонцовыми комплексами почв занимают 22,9 млн га сельхозугодий и характеризуются крайне неблагоприятными водно-физическими свойствами. Они расположены в основном в степной, сухостепной и полупустынной зонах Российской Федерации. Треть сельскохозяйственных угодий России характеризуется кислой реакцией почв, особенно много их в Нечерноземной зоне: более 33% площади пашни требуют здесь обязательного известкования. На 22% площади пашни России почвы содержат низкие количества фосфора и на 9% — калия. За последние 10 лет в почвах России значительно уменьшилось содержание гумуса и элементов минерального питания растений. Это особенно типично для черноземов, которые потеряли до одной трети гумуса, являющегося носителем высокого плодородия этих почв. Вследствие совершенно недостаточного внесения органических и минеральных удобрений в почвенном покрове пашни России установился в последние годы отрицательный баланс элементов питания, т.е. с урожаем сельскохозяйственных культур выносится из почв больше элементов питания, чем вносится с удобрениями. Величина отрицательного баланса в почвах азота, фосфора и калия достигает 100 кг на гектар пашни. Это означает процесс истощения почв. Важным фактором снижения плодородия почв и ухудшения качества сельскохозяйственной продукции стало техногенное загрязнение почв. По состоянию на 1997 г. 11,8% площади C603,5 тыс. га) сельскохозяйственных угодий 13 областей России, подвергшихся радиоактивному влиянию Чернобыльской аварии, загрязнено цезием-137. Это главным образом Брянская, Калужская, Тульская, Орловская области и Мордовия. Значительное радиоактивное загрязнение почв стронцием-90 имеет место на Южном Урале (Челябинская, Свердловская и Курганская области) в результате сброса промышленных радиоактивных отходов в 1949—1956 гг. Общая площадь сельскохозяйственных угодий, загрязненных стронцием-90 (свыше 0,1 Ки/км2) составляет 704,58 тыс. га. Радиоактивному загрязнению цезием в результате аварии на Чернобыльской атомной станции подверглись и леса на площади 982,6 тыс. га; то же имеет место в лесах на юге Уральского региона на площади 647,0 га, загрязненных стронцием-90. Наибольшее количество радионуклидов содержится в лесной подстилке и самом верхнем горизонте почв. Радиационная обстановка в лесах изменяется крайне медленно, так как самоочищение происходит только за счет радиоактивного распада в течение примерно 30 лет. Существенное загрязнение почв сельскохозяйственных угодий было вызвано применением пестицидов. В связи с быстрым ростом городского населения все большее значение приобретает контроль за состоянием городских почв в парках, скверах, на обочинах транспортных магистралей, на детских игровых площадках. Важен контроль не только за химическим и радиоактивным загрязнением почв в городах, но и за изменением их водного режима (подтопление из-за подъема грунтовых вод),
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв развитием суффозионно-карстовых просадочных явлений в грунтах под зданиями и дорогами. Изучение состояния городских почв приобретает значение особого раздела в почвоведении. Глава 17 Охрана почв Проблема охраны и рационального использования природных ресурсов стала в настоящее время одной из самых насущных задач человечества. Охрана почв в этой проблеме занимает особое место, которое определяется прежде всего тем, что 88% пищи человечество получает в результате обработки земли. Если же учесть и продукты животноводства, использующего луга и пастбища, то эта цифра возрастает до 98%. А между тем ценность почвы определяется не только ее исключительно важным значением для сельского хозяйства, но и той великой экологической ролью, которую она играет в жизни всех организмов суши и биосферы Земли в целом. По данным разных источников, в почвах обитает 92—93 % всех известных на Земле видов растений и животных. Биологическая масса организмов суши составляет 99,8% всей биомассы Земли, хотя суша занимает менее трети ее поверхности. Через почвенный покров суши — эту тончайшую ее поверхностную оболочку — идут сложнейшие процессы обмена веществом и энергией между земной корой, атмосферой, гидросферой и всеми живущими в почве и на почве организмами, включая и человека. Все эти особенности свойств почв и их экологической роли в биосфере послужили основанием академику Б.Б.Полынову назвать почвенный покров Земли «оболочкой наибольшей плотности жизни», а академику М.С.Гилярову считать почву «основным хранилищем генетического разнообразия жизни на нашей планете». Автор широко известной книги «До того как умрет природа» A968), выдающийся зоолог-эколог Ж. Дорст пришел к выводу, что «почва — наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных, зависят в конечном итоге от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли». Вот почему охрана почвенного покрова, его разумное использование, повышение его биологической продуктивности так важны для всего человечества. В 1982 г. Конференция Объединенных наций по продовольствию и сельскому хозяйству (FAO) приняла «Всемирную хартию почв», в которой выразила тревогу по поводу растущей в мире деградации почв и рекомендовала правительствам и общественным организациям всех стран широкий комплекс мероприятий по охране и рациональному использованию земельных ресурсов. В 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась конференция Объединенных наций, посвященная окружающей среде и развитию, которая констатировала все возрастающее вмешательство человека в жизнь природы, расширение техногенного загрязнения окружающей среды и, как следствие, безвозвратную гибель
