Контрольные вопросы

1.Как проявляется преобразование органических остатков в почвах?

2. Какие соединения входят в состав гумуса?

3. В каких условиях идет накопление гумуса в почве?

Литература

1. Почвоведение / Под. Ред. Кауричева И.С., М.: Агропромиздат, 2007. – С. 109-135.

2. Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения.- М., 2007.- С.122-139.

3. Белобров В.П. География почв с основами почвоведения.- М., 2007, С.35-37.

Часть 3. Классификация и география почв

Цель: рассмотреть вопросы классификации почв, общегеографические и региональные закономерности распределения почв мира. Охарактеризовать региональную организацию почвенного покрова России и материков.

3.1. Классификация почв и закономерности их размещения Классификация и таксономия почв

Непременным условием существования и успешного развития любой науки является наличие классификации объектов ее исследования. В почвоведении классификация почв необходима для того, чтобы можно было диагностировать и именовать отличающиеся друг от друга почвы, выделять их ареалы на картах, устанавливать сходства и различия между ними по свойствам и проис­хождению, производить агропроизводственную и другие типы группировок почв для практических целей.

Классификация почв - объединение почв в группы (так называемые таксономические единицы) по их сходным основным свойствам, происхождению и плодородию. Почвы с точки зрения классификации являются очень сложными объектами:

• это, во-первых, связано с тем, что различные по свойствам почвы не имеют четких естественных границ, почвенный покров непрерывен в пространстве; в отличие, например, от растений почвы не представлены в природе дискретными индивидуальными телами;

• во-вторых, многие свойства почв очень изменчивы во времени. Такие важные почвенные характеристики, как реакция почвенного раствора, количество и состав воднорастворимых солей, температура, влажность и другие, подвержены не только многолетним, но и сезонным и да­же суточным колебаниям. Эти же свойства отличаются высокой вариабельностью в пространстве;

• в третьих, почва - это многокомпонентная биокосная система, состоящая и из минералов, и из мертвых органических остатков, и из живых организмов; она вмещает воздух, воду и не всегда легко выделить ведущий компонент или ведущее свойство.

До Докучаева при классификации почв учитывались лишь некоторые свойства почв, и не отражалась сущность процесса почвообразования. Одна из первых попыток составить научную классификация принадлежит А. Тэеру, который в начале 19 в. установил 6 родов почв, подразделяя каждый ряд на классы. Так, им выделяется жирная пшеничная поч­ва, белая пшеничная почва, мягкие черные ячменные почвы, черные низинные ржаные почвы, черные овсяные почвы и т.д. Разумеется, такая классификация не отражает ни свойств, ни условий их образования. В шестидесятых годах 19 века немецкий геолог Ф.А, Фаллу предложил классификацию почв, построенную на учете почвообразующих пород. Эта классификация относится к типу петрографических. Он выделял почвы кварцевых, почвы глинистых, почвы слю­дистых пород и т.д. В 1871 г. Кноп предложил химическую классификацию почв. Он делил почвы на 3 группы: сиалитные, карбонатные и сульфатные. В восточных странах - Корее, Японии, Вьетнаме - почвы классифицировались по характеру органических удобрений, которые вносились в них. Так, выделялись голубиные, куриные, буйволиные почвы и др.

Разнообразные отечественные классификации почв традиционно строятся на генетических прин­ципах. Они берут свое начало от классификационных разработок В. В. Докучаева, который разработал первую научную классификацию почв на генетических принципах:

1) основой классификации являются почвообразовательные процессы и их сочетания, которые приводят к формированию конкретных почв и связывают между собой отдельные формы почвообразования в определенные генетические группы почв;

2) признаки и свойства почв анализируются не сами по себе, а в совокупности с факторами почвообразования — той обстановкой, в которой находятся почвы в настоящее время и находились в прошлом, т. е. при анализе свойств почв должен применяться естественно-исторический метод исследования;

3) те или иные почвообразовательные процессы проявляются в комплексах почвенных признаков и свойств, которые учитываются при выделении групп почв различного таксономического ранга. Таким образом, в основе построения генетической классификации почв положены генезис (происхождение) почвы и ее тесная взаимосвязь с окружающей средой.

