Лекция 13. Классификация почв
Задачей классификации является объединение почв в группы по их важнейшим свойствам и происхождению.
Почвенная классификация имеет долгую историю разработки. Разные ученые в разные годы предлагали большое количество разных классификационных схем, которые были приняты в разных странах. Несмотря на это, современное почвоведение характеризуется тем, что
отсутствует единая общепринятая система классификации почв мира;
отсутствует общепринятый принцип научной классификации почв;
практически во всех странах мира, особенно в тех, где исторически сложились развитые научные школы и имеются квалифицированные научные кадры почвоведов, существуют своеобразные национальные системы классификации почв, основанные на различных подходах.
Эта проблема, проблема классификации, в настоящее время остается одной из наиболее спорных, дискуссионных в почвоведении.
И в истории науки, и в настоящее время имеется множество подходов к решению классификационной проблемы, но ее разрешение пока не найдено.
Почему создалось такое положение?
Главным фактором тут служит необыкновенная сложность самого объекта классификации – почвы, связанная со следующими обстоятельствами:
непрерывность в пространстве почвенного покрова о отсутствие в природе дискретного почвенного тела (индивидуума) с четкими естественными границами;
обилие переходных форм между разными почвами, часто образующих непрерывные ряды по разным параметрам – увлажнению, засолению, гумусированности, эродированности, солонцеватости и т.д.;
высокая пространственная (по горизонтали) вариабельность измеряемых почвенных свойств;
широкая динамика во времени почвенных свойств – суточная, сезонная, годовая, многолетняя, вековая;
длительность эволюции природных почв, ведущая к сочетанию современных и реликтовых признаков в почвенном профиле;
неоднозначность реакций на антропогенные воздействия и связи с разнообразием условий, видов и технологий землепользования;
большое разнообразие почв мира, изученных с различной полнотой в разных регионах планеты;
стремление человека в истории его хозяйственной деятельности уменьшить природное разнообразие и пространственную вариабельность почвенного покрова, сделав его более гомогенным и экологически более приспособленным к требованиям относительно небольшого числа сельскохозяйственных культур и систем земледелия.
Перечисленные особенности создают такие теоретические и практические трудности, которые до настоящего времени в почвоведении не преодолены, несмотря на интенсивные научные работы по созданию общепринятой в мире классификации почв.
Виды почвенных классификаций
Любой реально существующий объект во всем многообразии своих свойств может быть классифицирован.
В почвоведении,
как уже было выше отмечено, существует
большое количество классификаций. Все
их многообразие можно свети к двум
основным группам – общие и прикладные
классификации, каждая из которых состоит
из нескольких видов.
Общие классификации почв рассматривают почвы как природные естественно-исторические тела и группируют их на основе сходств и различий от возможного использования человеком. При этом классификация почв может быть построена на основе различий и сходства в составе почв (химическая, петрографическая, биологическая и т.п.) либо на основе учета всех особенностей природных тел – естественные классификации.
Прикладные классификации почв определяются конкретными потребностями того или иного вида землепользования. В них почвы рассматриваются с точки зрения возможности и особенностей их использования для тех или иных целей.
В этом смысле почвы можно классифицировать:
по их пригодности для тех или иных сельскохозяйственных культур,
по потребности в тех или иных мелиорациях,
по способности к самоочищению от различных загрязнений,
по потенциальному плодородию для тех или иных природных или искусственных растительных ассоциаций,
по лесоводственным характеристикам,
по инженерным характеристикам для дорожного, аэродромного или иного строительства и т.д.
Особенностью общих классификаций почв служит их многоцелевое назначение и возможность использования, для любых прикладных целей.
Наибольшие возможности дают естественные генетические классификации почв, т.к. в них учитывается весь комплекс свойств природных тел, рассматриваемых с точки зрения их генезиса, т.е. происхождения и эволюции.