Глава 17. Охрана почв множества разных видов животных и растений, созданных эволюцией жизни на Земле в течение многих сотен миллионов лет. В связи с этим конференция приняла Конвенцию о необходимости сохранения биологического разнообразия. Поскольку основной средой обитания растений, животных и микроорганизмов на земной суше является почва, следует сделать вывод о невозможности сохранить биоразнообразие, не сохраняя одновременно разнообразия почв. Наряду с созданием Красной книги редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений не менее важно создать Красную книгу почв. В нее должны быть включены все виды почв, находящиеся под угрозой необратимой деградации и исчезновения, а также природные эталоны наиболее широко распространенных и особо ценных типов и видов почв. Это еще один важный аспект охраны почв в общей проблеме взаимоотношения человека с окружающей природной средой. Почва относится к легкоразрушаемым и практически невосполняемым видам природных ресурсов. Разрушение и загрязнение почв происходят под влиянием различных видов неправильно организованной производственной деятельности человека, особенно без должного учета региональных особенностей почвенного покрова и его эколого-географических условий. Самым распространенным следствием такого воздействия на почву является ее разрушение процессами водной и ветровой эрозии (последняя называется дефляцией). Огромных масштабов достигло разрушительное действие эрозии почв в странах Средиземноморья, где большая часть плодородных в прошлом почв оказалась смытой, а склоновые земли расчленены глубокой и густой сетью оврагов. Размеров национального бедствия эрозия почв достигла в США в 1930-х гг., когда черными бурями было в разной степени повреждено до 75% пахотного фонда страны. Большой силы пыльные бури прошли в черноземных областях России и Казахстана в 60-е гг. XX в. после неумеренной распашки целинных земель. На больших площадях почвы теряют свое плодородие и подвергаются последующему разрушению вследствие неправильного их орошения и осушения. Интенсивное орошение земель без надлежащего дренажа и противофильтра- ционных мер в магистральных и проводящих каналах, как правило, сопровождается подъемом уровня минерализованных грунтовых вод и засолением почв. Ежегодно мировое орошаемое земледелие теряет по этой причине около 200— 300 тыс. га поливных земель. В целом же в разных странах мира процессами вторичного засоления уже выведено из хозяйственного пользования до 25 млн га в прошлом плодородных земель (Ковда, 1974). Наряду с сульфатным и хлоридным засолением все больше распространяется содовое засоление почв. Борьба с последним особенно трудна вследствие того, что признаки возможного содового засоления не так очевидны, как в случае хлоридно-сульфатного засоления. Недостаточное знание режима и свойств орошаемых почв часто является причиной не только их засоления, но также заболачивания и окаменения (петрификации). Губительной для торфяных болотных почв оказывается их переосушение. В почвенном покрове быстро возникают трещины, провалы, пересохшая масса
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв органического вещества начинает подвергаться развеванию, легко поддается возгоранию. Сохранение потенциального и повышение эффективного плодородия болотных почв возможно лишь при переводе их водного режима в так называемый луговой тип. Почвенно-грунтовые воды опускаются при этом лишь до такого уровня, который обеспечивает капиллярное подпитывание нижних горизонтов почвенного профиля. Большое количество плодородных, но очень «легкоранимых» почв гибнет или теряет свое плодородие в долинах равнинных рек при сооружении водохранилищ для гидроэлектростанций. По берегам таких водохранилищ образуются обширные зоны мелководий и заболоченных почв. В результате прекращения паводков после создания водохранилищ значительные площади превосходных природных кормовых угодий на луговых пойменных почвах утрачивают свой аллювиально-луговой режим и превращаются в малопродуктивные территории. Кроме того, и сама акватория водохранилищ поглощает немалый земельный фонд. Только крупнейшие водохранилища бывшего СССР и США занимают более 10 млн га земли. Все более ощутимый ущерб почвенному покрову наносят открытая разработка полезных ископаемых и шахтные выбросы пустой породы. В Великобритании горными разработками выведено из сельскохозяйственного пользования около 60 тыс. га, в ФРГ — 20, в Польше — 63 тыс. га. А у нас на Русской равнине только в районе Курской магнитной аномалии потеряно более тысячи гектаров знаменитого русского чернозема. Хозяйственное освоение северных территорий сопровождается разрушением почвенного покрова вследствие развития процессов термокарста и мерзлотной солифлюкции почв и грунтов. Известно, что даже после однократного прохода тяжелого транспорта на тундровых почвах образуются глубокие проса- дочные колеи, а затем и промоины. Северные территории с постоянно мерзлыми грунтами требуют разработки совершенно особых мер по охране почв не только потому, что эти почвы легко разрушаются, но и потому, что их разрушение сопровождается резким ухудшением всего комплекса природных условий