На основе этих принципов в 1886 г. Докучаевым была создана классификационная система, основной таксономической единицей которой были типы почв, объединявшиеся в три группы: нормальные, переходные и анормальные почвы. Выделенные В. В. Докучаевым типы почв как основные таксо­номические единицы почвенной классификации оставались во всех последующих отечественных классификационных схемах. При этом по мере все более детального изучения почвенного покрова постоянно увеличивалось число типов почв и усложнялась сама система таксономических единиц за счет разделения типов на подтипы, роды, виды и разновидности почв.

В настоящее время в мире существует целый ряд различных классификаций почв, разработанных в отдельных странах или международных организациях. Из стран, где существуют развитые национальные классификации почв, следует назвать в первую очередь США, Францию, Германию, Канаду, Австралию и Англию. В рамках генетического классифицирования почв в нашей стране получило развитие несколько теоретических на­правлений: эколого-генетическое, факторно-генетическое, субстантивно-генетическое и эволюционно-генетическое.

В СССР в 1977 г. была разработана и рекомендована для всеобщего практического использования общесоюзная классификация почв (эколого-факторно-генетическая). В 1997 (дополненное переиздание в 2004 г.) была предложена новая классификация и диагностика почв России на профильно-генетической основе. Основной таксономической единицей классификации остался тип почв — группа почв, которая развивается в однотипно сопряженных условиях, имеет единую систему генетических горизонтов и общность свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования. Среди типов почв выделены, например, подзолистые, серые лесные, каштано­вые, черноземы, солонцы, красноземы и др.

Типы почв традиционно делятся на подтипы, которые качест­венно различаются особенностями в системе генетических гори­зонтов, обусловленными наложением на основные дополнитель­ных процессов почвообразования, характеризующих переход к другому типу. Так, в типе черноземов выделяются подтипы: оподзоленные, выщелоченные, обыкновенные, типичные, южные.

В пределах подтипов выделяются роды почв, которые опреде­ляются степенью насыщенности почвенного поглощающего комплекса, присутствием в профиле карбонатов, гипса и химизмом засоления.

В пределах родов обособляются виды почв, различающиеся по степени выраженности почвообразовательных процессов, опреде­ляющих тип, подтип и род почв (что проявляется в мощности горизонтов, интенсивности накопления органических и минеральных веществ и др.).

Еще более низкая таксономическая единица — разновидность — выделяется по гранулометрическому составу, каменистости и скелетности всего почвенного профиля. И, наконец, по разрядам группируются почвы в связи с характером почвообразующих и подстилающих пород.

На территории России выделяется более 100 типов почв. Еще большее количество типов представлено на всем земном шаре. Наряду с разделением типов почв в классификациях они объеди­няются в более крупные надтиповые таксономические группы, на­пример в отделы, которые на более высоком иерархическом уров­не образуют стволы (Фриланд, 1981; Шишов, Соколов, 1989).

Работа по совершенствованию национальной классификации почв постоянно велась в нашей стране. Координация этой деятельности до 1991 г. осуществлялась Межведомственной комиссией по классификации и диагностике почв при ГКНТ СССР. При этом усиливались и развивались те стороны отечественного классификационного подхода, которые сближали его с принципами международной классификации. Большой вклад в развитие отечественной генетической классификации почв внесли своими работами Н. М. Сибирцев, П. С. Коссович, К. Д. Глинка, С. С. Неуструев, С. А. Захаров, Б. Б. Полынов и другие почвоведы. В последние десятилетия широкие схемы классификации почв были предложены В. Р. Волобуевым, В. А. Ковдой, М. А. Глазовской, Г. В. Добровольским, В. М. Фридландом, С. В. Зонном, Б. Г. Розановым, Л. Л. Шишовым и И. А. Соколовым.