Базовой классификацией при этом считается та, которая:
обладает максимальной эффективностью как в получении наибольшего числа характеристик почв, так и в точности прогноза поведения почв при том или ином воздействии на них;
устойчива и в то же время имеет возможность развиваться, что позволяет включать вновь описываемые почв без изменения построения;
обеспечивает наличие общего языка науки, создающего основу ее целостности и возможность наиболее эффективного использования ее результатов в других науках и практике, что осуществляется в основном через диагностическую часть классификации.
В построении классификаций используется исторический, или эволюционный подход. Он рассматривает генезис почв, т.е. последовательное развитие почвенного профиля из материнской горной породы, историческое развитие почвообразовательного процесса.
Наиболее задачам базовой классификации почв соответствует профильно-генетический подход. Он впервые реализован в классификациях В.В. Докучаева (1879, 1886). В них почвы группировались по основным чертам строения профиля и процессам, обуславливающим это строение.
Русская школа классификации почв
Русская почвенно-классификационная школа была основана В.В. Докучаевым, который ввел представление о почве как о самостоятельном естественно-историческом теле природы.
В своей схеме 1886 г. Докучаев классифицировал почвы на основе соотношения процессов литогенеза и почвообразования, имеющих важное значение в генезисе почв и строении их профилей.
Им были выделены группы почв по способу залегания, классы по происхождению, типы по климатическим особенностям местности и характеру почвенного гумуса и разновидности почв и по их гранулометрическому составу.
В 1895 г. ученик Докучаева Н.М. Сибирцев переработал его схему. В 1895 г. он предложил свою классическую «зональную» систему классификации почв, надолго сохранившую свое значение в некоторой степени используемую и в настоящее время.
Н.М. Сибирцев классифицировал все почвы на три класса по положению в системе почвенной зональности, а в пределах классов выделил типы почв по комплексу характеристик почвенного профиля, связанных с определенными зональными комплексами факторов почвообразования.
Понятия, предложенные Сибирцевым, в корне отличались от концепции Докучаева, поскольку на первый план в образовании почв были поставлена роль климата, а у Докучаева, как известно, все факторы почвообразования равноправны.
Впоследствии Докучаев принял концепцию Сибирцева и «нормальные» почвы стал рассматривать как синоним «зональных».
Производными по отношению к «зональным почвам» являются «плакорные» и «автоморфные» почвы. Понятие «плакорные» предложено Г.Н. Высоцким, и обозначает почвы, которые расположены на возвышенно-равнинных элементах рельефа (на плакорах), находятся в условиях отсутствия смыва или намывания частиц, глубоком залегании грунтовых вод. Высоцкий считал, что по плакорным почвам нужно проводить картирование и почвенное районирование.
Несколько позднее, Неуструев (1930) выделил: автоморфные почвы – наиболее ярко отражают влияние климата, формируются на суглинках на возвышенно-равнинных элементах рельефа в условиях нормального для зоны увлажнения. Гидроморфные почвы – избыточно для данной зоны увлажненные и эндоморные почвы, на которые особый отпечаток оказывает порода.
Геохимическую зависимость почв отражает классификация Коссовича П.С., который делит почвы на иллювиальные почвы или генетически подчиненные, в образовании которых главную роль играет привнос веществ от других почв. Элювиальные почвы, или генетически самостоятельные – к ним относятся все остальные почвы. Данная классификация легла в основу новой науки – геохимии почв.
Перечисленные понятия легли в основу теории и методологии почвоведения и почвенного районирования.
Зональный принцип классификации почв был в дальнейшем существенно развит в работах Я.Н. Афанасьева (1922), Е.Н. Ивановой (1956), Н.Н. Розова (1956). Предложенные термины «зональные», «интразональные» и «азональные почвы» сохранились и в настоящее время в географическом значении.
Учение Докучаева о факторах почвообразования используется при разработке классификационных схем.