северных ландшафтов. По совершенно другим причинам, но столь же губительно сказывается на почвенном покрове влажно-тропических районов сведение лесов и вообще резкое изменение водно-воздушного режима почв. Гидроморфные ферраллит- ные почвы замещаются при этом мертвыми железистыми (латеритными) ко- рами, а на склоновых землях начинается интенсивный процесс эрозии почв. Не меньшую опасность по сравнению с разрушением почв представляют процессы их загрязнения. Они даже опаснее, так как менее очевидны и уже поэтому более трудно устранимы. Их обнаружение и предотвращение требует организации особой службы систематического и специализированного контроля. В последние годы возрастает загрязнение и отравление почв отходами промышленности и транспорта через воздух и сточные воды, в которых обычно содержатся сульфиды металлов, оксиды углерода, серы и азота, сероводород и аммиак, фтор, медь, ртуть, никель, кобальт, свинец, мышьяк и др. Повышенное содержание в атмосфере многих районов мира оксидов серы, азота и углерода обусловливает там повышенную кислотность атмосферных осадков и, как следствие, повышенную кислотность почв. Все большую трево-
Глава 17. Охрана почв гу вызывает опасность загрязнения почв токсичными для многих жизненных процессов тяжелыми металлами, в первую очередь свинцом, ртутью, кадмием. Отнюдь не безвредно для здоровья людей загрязнение почв некоторыми углеводородами (бензпирен и др.), многими радиоизотопами. Все большее значение в загрязнении почв приобретает и неправильное использование химикатов в сельском и лесном хозяйстве. Широко известен вред бесконтрольного применения пестицидов: гербицидов, фунгицидов, дефолиантов, инсектицидов и др. При обычных способах применения лишь ничтожная часть пестицидов достигает цели. Подавляющая часть их загрязняет почву, а главное, накапливается в живых организмах, последовательно проходя по звеньям трофических цепей. Однако к загрязнению почв ведет не только применение пестицидов, детергентов, тяжелых металлов, но и неправильное применение обычных минеральных удобрений. Речь идет о том, что преувеличенные или неправильные по соотношению элементов дозы удобрений, неудачные сроки их внесения в почву снижают не только их эффективность, но и качество сельскохозяйственной продукции. Не удерживаясь в почве, они выносятся в речные, озерные и грунтовые воды, вызывая явления эутрофикации водоемов. Повышенное количество соединений азота в питьевых водах вызывает заболевания людей. В связи с концентрацией и интенсификацией животноводства в некоторых регионах возникла проблема санитарной защиты почв и вод на прилегающих к крупным фермам территориях. Проблема охраны почв от разрушения и загрязнения чрезвычайно сложна и многогранна. Практическое осуществление мер по охране почв связано не только с их природными особенностями, но и с социально-экономическими условиями. Поэтому успешное решение этой проблемы, особенно в масштабах целых стран, приобретает международное значение. Важная роль в охране и рационализации использования почвенного покрова страны принадлежит науке о почве, в том числе географии почв. Известно, что степень развития и широта распространения процессов разрушения и загрязнения почв зависят, с одной стороны, от силы и характера воздействия производственной деятельности человека на почвенный покров, а с другой — от устойчивости к этому воздействию самого почвенного покрова. Последняя же зависит как от свойств почв (гранулометрического состава, сложения и структурности, поглотительной способности, биогенности и др.), так и от эколого-географических условий их местонахождения (рельеф, климатические условия, тип растительности, грунтовые воды, близость к источникам загрязнения и характер контакта с ними и др.). Пространственное разнообразие причин и видов разрушения и загрязнения почв и связь их с природными и антропогенными условиями делают необходимым и перспективным применение картографического метода исследования этого сложного явления. Современная картография почв начинает дополняться новым направлением — разработкой и составлением карт охраны почв. В принципе картографические материалы, используемые для охраны почв, могут быть подразделены на четыре группы. К первой группе относятся обычные почвенные карты, служащие научной основой учета и качественной характеристики почвенного покрова, агропроизводственной группировки и бо-
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв нитировки почв, разработки мероприятий по охране и рациональному использованию почв, повышению их плодородия. Особенно важное значение имеют крупномасштабные почвенные карты, отвечающие на практические вопросы землепользователей. Составление крупномасштабных (от 1:5 000 до 1:50 000) и среднемасштабных — районных и областных A:100 000 — 1:200 000) — карт проводится в Российской Федерации по единой методике. Для разработки системы земледелия и планирования использования земельных ресурсов составляются мелкомасштабные (от 1:300 000 до 1:1 000 000) почвенные карты. Общероссийским целям инвентаризации и оценки почв и земельных ресурсов служит Государственная почвенная карта в масштабе 1:1 000 000. Большое научное и практическое значение для решения общегосударственных задач в области природопользования и охраны окружающей среды имеют также другие обзорные почвенные карты и карты почвен- но-географического и