о чем гласит закон вертикальной и горизонтальной зональности почв

Основные закономерности распространения почв. Классификация почв

Образование (генезис) любой почвы есть результат сложного взаимодействия факторов почвообразования.

Поскольку в распределении факторов на земной поверхности наблюдаются определенные закономерности, естественно, они отражаются на распределении почв.

Главные закономерности географии почв

Главные закономерности в географии почв выражаются следующими законами:

Закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности. Сформулирован В. В. Докучаевым. Сущность его заключается в том, что поскольку важнейшие почвообразователи (климат, растительность и животный мир) закономерно изменяются в широтном направлении с севера на юг, то и главные (зональные) типы почв должны последовательно сменять друг друга, располагаясь на земной поверхности широтными полосами (зонами).

Этот закон отражал главное положение докучаевского генетического почвоведения о том, что почва как особое природное образование есть следствие определенного сочетания факторов почвообразования, и явился вместе с тем результатом обобщения обширных географических исследований В. В. Докучаева по изучению почв Русской равнины.

Почвенная зональность

Закон широтной почвенной зональности получил отражение в следующих двух главных проявлениях. В наличии на территории суши земного шара последовательно сменяющих друг друга почвенно-биоклиматических (термических) поясов, характеризующихся сходством природных условий и почвенного покрова, обусловленных общностью радиационных и термических показателей (см. табл. 5).

При движении с севера на юг в пределах Северного полушария выделяют пять поясов:

Аналогичные пояса могут быть выделены в Южном полушарии.

Второе проявление закона горизонтальной почвенной зональности выражается в разделении почвенно-биоклиматических поясов по совокупности условий почвообразования и общим чертам почвенного покрова на почвенные зоны — широтные полосы в связи с закономерной схемой не только термических условий, но и увлажнения (см. табл. 6) и, как следствие, растительности.

Наиболее отчетливо широтные почвенные зоны обособляются на обширных равнинных пространствах внутри континентов (Русская равнина, Западная Сибирь и др.).

Так, суббореальный пояс в пределах Центральной Евразии разделяется на следующие зоны:

На территории материков, прилегающих к океаническим и морским бассейнам, такая последовательность в смене широтных почвенных зон нарушается из-за осложняющего влияния влажных воздушных масс, притекающих с обширных водных пространств, на изменение условий почвообразования (климата, растительности и почв).

Закон вертикальной почвенной зональности

Гласит, что в условиях горного рельефа происходят закономерные последовательные изменения климата, растительности и почв в связи с изменением абсолютной высоты местности.

По мере поднятия от подножия гор к их вершинам понижается температура воздуха в среднем на 0,5 °С на каждые 100 м абсолютных высот, что влечет за собой изменение количества выпадающих осадков и, как следствие, смен растительности и почв.

Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (вертикальных зон). В общем виде последовательная смена зон аналогична их смене на равнинных пространствах при движении с юга на север.

Например, если нижняя зона представлена черноземами, то по мере повышения абсолютной высоты могут размещаться серые лесные почвы, затем дерново-подзолистые и т. д.

Такая общая схема последовательной смены вертикальных почвенных зон может осложняться и нарушаться из-за особенностей горного рельефа (резкой смены абсолютных высот, крутизны и экспозиции склонов, типов макрорельефа — плоскогорье, межгорные впадины, разнообразие склонов и т. д.) и частой смены почвообразуюших пород.

Конкретный состав почвенных вертикальных зон определяется положением горной страны в системе широтных зон и абсолютными высотами ее рельефа.

Закон фациальности почв

Заключается в том, что почвенный покров в отдельных меридиональных частях термических поясов и зон может заметно изменяться в связи с изменением климата под влиянием термодинамических атмосферных процессов.

Эти изменения обусловлены близостью или удаленностью конкретных частей пояса или зоны от морских и океанических бассейнов, а также влиянием горных систем и т. д. Они проявляются в виде повышения или ослабления атмосферного увлажнения и континентальности климата.

Такие изменения сказываются на растительности и проявлении почвообразовательных процессов. Фациальные особенности почвенного покрова часто выражаются в дифференциации почв по температурному режиму

В появляющихся различиях в строении профиля (мощности гумусовых горизонтов и др.) и свойствах зонального типа или подтипа почв, а иногда и в появлении новых типов в данной фации. В качестве примера проявления закона фациальности можно привести территорию бореального пояса на Евроазиатском континенте.

Здесь при движении с запада на восток более влажные и теплые условия климата постепенно сменяются нарастанием континентальности и холодности в Восточной Европе и далее на территории Западной и Восточной Сибири. В Дальневосточном Приморье вновь господствуют условия влажного океанического климата.