Первую схему с учетом факторов почвообразования предложил в 1906 г. Г.Н.Высоцкий, классифицировавший почвы по характеру гидротермического режима, который зависит от климата и рельефа местности. Впоследствии его идея была развита И.П. Герасимовым, А.А. Завалишиным и Е.Н. Ивановой (1939), которые на высшем таксономическом уровне выделили ряды почв: пойменно-аллювиальный, грунтового увлажнения, элювиально-гидроморфный, элювиальный (на засоленных, карбонатных и некарбонатных и незасоленных породах), элювиально-ксероморфный.
Позднее в 60-е гг. Е.И. Иванова и Н.Н. Розов предложили большую группу новых понятий и терминов. Они выделили:
«Биогенные почвы» - это основной зональный ряд почв.
«Био-литогенные», или «породные» почвы – у которых химизм материнских пород берет верх над климатическим фактором
«Био-гидрогенные» - большинство болотных и луговых почв, но не включает болота и солончаки.
«Био-галогенные» включает солончаки и солонцы, т.е. почвы содержащие (или содержавшие в прошлом) легкорастворимые соли. Степень увлажнения и его источник не учитывается.
Данная классификация употребляется довольно редко. Наиболее широко распространено понятие «зональные почвы»
Почвы считаются зональными, если удовлетворяют следующим требованиям.
а) в своем распределении по земной поверхности полностью подчиняются закону почвенной зональности, залегают полосами (зонами) в соответствии с зонами климата,
б) они соответствуют нормальному для данной климатической зоны сочетанию факторов почвообразования,
в) преобладают в почвенном покрове данной климатической зоны,
г) способны наиболее полно отражать в своих свойствах климатические особенности зоны,
д) служат эталоном почвообразования и сравнимы между собой как представители разных зон,
е) специфичны для данной зоны,
ж) являются почвенными индикаторами границ данной климатической зоны,
з) развиваются при условии увлажнения только атмосферными осадками, не получают дополнительного увлажнения за счет капиллярного увлажнения из грунтовых вод или поверхностного стока с соседних почв,
и) не испытывают переувлажнения,
к) формируются на породах «среднего» состава
Термин «зональные» сформировался, при изучении почв умеренных широт Восточно-Европейской равнины. И для данной территории вполне удовлетворительно описывал наблюдаемое распространение почв. Но подобного соответствия не наблюдается в зонах холодного гумидного климата, в пустынях, в мерзлотных областях, в горных условиях, в условиях современного вулканизма и т.д.
В области классификации почв работали также такие ученые, как: В.А. Ковда, М.А. Глазовская, И.П. Герасимов, В.М. Фридланд.
Наиболее поздняя попытка создания схемы общей классификации почв мира была сделана Б.Г. Розановым (1981, 1982). Он предложил систему, в которой все царство почв делит на 2 подцарства (по способу образования почв):
искусственно созданные почвы,
природные почвы.
Следующие классификационные подразделения, которые называются «ветви», выделяются в подцарствах также по способу их образования. В царстве природных почв выделяются ветви:
подводные почвы,
сухопутные.
Подветви почв выделяются в пределах ветви сухопутных почв по степени развития почвенного профиля:
слаборазвитые
развитые почвы.
Классы почв выделяются в пределах подветви развитых почв по характеру влияния комплекса факторов почвообразования:
монодоминантные почвы, формирующиеся при повышенной роли какого-то одного фактора,
полидоминантные почвы, формируются при равнозначной роли всех факторов.
В пределах класса развитых монодоминантных почвы подклассы выделяются по определющему фактору почвообразования:
флювигенные,
гидрогенные,
галогенные,
криогенные,
вулканогенные,
аргилогенные,
антропогенные.
В пределах подкласса выделяются отделы по характеру дифференциации почвенного профиля. Подотделы почв выделяются в пределах подклассов или отделов почв по характеру распределения гумуса в почвенном профиле. Порядки почв выделяются по характеру строения почвенного профиля (наличию или отсутствия генетических горизонтов и их сочетанию).