почвенно-экологического районирования в масштабе от 1:2 500 000 до 1:12 500 000. По степени изученности почвенного покрова Российская Федерация занимает одно из первых мест в мире. Ко второй группе почвенных карт, необходимых для почвоохранных целей, относятся специализированные карты, отражающие степень разрушения или загрязнения почв. Примером могут служить карты степени смытости или развеянности почв, степени заболоченности или засоленности, уровня загрязнения теми или иными вредными веществами (тяжелыми металлами, пестицидами, битумами и др.). Эти карты необходимы как исходные материалы для разработки мероприятий по борьбе с разрушением и загрязнением почв. Третью группу представляют карты размещения мероприятий по охране почв и их улучшению (мелиорации). К ним должны быть отнесены карты про- тивоэрозионных мероприятий, лесозащитных и агротехнических мер защиты почв от разрушения, почвенно-мелиоративные карты; в сущности, к этой же группе следует отнести карты последовательности и нормирования известкования кислых почв и гипсования солонцов как коренных мелиоративных мер, имеющих важнейшее почвоохранное значение. Четвертая группа почвенных карт, имеющих прямое отношение к проблеме охраны почв, представлена картами прогноза состояния почвенного покрова в связи с теми или иными антропогенными воздействиями на него. Разработка этих карт основывается на принципе учета разной устойчивости различных почв к действию определенных факторов их разрушения или загрязнения. Этот принцип с успехом используется в оценке противоэрозионной устойчивости почв. Для прогнозирования опасности химического и вообще техногенного загрязнения почв необходимо знать и учитывать разнообразие «ответных реакций» почв на поступающие в них с техногенным потоком вещества. М.А.Гла- зовской разработан определенный принцип классификации почв на основе их способности к «самоочищению» и в соответствии с ним составлена схема районирования территории бывшего СССР по вероятной интенсивности разложения продуктов техногенеза в почвах (рис. 65, 66). Анализ этой карты позволяет заметить, что вероятная интенсивность разложения органических и минеральных продуктов техногенеза в почвах тесней-
Глава 17. Охрана почв 449 Рис. 65. Схема районирования территории СССР по вероятной интенсивности разложения органических и минеральных продуктов техногенеза в почвах (по МЛ.Глазовской, 1976). Э - поступление с опалом энергии, см2/ год : Э, - 30—50, Э2 - 50-120, Э3 - 120-200, Э4 - 200-300, Э5 - 300—500, Э6 - 700-800. V — скорость разложения опала в годах: V, — 100, V2 — 100—50, V3 — 20—15, V4 — 15—6, V5 — 9—4, V6— 1,5—1, V7 < 1
450 Часть IV. Земельные ресурсы и охрана п
Глава 17. Охрана почв 451 1 ° *• ОС Z 2 i 5 2 = 4 о ш ш А ш о. w <U S я * i S 44. « й а ё шим образом связана с их генетическими свойствами, и поэтому конфигурация выделов карты близка к почвенно-геогра- фическим регионам. Конечно, проблема сохранения почв отнюдь не сводится и не должна сводиться к существенному ограничению их хозяйственного использования, тем более к неумеренному заповеданию. Это должно быть лишь одним из направлений бережного использования почв как важнейшего природного ресурса. Другое, и не менее важное направление — это разработка почвоохранных систем землепользования и систем земледелия. Замечательным примером в этом плане является «Каменная степь» под Воронежем, где в 90-х гг. XIX в. по инициативе и по программе В.В.Докучаева осуществлен комплекс агромелиоративных, гидрологических и землеустроительных мероприятий, обеспечивающих преодоление эрозии черноземных почв и пагубного влияния периодических засух на сельское хозяйство местности. На территории «Каменной степи» в 1956 г. организован Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральной Черноземной полосы имени В.В.Докучаева. На его полях на основе высокой культуры земледелия, без применения ядохимикатов и высоких доз минеральных удобрений получают даже в самые засушливые годы достаточно высокие, а главное, устойчивые и экологически чистые урожаи сельскохозяйственных культур. Подобный же успешный опыт природоохранного и высокоэффективного землепользования, но в еще более суровых условиях Прикаспийской полупустыни осуществлен под руководством профессора А.А. Роде на территории известного Джаныбекского стационара Института лесоведения Академии наук. Главное и наиболее перспективное направление современного поиска высокопродуктивного и одновременно почвоох-
Часть IV. Земельные ресурсы и охрана почв ранного землепользования — разработка адаптивно-ландшафтных систем земледелия, в максимальной степени учитывающих особенности местных ландшафтов и требования возделываемых сельскохозяйственных растений. Непременным условием правильного землепользования является также организация и систематическое проведение экологического мониторинга почв. Последний должен предусматривать не только слежение за динамикой свойств почв, но и периодическое картографирование почвенного покрова, особенно на интенсивно используемых землях. В заключение этого раздела следует сказать, что в условиях быстро развивающегося научно-технического прогресса и всевозрастающего влияния производственной деятельности человека на почвенный покров будет в том же темпе возрастать значение охраны почв от всех видов деградации и важность поддержания устойчивости их биологической продуктивности.