Создание Международной мировой классификация почв было начато с 70-80 годов прошлого столетия под эгидой Продовольственной и сельско­хозяйственной организации ООН (ФАО), Организации ООН по образованию, науке и культуре (ЮНЕСКО), Международным обществом почвоведов и Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП). В результате были приняты научные основы Международной мировой классификации почв, был принят предварительный перечень высших единиц Международной клас­сификации почв из 26 групп, объединяющих почвы с определен­ными чертами строения профиля и совокупностью почвенных процессов, приведших к их формированию (Герасимов, Ковда, Фридланд, 1980). Международная классификация не заменяет национальные классификации почв, она служит справочной, базовой системой, позволяющей коррелировать и сопоставлять на­циональные системы классификации между собой.

Общие закономерности распределения почв

Применение сравнительно-географического метода позволило установить основные закономерности распределения почв на земной поверхности.

1.Горизонтальная почвенная зональность. В.В. Докучаев впервые изучил широтно-зональное распределение почв на Русской равнине, где при движении с севера на юг почвенные типы последовательно сменяют друг друга: «Главные, т.е. основные типы почв распределены на Зем­ной поверхности зонально (т.е. полосами); наиболее экваториальное положение занимают латеритные почвы, далее на север располагаются красноземы, которые последовательно сменяются сероземами, каштановыми почвами, черноземами, серыми лесными почвами, подзолистыми и тундровыми».

Таблица

Последовательность смены почвенных типов при движении с севера на юг

Почвенно-климатический пояс	Почвенно-географическая зона	Зональный тип (подтип) почв
Полярный	Арктическая	Аркотундровые
	Тундра	Тундрово-глеевые
Бореальный (умеренно-холодный)	Северная тайга	Глеево-подзолистые
	Средняя тайга	Подзолистые, подзолы
	Южная тайга	Дерново-подзолистые
Умеренный	Лесостепь	Серые лесные, оподзоленные и выщелоченные черноземы
	Степь	Черноземы
	Сухая степь	Каштановые
	Полупустыня, пустыня	Бурые полупустынные, сероземы,
Субтропический	Субтропики	Красноземы, желтоземы, коричневые
Тропический	Тропики	Ферраллитные (латеритные) почвы

Такая широтная зональность, или полосчатость понимается как общая грубая схема. В.В.Докучаев предполагал общепланетарное распространение типов почв. В дальнейшем было выяснено, что это не так. На земной поверхности ни одна почвенная зона не окаймляет земной шар в виде сплошного пояса; все они залегают прерывистыми лентами, перемешиваясь между собой в погра­ничных областях, или встречаются отдельными островками в другой зоне. Выдержанные широтные простирания характерны для крупных территорий, имеющих равнинный ландшафт, однотипный характер почвообразующих пород. Горизонтальная зональность почв лучше всего выражена в Евразии (Русская равнина, Западная Сибирь, Казахстан), на севере Северной Америки, части Африки.

Горизонтальные почвенные зоны не всегда располагаются широтно. В зависимости от континентальности климата, его аридности или гумидности существенно различается зональная структура почвенных зон в различных частях континентов мира. На океанических ок­раинах материков распределение почвенных зон вследствие расположения зон увлажнения параллельно очертаниям берегов, влияния рельефа, приближается к меридиональному и субмеридиональному простиранию (юг Северной Америки, южные области Южной Америки, западная Австралия).

Сейчас используется более универсальный термин и соответствующее ему понятие «горизонтальная зональ­ность» почв, т.е. полосчатое расположение почвенных ареалов на равнинах, кото­рые могут иметь и широтное, и субмеридиональное, и даже меридиональное про­стирание. И во всех этих случаях, если речь идет о биоклиматической зональнос­ти почв, конфигурация и направление почвенных зон обусловливается характе­ром пространственных изменений гидротермических условий.

2.Вертикальная почвенная зональность. Учение о почвенной зональности было распространено В.В.Докучаевым и на горные территории. На основании изучения им почвенного покро­ва Кавказа, он установил закон вертикальной почвенной зональности: «по мере поднятия от уровня моря до вер­шин высоких гор наблюдается ряд вертикальных почвенных зон, последователь­но сменяющих одна другую, как при движении от экватора к полюсам».