В связи с таким изменением гидротермических условий наблюдается последовательная смена дерново-подзолистых умеренно теплых кратковременно промерзающих почв умеренными промерзающими (центр европейской части пояса) и далее умеренно холодными длительно промерзающими (южная часть таежной Сибири), затем появлением специфических типов мерзлотно-таежных (Восточная Сибирь) и буро-таежных почв (Приморье).

Закономерности в географии почв, проявляющиеся в форме законов широтной и вертикальной зональности и закона фациальности почв, являются следствием закономерности изменения биоклиматических условий на обширных территориях в связи с их широтным и меридиональным положением на материках.

Закон аналогичных топографических рядов. Отражает сходную закономерную смену почв по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах. Сущность этого закона заключается в том, что в любой зоне распределение почв на элементах рельефа имеет аналогичный характер:

Структура почвенного покрова

Для территории любого хозяйства, часто отдельного поля и даже небольшого участка свойственна комбинация нескольких почв.

Вся совокупность почв конкретной территории называется ее почвенным покровом (ПП). Можно говорить о почвенном покрове Земли, отдельных материков, стран, хозяйств, их отдельных земельных участков и т. д.

В своей практической работе агроном всегда имеет дело не с одной какой-то почвой, а со всем их разнообразием, характеризующим почвенный покров конкретной территории.

Для рационального использования почвенного покрова той или иной территории важно учитывать не только свойства и уровень плодородия каждой почвы участка, но и знать:

Представление об этом дает знание структуры почвенного покрова (СПП). В основе учения о структуре почвенного покрова лежит понятие об элементарном почвенном ареале (ЭПА).

Элементарный почвенный ареал — участок территории, занятый одной конкретной почвой самого низкого таксономического уровня (разряда), ограниченный со всех сторон другими ЭПА или непочвенными образованиями (карьером, водоемом и т. д.).

Характеристика ЭПА определяется названием почвы, размерами и формой контура, а также расчлененностью его границ.

По размеру различают:

Элементарные почвенные ареалы, сменяя друг друга, образуют почвенные комбинации (ПК), которые и характеризуют СПП конкретной территории.

Важнейшими характеристиками ПК являются их компонентный состав, размер входящих в них ЭПА и степень агрономического различия (контрастность) между ними.

Различают шесть (классов) почвенных комбинаций (табл. 37).

37. Классификация почвенных комбинаций

Смена пород (мозаики); смена пород и растительности (ташеты)

Чем крупнее в почвенной комбинации площади ЭПА, чем они однороднее по агрономическим свойствам, тем агрономически благоприятнее СПП.

И, наоборот, чем больше (контрастнее) в комбинации отличается одна почва от другой, чем меньше площади ЭПА, тем неблагоприятнее СПП в агрономическом отношении.

В пятнистостях небольшие размеры ЭПА не играют заметной отрицательной роли, так как составляющие пятнистость почвы близки (неконтрастные) по своим агрономическим свойствам.

Различают (Карманов) три группы СПП по их агрономическим качествам:

Агрономически однородные СПП позволяют на участках (полях севооборотов и т.д.) применять одинаковый комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, проводить посев и уборку в одни и те же оптимальные сроки и получать близкие урожаи сельскохозяйственных культур.

Агрономически однородные СПП всегда можно включать в состав одного поля севооборота. Агрономически однородные СПП представлены пятнистостями, вариациями и ташетами.

Например, СПП поля севооборота с комбинацией пятнистостей (мелкоконтурных выделов) черноземов среднемощных и мощных или вариациями дерново-слабо- и среднеподзолистых суглинистых почв.

К агрономически неоднородным совместимым СПП относятся территории, требующие при использовании почв массива небольших различий в системах агротехнических и мелиоративных мероприятий при общей их однотипности.

При этом сроки полевых работ на контурах почв данной структуры близки, хотя урожаи могут заметно различаться. Такие СПП можно включать в состав одного поля. При этом необходимо осуществлять приемы выравнивания плодородия почв, составляющих СПП участка.

Примером агрономически неоднородных совместимых СПП могут служить комбинации несмытых и слабосмытых почв.

Агрономически несовместимые СПП требуют качественно различных мероприятий, не допускают проведения основных полевых работ в одни и те же сроки. Они, как правило, не включаются в состав одного поля.

В ряде случаев они могут быть включены в состав одного поля специализированных севооборотов (кормового, почвозащитного).

При этом необходимо учитывать соотношение агрономически несовместимых почв в составе СПП, площади их контуров, характер границ, взаимное расположение и т.д.