Литература Общие руководства Виленский Д. Г География почв. М., 1961. Ганссен Р. География почв. М., 1962. Герасимов И.П., Глазовская М.А. Основы почвоведения и география почв. М., 1960. Герасимова М.И. География почв СССР. М., 1987. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв. М., 1981. Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. География почв с основами почвоведения. М., 1995. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М, 1989. Ковда В.А. Основы учения о почвах. М, 1973. Неуструев С.С. Элементы географии почв. М.; Л., 1930. К введению Вернадский В.И. Страница из истории почвоведения//Избр. соч. Т. 4. М., 1960. Виленский Д.Г. Русская почвенно-картографическая школа и ее влияние на развитие мировой картографии почв. М.; Л., 1945. География и картография почв/Под ред. В. А. Андроникова. М., 1993. Добровольский Г.В. у Никитин ЕД. Функции почв в биосфере и экосистемах. М, 1990. Докучаев В.В. Картография русских почв//Соч. Т. 2. М., 1950. Докучаев В.В. Русский чернозем (гл. 1, 8, 9, 10)//Соч. Т. 3. М., 1950. Ковда В.А. Биосфера, почвы и их использование//Почвоведение. 1975. №1. Крупеников И.А. История почвоведения. М., 1981. Полынов Б.Б. Учение о ландшафтах//Избр. тр. М., 1956. Полынов Б.Б. Докучаев и естествознание//Избр. тр. М., 1956. Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск, 1971. Arnold B.V., Szabolcs I., Targulian V.O. Global soil change. Laxenburg, Austria, 1990. К части I Александровский А.Л. Эволюция почв Восточно-Европейской равнины в голоцене. М, 1983. Александровский А.Л. Эволюция почвенного покрова Русской равнины в голоцене// Почвоведение. 1995. №3. Базилевич Н.И., Родин Л.Е. Географические закономерности продуктивности и круговорота химических элементов в основных типах растительности земли//Общие теоретические проблемы биологической продуктивности. Л., 1969. Базилевич Н.И., Родин Л.Е., Розов Н.Н. Географические аспекты изучения биологической про- дуктивности//Материалы V съезда Геогр. об-ва СССР. Л., 1970. Вернадский В. И. Об участии живого вещества в создании почв//Труды по биогеохимии и геохимии почв. М., 1992. Волобуев В. Р. Экология почв. Баку, 1963. Волобуев В.Р. Система почв мира. Баку, 1973. Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования. М., 1974. Воскресенский С.С, Леонтьев O.K., Спиридонов А.И. и др. Геоморфологическое районирование СССР. М., 1980. Высоцкий Г.Н. Об ороклиматологических основах классификации почв//Почвоведение. 1906. № 1-4.
Литература 454 Геоморфологическое районирование СССР/Под ред. А.А.Григорьева и К.К.Маркова. М.; Л., 1947. Герасимов И. П. Генетические, географические и исторические проблемы современного почвоведения. М., 1976. Гиляров М.С Зоологический метод диагностики почв. М, 1965. Джерард АДж. Почвы и формы рельефа. Л., 1984. Димо В.Н., Роде А. А. Тепловой и водный режим почв СССР. М., 1968. Добровольский В. В. География и палеогеография коры выветривания СССР. М., 1969. Добровольский Г В., Урусевская И. С, Летунов П. А., Розов Н.Н. Почвенно-географическое районирование как научная основа рационального использования ресурсов педосферы//Биосфера и почвы. М., 1977. Докучаев В.В. К учению о зонах природы//Соч. Т. 4. М.; Л., 1951. Звягинцев Д.Г, Добровольская Т.Г., Бабьева НИ и др. Структурно-функциональная организация микробных сообществ наземных экосистем//Экология и почвы. Пущино, 1998. Иванов И.В. Эволюция почв степной зоны в голоцене. М., 1992. Караваева НА. Заболачивание и эволюция почв. М., 1982. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М., 1963. Кузнецов М.С, Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. М., 1996. Мишустин Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов. М., 1975. Неуструев С. С. Генезис и география почв. М., 1977. Орлов Д. С, Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М., 1996. Полынов Б.Б. Кора выветривания//Избр. тр. М., 1956. Почвенно-географическое районирование СССР (в связи с сельскохозяйственным использованием земель). М., 1962. Прасолов Л.И. Почвенные области Европейской России. Пг., 1922. Прасолов Л.И. Генезис, география и картография почв. М., 1978. Роде А.А. Почвообразовательный процесс и эволюция почв. М, 1947. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности. М.; Л., 1965. Розов Н.Н. Развитие учения В.В.Докучаева о зональности почв в современный период//Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1954. № 4. Соколов НА. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск, 1993. Тюрин ИВ. Географические закономерности гумусообразования//Тр. Юбил. сессии, посвящ. 100-летию со дня рождения В.В.Докучаева. М; Л, 1949. Урусевская И. С. Почвенные катены Нечерноземной зоны РСФСР//Почвоведение. 1990. № 9. Урусевская НС, Мешалкина Ю.Л., Хохлова О. С. Географо-генетические особенности гумусно- го состояния серых лесных почв//Почвоведение. 2000. № 11. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М., 1972. Фридланд В.М. Структуры почвенного покрова мира. М, 1984. Шашко Д.И. Агроклиматическое районирование СССР. М., 1967. К части II Ахтырцев Б.И Серые лесные почвы Центральной России. Воронеж, 1979. Васильевская В.Д. Почвообразование в тундрах Средней Сибири. М.,1980. Владыченский А.С Особенности горного почвообразования. М., 1998. Гагарина Э.И., Матинян Н.Н, Счастная Л.С, Касаткина Г.А. Почвы и почвенный покров Северо-Запада России. СПб., 1995. Гаджиев ИМ. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири. Новосибирск, 1982. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. М., 1999. Генетические типы почв субтропиков Закавказья/Под ред. И. П. Герасимова. М., 1979. География почв и почвенное районирование Центрального экономического района СССР/ Под ред. Г. В. Добровольского и И. С. Урусевской. М., 1972. Глинка К Д. Почвы России и прилегающих стран. М., 1923. Горшенин К П. Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). М., 1955. Димо В.Н., Розов Н.Н. Термические критерии как основа фациально-провинциального разделения почв//Почвоведение. 1974, № 5. Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. М., 1968.