Так как с высотой местности закономерно меняются климатические условия, растительный и животный мир, то соответственно этим изменениям меняются и типы почв. Докучаев полагал, что смена вертикальных почвенных зон аналогична горизонтальной зональности почв от экватора к полюсам. Но работами С.А. Захарова было установлено, что простая схема вертикальной зональности в действительности сильно и часто нарушается:

- отмечаются частые случаи «интер­ференции» (выклинивания и выпадания) отдельных почвенных зон. Например, в южном Закавказье между поясами сухой степи (каштановыми) и горно-луговыми почвами нет горных черноземов и горно-лесных почв;

- наблюдается «инверсия» почвенных зон, которая выражается в «неправильном», обратном распределении почвенных зон. Например, в Южном Закавказье в Лорийсткой степи горные черноземы залегают выше горно-лесных почв.

По мере накопления материалов о почвах горных территорий Средней Азии, Алтая, Южной и Восточной Сибири, Северной Америки, выяснилось, что состав вертикальных почвенных зон и структура зональности сложны и разнообразны и не всегда подчиняются единой схеме почвенных зон от более теплых и сухих к более холодным и влажным. Выяснилось, что состав и структура почвенных вертикальных зон зависит от положения: а) данной горной страны в системе географических поясов; б) в пределах пояса в различных секторах увлажнения (приокеанических и континентальных).

3. Закономерность провинциальности (фациальности) почвенного покрова – это проявление региональных закономерностей в распространении почв. В пределах почвенно-климатических поясов климатические условия не строго определены. В зависимости от влияния океанов, крупных горных барьеров на пути движения воздушных масс образуются местные (фациальные) особенности климата, влияющие на внутризональное подразделение почв. В зависимости от местных климатических, геоморфологических и других условий, почвенные зоны подразделяются на провинции. Почвенная провинция - часть почвенной зоны, существенно отличающейся от других частей по температурному режиму почв и сезонному ходу увлажнения.

В 1916 г. Л.И. Прасолов впервые выделил в пределах черноземной зоны провинции (фации) приазовских (предкавказских) черноземов. Явление провинциальности (фациальности) было в дальнейшем изучено и теоретически обобщено И.П. Герасимовым. В 1945 г. он сформулировал закон провинциальности: «Местные провинциальные (фациальные) особенности климата обусловлены, в основном, местными термодинамическими атмосферными процессами, определяют во многих частях географических поясов радикальное осложнение горизонтальной (широтной) зональности и способствуют формированию особых типов почв и индивидуальных закономерностей их географического распределения».

Почвенная провинция – это часть почвенной зоны, отличающаяся специфическими особенностями подтипов и типов почв и условий почвообразования. Например, в черноземной зоне выделяются 7 провинций. Черноземы Украинской провинции характеризуются большой мощностью гумусовых горизонтов, но пониженной гумусностью. Черноземы Нижнекамской провинции характеризуются малой мощностью гумусовых горизонтов и высокой гумусностью. Черноземы Окско-Донской провинции занимают промежуточное положение. Все эти свойства черноземов тесно связаны с общеклиматическими условиями территории и гидротермическим режимом почв.

4. Закон аналогичных топографических рядов почв (С. А. Захаров) - закономерность распределения почв по элементам мезо- и микрорельефа. Распределение почв по элементам рельефа во всех почвенных зонах имеет аналогичный характер:

-на возвышенностях залегают автоморфные почвы (генетически самостоятельные), которым свойственна аккумуляция мало подвижных продуктов почвообразования;

- в пониженных элементах рельефа (шельфы склонов, днища низин и западин) располо­жены полугидроморфные и гидроморфные почвы (генетически подчиненные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования в своем профиле;

- на склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере при­ближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ.

Распределение почв по конкретной территории в соответствии с законом аналогичных топографических рядов часто осложняется сменой пород и других местных условий. Закономерности мезо- и микроструктуры почвенного покрова имеют весьма важное практическое значение.