Как пример агрономической несовместимости СПП можно привести сочетание дерново-подзолистых почв плакоров и пологих склонов с сильноглеенными почвами ложбин и западин, комбинации незасоленных и сильнозасоленных почв.

Существуют специальные методики количественной оценки:

На качественном уровне такую оценку можно провести на основании сравнительной характеристики почв различных агропроизводственных групп (см. гл. 37). Изучение СПП основывается на картографировании почвенного покрова.

Почвенно-географическое и природно-сельскохозяйственное районирование

Для разделения территории на отдельные части по общности их почвенного покрова и природных условий его формирования осуществляют два типа районирования:

Почвенно-географическое

Почвенно-географическое районирование — это метод анализа и выявления главных особенностей почвенного покрова и выделение на этой основе территорий, однородных по его зонально-провинциальным особенностям, структуре и возможностям сельскохозяйственного использования.

Основной единицей почвенно-географического районирования является почвенная зона — ареал одного или нескольких зональных типов почв в совокупности с другими сопутствующими (внутризональными, интразональными) почвами.

Почвенная зона объединяется в более крупные таксономические единицы — почвенную область и далее в почвенно-биоклиматический (термический) пояс.

По особенностям почвенного покрова в связи с дифференциацией внутри зоны условий теплобеспеченности, увлажнения и континентальности зону подразделяют на подзоны (не всегда) и почвенные провинции. Последние, в свою очередь, разделяются на почвенные округа, а округ — на почвенные районы.

Почвенный округ — часть почвенной провинции, характеризующаяся определенным типом почвенных комбинаций, обусловленных особенностями рельефа и почвообразующих пород.

Почвенный район — более однородная часть территории почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвенного покрова.

Обычно почвенные районы внутри округа различаются по количественному соотношению рядов, видов и разновидностей, свойственных округу.

Для горных территорий используют свою таксономию почвенно-географического районирования, ниже почвенно-биоклиматической области:

Природно-сельскохозяйственное районирование

Природно-сельскохозяйственное районирование предусматривает разделение территории на отдельные части на основе оценки всего комплекса физико-географических условий (климата, рельефа, почв и др.) и их соответствия требованиям сельскохозяйственного производства.

Оно базируется на материалах почвенно-географического районирования, но предусматривает более глубокий и разносторонний их анализ с учетом требований сельскохозяйственного производства.

Поэтому оно служит естественнонаучной основой для размещения сельскохозяйственного производства, разработки, начиная с масштабов страны и кончая территориями отдельных хозяйств и землепользователей, рациональных систем его ведения (определение специализации, системы земледелия со всеми звеньями и т. д.).

Существует следующая система таксономических единиц природно-сельскохозяйственного районирования:

Для каждой таксономической единицы характерно сочетание определенных природных условий и связанных с ними особенностей сельскохозяйственного производства.

Природно-сельскохозяйственный пояс обособляется по сумме активных температур (>10°С). Выделяют следующие природно-сельскохозяйственные пояса.

Основной единицей природно-сельскохозяйственного районирования является природно-сельскохозяйственная зона. Она по комплексу условий (климат, почвы и т.д.) в основном соответствует почвенно-климатической зоне.

Однако, учитывая особую требовательность сельскохозяйственных культур к условиям влаго- и теплообеспеченности, таежно-лесная почвенная зона разделена на несколько самостоятельных природно-сельскохо-зяйственных зон.

Выделяют следующие зоны:

Природно-сельскохозяйственная провинция

Природно-сельскохозяйственная провинция — часть зоны, характеризующаяся фациальными особенностями почвенного покрова, связанными с изменением континентальности климата, суровости и снежности зимы, показателей тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода.

Этими особенностями почвенно-климатических условий провинции определяются важные черты сельскохозяйственного производства — основной набор культур, общий характер агротехники, уровень эффективности удобрений и др.

Природно-сельскохозяйственный округ

Природно-сельскохозяйственный округ выделяют как часть территории провинции с более однородными геоморфологическими и гидрологическими особенностями, почвенным покровом, макро- и микроклиматом.

Его выделение дает основание для более дифференцированного и конкретизированного ведения сельскохозяйственного производства в пределах провинции

Природно-сельскохозяйственное и почвенно-географическое районирование позволяет иметь достаточно полные сведения о количестве и качестве почвенных ресурсов и на основе этой информации осуществлять наиболее рациональное их использование.

Классификация почв

Успешное изучение и правильное использование чрезвычайно большого разнообразия почв невозможно без их строго научной классификации. Классификация почв — это объединение почв в группы по их признакам, свойствам и особенностям плодородия.