Литература 455 Добровольский Г.В., Никитин Е.Д., Афанасьева Т. В. Таежное почвообразование в континентальных условиях (Западная Сибирь). М., 1981. Еловская Л.Г., Петрова Е.И., Тетерина Л.В. Почвы Северной Якутии. Новосибирск, 1979. Забоева И.В. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар, 1975. Зольников В.Г., Еловская Л.Г., Тетерина Л.В., Черняк Е.И. Почвы Вилюйского бассейна и их использование. М.,1962. Зонн СВ. Горно-лесные почвы Северо-Западного Кавказа. М.; Л., 1950. Игнатенко И.В. Почвы восточноевропейской тундры и лесотундры. М., 1979. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. М., 1976. ИвлевА.М. Почвы Сахалина. М., 1965. Караваева НА. Тундровые почвы Северной Якутии. М., 1969. Караваева НА. Почвы тайги Западной Сибири. М., 1973. Карта почвенно-географического районирования СССР (для высших учебных заведений) масштаба 1 : 8 000 000. М, 1983. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977. Классификация почв России. М., 1997. Ковда В А. Происхождение и режим засоленных почв. Ч. II. М.; Л., 1947. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф., Красеха Е.Н. Почвенный покров таежных ландшафтов Сибири. Новосибирск, 1988. Кузьмин В А. Почвы Предбайкалья и Северного Забайкалья. Новосибирск, 1988. Лебедева И.И., Семина Е.В. Почвы центральноевропейской и среднесибирской лесостепи. М., 1974. Ливеровский ЮА. Проблемы генезиса и географии почв. М., 1987. Лобова Е.В. Почвы пустынной зоны СССР. М., 1960. Мамытов A.M. Почвы гор Средней Азии и Южного Казахстана. Фрунзе, 1982. Морозова P.M. Лесные почвы Карелии. Л., 1991. Наумов Е.М., Градусов Б.П. Особенности таежного почвообразования на крайнем северо-востоке Евразии. М., 1974. Ногина НА. Почвы Забайкалья. М., 1964. Носин В А. Почвы Тувы. М., 1963. О почвах Восточной Сибири/Под ред. Е.Н.Ивановой. М., 1963. Подзолистые почвы Запада европейской части СССР. М, 1977. Подзолистые почвы северо-запада европейской части СССР. М., 1979. Подзолистые почвы центральной и восточной частей европейской территории СССР (на суглинистых почвообразующих породах). Л., 1980. Подзолистые почвы центральной и восточной частей европейской территории СССР (на песчаных почвообразующих породах). Л., 1981. Почвенная карта РСФСР масштаба 1:2 500 000. М., 1988. Почвенная карта Российской Федерации и сопредельных государств (для высших учебных заведений) масштаба 1:4 000 000. М., 1995. Почвы Башкортастана. Т. 1,2. Уфа, 1995. Розанов А.Н. Сероземы Средней Азии. М., 1951. Розов Н.Н. Серые лесные почвы европейской части СССР//Почвы юго-восточной Европы. София, 1964. Рубилин Е.В., Долотов ВА. Генезис и география лесных почв европейской лесостепи СССР. Л., 1970. Рубцова Л.П., Руднева Е.Н. О некоторых свойствах бурых лесных почв предгорий Карпат и равнин Приамурья//Почвоведение. 1967. Nq 9. Руднева Е.Н. Почвенный покров Закарпатской области. М, 1960. Самойлова Е.М. Луговые почвы лесостепи. М., 1981. Соколов И А. Вулканизм и почвообразование. М., 1973. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М., 1971. Тюрюканов А.Н., Быстрицкая Т.Л. Ополья центральной России и их почвы. М., 1971. Урсу А.Ф. Почвенно-экологическое микрорайонирование Молдавии. Кишинев, 1980. Уфимцева КА. Почвы южной части таежной зоны Западно-Сибирской равнины. М., 1974. Черноземы СССР. Т. I. M., 1974. Черноземы СССР (Поволжье, Предуралье). М., 1978. Черноземы СССР (Украина). М., 1981. Черноземы СССР (Предкавказье) М., 1985.
456 Литература К части III Боул С, Хоул Ф., Мак-Крекен Р. Генезис и классификация почв. М., 1977. Глазовская М.А. Почвы зарубежных стран. М., 1983. Глазовская М.А. Почвы мира. Т.2: География почв. М., 1973. Зонн. СВ. Почвообразование и почвы субтропиков и тропиков. М, 1974. Лобова Е.В., Хабаров А.В. Почвы. М., 1983. Почвенная карта мира (для высших учебных заведений) масштаба 1:15 000 000. М, 1982. Почвенная карта мира масштаба 1:10 000 000. М., 1975. Розанов Б.Г. Почвенный покров земного шара. М., 1977. Розов Н.Н., Строганова М.Н. Почвенный покров мира. М., 1979. Физико-географический атлас мира. М., 1964. Soil-Ecological Regions. Scale 1:60 000 000 (Почвенно-экологическое районирование)//Resources and Environment: World Atlas (Природа и ресурсы Земли).Vienna, 1998. V.II. К части IV Биогеохимические циклы в биосфере//Материалы VII пленума СКОПЕ. М., 1976. Вашанов В.А., Лойко П. Ф. Земля и люди (использование земельных ресурсов в условиях научно-технической революции). М, 1975. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. М, 2000. Земельные ресурсы мира, их использование и охрана. М.,1978. Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М, 1981. Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР. М., 1975. Романенко Г. А, Комов КВ., Тютюнников А.И. Земельные ресурсы России, эффективность их использования. М., 1996.
Оглавление Предисловие (В.А.Садовничий) 5 Предисловие ко второму изданию 7 Введение. Содержание, методология, краткая история и задачи географии почв 9 Часть I ФАКТОРЫ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ Глава 1. Климат как фактор географического распространения почв 25 Глава 2. Растительность, животный мир и микроорганизмы как факторы географического распространения почв 52 Глава 3. Почвообразующие породы как фактор географического распространения почв 83 Глава 4. Рельеф как фактор географического распространения почв 101 Глава 5. Эволюция почв и почвенного покрова 125 Глава 6. Общие закономерности географического распространения почв 142 Глава 7. Почвенно-географическое районирование 161 Часть II ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ГОСУДАРСТВ Глава 8. /. Полярный пояс 174 I. Евразиатская полярная область арктических и тундровых почв 174 A. Зона арктических почв Арктики 174 Б. Зона тундровых глеевых и тундровых иллювиально-гумусовых почв Субарктики 177 Горные провинции 193 Использование почв субарктической зоны 193 Глава 9. Я. Бореальный пояс 194 П. Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная область подзолистых и дерново-подзолистых почв 195 B. Подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги 195 Г. Подзона подзолистых почв средней тайги 207 Д. Зона дерново-подзолистых почв южной тайги 217 Горные провинции 238 Использование почв Европейско-Западно-Сибирской таежно-лесной области 240 III. Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная область мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв 241 Е. Подзона глеемерзлотно-таежных почв северной тайги 243 Ж. Подзона мерзлотно-таежных и палевых мерзлотных почв средней тайги 247 Горные провинции 254 Использование почв Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области 267 IV. Дальневосточная таежно-лесная область лесных пеплово-вулканических, буро-таежных почв и подзолов 268 3. Зона лесных пеплово-вулканических почв 269 И. Зона буро-таежных почв и подзолов 275 Горные провинции 280 Использование почв Дальневосточной таежно-лесной области 286
Оглавление Глава 10. ///. Суббореальный пояс 287 V. Западная буроземно-лесная область бурых лесных почв 289 К. Зона бурых лесных почв широколиственных лесов 289 Горные провинции 291 Использование почв Западной буроземно-лесной области 294 VI. Центральная лесостепная и степная область серых лесных, черноземных и каштановых почв 294 Л. Зона серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи 295 М. Зона обыкновенных и южных черноземов степи 318 Н. Зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи 332 Горные провинции 343 Использование почв Центральной лесостепной и степной области 345 VII. Восточная буроземно-лесная область бурых и подзолисто-бурых лесных почв 347 О. Зона бурых и подзолисто-бурых лесных почв хвойно-широколиственных лесов 347 Горные провинции 354 Использование почв Восточной буроземно-лесной области 356 VIII. Полупустынная и пустынная область светло-каштановых, бурых полупустынных и серо- бурых пустынных почв 356 П. Зона светло-каштановых и бурых почв полупустыни 357 Р. Зона серо-бурых почв суббореальной пустыни 366 С. Зона малокарбонатных сероземов предгорной полупустыни 374 Горные провинции 375 Использование почв Полупустынной и пустынной области 380 Глава 11. IV. Субтропический пояс 380 EX. Субтропическая влажнолесная область красноземов и желтоземов 381 Т. Зона красноземов и желтоземов влажных лесов 381 Горные провинции 386 Использование почв Субтропической влажнолесной области 389 X. Субтропическая ксерофитно-лесная и кустарниково-степная область коричневых и серо- коричневых почв 389 У. Зона коричневых и серо-коричневых почв сухих лесов и кустарниковых степей 389 Горные провинции 392 Использование почв Субтропической ксерофитно-лесной и кустарниково-степной области 394 XI. Субтропическая полупустынная и пустынная область серо-бурых пустынных почв и сероземов пустынно-степных предгорий 394 Ф. Зона серо-бурых почв субтропической пустыни 395 X. Зона сероземов предгорной полупустыни 399 Горные провинции 406 Использование почв Субтропической полупустынной и пустынной области 410 Часть III ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ МИРА Глава 12. Почвенные карты мира 411 Глава 13. Почвенно-биоклиматические пояса и области мира 415 Глава 14. Почвенный покров континентов мира 430 Часть IV ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ И ОХРАНА ПОЧВ Глава 15. Земельные ресурсы мира 434 Глава 16. Земельные ресурсы России 439 Глава 17. Охрана почв 444 Литература 453