Основой построения современных классификаций является генетический принцип, согласно которому признаки и свойства почв должны рассматриваться как следствие процессов почвообразования, возникающих и развивающихся в условиях конкретного сочетания факторов почвообразования.

Основополагающие идеи генетической классификации были разработаны В. В. Докучаевым и Н. М. Сибирцевым.

В построенных ими первых схемах генетических классификаций почвы объединялись в большие группы (генетические типы), характеризующиеся общностью строения профиля и некоторых свойств (содержание гумуса, наличие солей и пр.), являющихся следствием общности в своих главных чертах факторов почвообразования.

Например, для типа черноземных почв (черноземов) общими является наличие темного (темно-серого, черного) хорошо прокрашенного гумусом слоя, обладающего отчетливой комковато-зернистой структурой, постепенно переходящего в малоизмененную почвообразующую породу.

Их приуроченность на больших пространствах к территориям с умеренно теплым климатом при некотором недостатке атмосферного увлажнения, с лугово-степной или степной травянистой растительностью.

Общим признаком строения профиля почв подзолистого типа является обособление под слоем опада лесной растительности белесого (подзолистого) горизонта. Они формируются под лесами таежного типа в умеренно холодном влажном климате. В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев подметили, что подобное сочетание климата, растительности и почв свойственно обширным широтным полосам равнинных пространств России.

Такие территории получили название природных зон, а соответствующие им почвенные типы — зональных почв.

К ним были отнесены

Внутри зон отдельные почвенные типы помимо зональных могли формироваться при условиях, отличающихся по сочетанию факторов от типичных зональных.

Например, устойчиво избыточное увлажнение в понижениях рельефа, сильнозасоленные почвообразующие породы. Нетипичные для господствующих в зоне, проявление интенсивных геологических процессов (отложение аллювия в поймах рек) и т. д.

Почвы, образующиеся в этих условиях, отличались строением профиля и свойствами. Например, избыточному увлажнению способствовало образование болотных почв, засоленным породам — солончаков и солонцов, аллювиальным наносам — аллювиальных почв. Такие почвы в отличие от зональных В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев назвали азональными и интразональными.

В генетических классификациях В.В.Докучаева и Н. М.Сибирцева было проведено разделение некоторых типов почв на более мелкие группы — подтипы, что объяснялось необходимостью более детального разделения типов почв.

Генетический принцип классификации оказался удачным. Он получил широкое признание и последующее развитие. В отечественном почвоведении был разработан ряд классификационных схем, отражавших общий генетический принцип их построения, но различавшихся в зависимости от учета роли того или иного фактора или процесса образования почв.

Одни авторы при построении схем отдавали первенство породам (литогенные схемы), вторые — климату (климатогенные схемы), третьи — растительности и климату (биоклиматические), четвертые — процессам почвообразования (собственно генетические и т.д.).

Во всех схемах за основную единицу классификации принимали генетический тип почв.

По мере развития почвоведения развивалась и совершенствовалась классификация почв. При этом уточнялось и углублялось понятие о типе почв, вырабатывалась система соподчиненных таксономических единиц, позволяющая разделить большое разнообразие почв, объединенных в единый генетический тип, на составляющие его более мелкие группы, а также объединить типы на более высоком таксономическом уровне (ряды, группы).

Необходимость разделения типа почв на более мелкие группы очевидна, так как в пределах типа встречаются почвы разного гранулометрического состава, сформированные на разных породах, имеющие различную мощность горизонтов, разное содержание гумуса и неоднородность по другим показателям.

Естественно, что эти различия дифференцировали почвы в пределах типа и по особенностям их плодородия.

В настоящее время в отечественной классификации почв принята следующая система таксономических единиц:

Генетический тип — большая группа почв, выделяющаяся по общности строения их профиля, обусловленной однотипностью поступления и превращения органических веществ и комплекса процессов разложения и синтеза минеральных соединений, однотипностью процессов миграции и аккумуляции веществ и однотипной направленностью мероприятий по повышению и поддержанию плодородия почв.

Типы почв подразделяются на подтипы:

Выделение фациальных подтипов имеет важное значение для оценки температурных условий при подборе и выращивании сельскохозяйственных культур.

Роды выделяют в пределах подтипа по качественным особенностям почв (свойствам, строению профиля, режимам), возникающим в почвах подтипа под влиянием местных условий — состава пород, химизма грунтовых вод, признаков, унаследованных от предшествующих стадий почвообразования (реликтовых) и др.

Виды почв выделяют в пределах рода по степени развития почвообразовательных процессов:

Разновидности почв выделяют по гранулометрическому составу их верхнего горизонта.