Учебное издание ДОБРОВОЛЬСКИЙ ГЛЕБ ВСЕВОЛОДОВИЧ УРУСЕВСКАЯ ИНГА СЕРГЕЕВНА ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ 2-е издание, переработанное и дополненное Зав. редакцией Г. С. Савельева Редактор Т. В. Властовская Художественный редактор Ю. М.Добрянская Художники В.А. Чернецов, Н. С.Шувалова Художественное оформление выполнено Издательством Московского университета и издательством "Проспект" по заказу Московского университета Технический редактор 3. СКондрашова Корректоры Г.Л.Семенова, В.В.Конкина, И.В.Бабаева Компьютерная верстка И. Д. Труфанов
Подписано в печать 15.04.04. Формат 70x100 У16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Печать офсетная. Усл. печ. л. 29,0. Уч.-изд. л. 35,52. Тираж 3000 экз. Заказ 1442 . Изд. № 7465 Ордена «Знак Почета» Издательство Московского университета. 125009, Москва, ул. Б. Никитская, 5/7. Тел.: 229-50-91. Факс: 203-66-71. 939-33-23 (отдел реализации). E-mail: kd_mgu@rambler.ru ООО «Издательство «КолосС», 101000, Москва, ул. Мясницкая, д. 17. Почтовый адрес: 129090, Москва, Астраханский пер., д. 8. Тел. @95) 280-99-86, тел./факс @95) 280-14-63, e-mail: koloss@koloss.ru, наш сайт: www.koloss.ru Отпечатано с готовых диапозитивов в ГУП РМЭ «Марийский полиграфическо- издательский комбинат», 424000, г. Йошкар-Ола, ул. Комсомольская, 112 В издательстве МГУ работает служба «КНИГА — ПОЧТОЙ» Тел.: 229-75-41
Дорогие читатели! В Издательстве МГУ им. М. В.Ломоносова работает служба "КНИГА—ПОЧТОЙ". Вы можете заказать любые книги по действующему прайс-листу, и мы вышлем их вам заказной бандеролью. Закажите книги: • по почте: 125009, Москва, ул. Б.Никитская, д. 5/7, Издательство МГУ; • по телефону или факсу: @95) 229-75-41; • по электронной почте: E-mail: kd_mgu@rambler.ru. Заявка заполняется в произвольной форме и считается действительной при наличии: Ф.И.О., почтового адреса, номера телефона (с кодом города). Мы выпишем вам счет и вышлем по указанному вами адресу. Перечислите указанную в счете сумму на р/с Издательства МГУ. В течение 15 рабочих дней после поступления средств на счет Издательства МГУ книги будут высланы по вашему адресу. Примечания 1. Счет включает в себя стоимость заказанных книг и почтовые расходы (ориентировочно 50% от стоимости книг плюс НДС). 2. Заказчик имеет право исключить из счета любое название (или уменьшить количество экземпляров) без согласования с Издательством. 3. После оплаты счета необходимо сообщить письменно, по телефону, факсу или электронной почте номер платежного поручения и номер счета. 4. Заказ сохраняется в течение одного месяца со дня выписки счета. 5. При несвоевременной оплате счета Издательство оставляет за собой право изменить отпускные цены на книги без дополнительного объявления.
В Издательстве Московского университета работает Ассортиментный кабинет вузовской литературы Здесь вы найдете весь спектр учебной литературы для студентов и абитуриентов от Издательства Московского государственного университета и различных факультетов и подразделений МГУ, а также других университетских и вузовских издательств. Представлена литература издательств "Высшая школа", "Инфра-М", "Мир", "Логос", "ВЛАДОС", "ЧеРо" и др. Книги продаются по минимальной розничной цене. Адрес: Москва, ул. Хохлова, 11 (Воробьевы горы, МГУ). Тел./факс: 939-33-23. Отдел Ассортиментного кабинета работает также по адресу: 125009, Москва, ул. Б.Никитская, 5/7. Тел. 229-47-02. Факс: 229-75-41
В Издательстве Московского университета в 2004 г. выйдут книги: Минеев В.Г. АГРОХИМИЯ: Учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГУ, 2004. — 720 с. (п). — (Классический университетский учебник). В учебнике на основе достижений агрохимической науки излагаются новые экспериментальные данные по повышению эффективности удобрений во взаимосвязи факторов «почва, климат, удобрение и растение». Большое внимание уделяется роли агрохимии в регулировании питания растений в целях повышения урожаев и качества продукции растениеводства, а также в воспроизводстве плодородия почвы, улучшении баланса и биологического круговорота веществ. Все эти вопросы рассматриваются с учетом особенностей природно-климатических условий. Сформулированы новые экологические функции агрохимии. Представлены научные основы зональных систем удобрения и отдельных культур, их агрономическая и экологическая оценка. Для студентов почвенных специальностей университетов, а также для студентов сельскохозяйственных вузов.
ПОЧВЕННО-БИОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ОБЛАСТИ МИРА
ПОЧВЕННО-БИОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ОБЛАСТИ МИРА