Разряды почв обусловливаются генетическими свойствами почвообразующих пород (моренные, аллювиальные, флювиогляциальные, морские и т.д.) с указанием их гранулометрического состава.

Разделение почв на любом таксономическом уровне (объединение в типы, подтипы, роды, виды и т. д.) проводят по свойствам и признакам почв, обусловленным как проявлением природного процесса, так и приобретенным в результате хозяйственной деятельности при их использовании.

Проводят объединение типов почв на более высоком таксономическом уровне. Например, объединение типов в ряды по общности режима увлажнения:

а также по общности некоторых показателей их состава и свойств (био-физико-химические ряды — по составу гумуса, реакции, наличию карбонатов, засоленности и другим показателям). Известны и другие группировки почв.

Приведем систематический список основных типов почв по зонам.

ПК по размерам

Классы ПК

Типы почв	Зона
Тундровые глеевые	Тундра
Подзолистые	Таежно-лесная
Мерзлотно-таежные неоглеенные	»
» оглеенные	»
» » палевые	»
Дерново-подзолистые	»
Болотно-подзолистые	»
Дерново-карбонатные	Таежно-лесная и др.
Дерново-глеевые	»
Торфяные болотные верховые	Тундровая, таежно-лесная
» » низинные	Таежно-лесная и др.
Серые лесные	Лесостепная
Бурые лесные (буроземы)	Широколиственно-лесная
Подзолисто-буроземные	»
Черноземы	Лесостепная и степная
Лугово-черноземные	»
Каштановые	Сухостепная
Лугово-каштановые	»
Бурые полупустынные	Полупустынная
Серо-бурые пустынные	Пустынная
Такыры	»
Серо-коричневые	Субтропических степей, ксерофитных лесов и кустарников
Коричневые	Тоже
Сероземы	Субтропических пустынных степей
Лугово-сероземные	»
Желтоземы	Влажных субтропиков
Красноземы	»
Солоди	Лесостепная, степная, сухих степейи полупустыни
Солонцы автоморфные	Тоже
» полугидроморфные	»
» гидроморфные	»
Солончаки	»
Аллювиальные дерновые	Во всех зонах
» луговые	»

Составными разделами классификации почв являются номенклатура и диагностика.

Номенклатура

Номенклатура (название) почв для крупных таксономических единиц (тип, подтип) сформировалась исторически, исходя из следующих трех положений:

Название подтипов определяется их географическим положением (например, черноземы южные), особенностями окраски гумусового слоя (светло-серые, серые, темно-серые лесные, темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые и т.д.).

Названия родов связаны с характеристикой свойств, обусловленных соответствующим процессом (глееватые, осолоделые, солонцеватые и т. д.), налагающимся на основной, или наличием реликтовых признаков и свойств (почвы со вторым гумусовым горизонтом, остаточно-солончаковатые и др.).

Видовое название отражает количественную выраженность того или иного свойства или признака:

Название разновидности определяется гранулометрическим составом верхнего горизонта:

Генетическое название породы характеризует разряд почвы (например, почвы на карбонатной суглинистой морене, на аллювиальных песках и т. д.).

Диагностика почв

Диагностика почв — совокупность морфологических признаков, показателей состава, свойств и режимов, характеризующих почву любого таксономического уровня и позволяющих объективно дать ей конкретное название.

Различают диагностику по морфологическим признакам:

Основными аналитическими диагностическими показателями являются:

Показатели режимных наблюдений (температурного, водного, солевого, окислительно-восстановительного и др.) также используют для диагностики почв.

Диагностика позволяет не только установить (выявить) главные черты генезиса почвы и принадлежность ее к любому таксономическому уровню, но и дать прикладную оценку почвы по степени пригодности для того или иного вида использования (в сельском и лесном хозяйстве, дорожном строительстве и др.) и определить необходимость проведения конкретных мероприятий по улучшению почвы (мелиоративная оценка, применение удобрений и др.).

Диагностические показатели почвы для агронома — это исходные данные по управлению ее плодородием.

Наряду с генетической (базовой) классификацией существуют прикладные классификации (группировки) почв.

Они представляют собой объединение почв в группы по их пригодности для практического использования:

Эту группировку проводят на основе оценки тех генетических показателей, которые определяют пригодность почвы для ее конкретного практического использования.

Из сказанного следует, что при выборе практического использования почв основой являются исходные генетические их показатели.

Важнейшее значение генетической классификации заключается в решении практических задач рационального использования почв.

В то же время от агронома требуется знание конкретных свойств почвы, показателей ее состава в формировании эффективного плодородия.

Только тогда он сможет правильно использовать показатели генетической диагностики почв.

Источник