Главные закономерности географического распределения почв. Почвенно-географическое и природно-сельскохозяйственное районирование

Почвоведение

Лекция 5 (20)

Закономерности географического распространения почв опре­деляются распределением природных условий на земной поверхности.

Это положение лежит в основе развития следующих важ­нейших разделов географии почв: учения о горизонтальной зональности, о вертикальной зональности, о почвенно-климатических фракциях и провинциях и о неоднородности и структурах почвенного покрова.

Учение о зональности почв - заключительный раздел докучаевской естественноисторической концепции обра­зования почв.

В. В. Докучаев впервые изучил широтно-зональное распределение почв на Русской равнине, где при движении с севера на юг последовательно сменяют друг друга почвы тундр, подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые и бурые полупустынные почвы.

Общий принцип широтной зональной концепции, сфор­мулированный В. В. Докучаевым, оказался чрезвычайно глубоким и плодотворным, но отдельные стороны учения о горизонтальной зональности почв претерпели существен­ные изменения и уточнения.

Большое значение для установления общих законов географии почв имели обзорные мировые почвенные карты, созданные советскими учеными на принципах докучаевского почвоведения (К. Д. Глинка, Л. И. Прасолов, И. П. Герасимов, В. А. Ковда и др.).

По современным представлениям, в почвенном покрове суши могут быть выделены широтные почвенно-климатические пояса, обусловленные главным образом термическими особенностями климата (полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический).

Для каждого пояса характерен свой большой ряд ти­пов почв, которые не встречаются в других поясах. Эти типы имеют сходные термоэнергетические режимы почво­образования.

Почвенно-климатические пояса разделяют на п о ч венно-биокли-матические области, поч­вы которых характеризуются определенным режимом атмосферного увлажнения и типами растительного пок­рова.

Различают следующие области: влажные (экстрагумидные и гумидные) с лесным, таежным или тундровым расти­тельным покровом; переходные (субгумидные и субарид­ные) со степным, ксерофитно-лесным и саванным раститель­ным покровом и сухие (аридные и экстрааридные) с полупустынным и пустынным растительным покровом.

Почвенный покров почвенно-биоклиматических облас­тей более однороден, чем почвенно-климатических поясов, но все же он состоит из нескольких зональных и сопутст­вующих им интразональных почвенных типов. Поэтому в каждой почвенно-биоклиматической области выделяют 2 или 3 почвенные зоны.

Почвенная зона опреде­ляется как ареал одного или двух зональных почвенных типов и сопутствующих им интразональных и внутризональных почв.

Почвенные зоны нескольких соседних областей обра­зуют в совокупности зональные системы, или «зональные спектры» (по И. П. Герасимову). В центрах крупнейших континентов земли (Евразии, Африки) наблюдаются «ши­ротные зональные спектры», связанные с широтным рас­пределением температуры и осадков.

На континентальных массивах меньших размеров зоны увлажнения распределяются параллельно очертаниям бе­регов, и мы видим в размещении почвенных зон значитель­ные отклонения от широтной вытянутости и приближение к меридиональному простиранию - «меридиональные спек­тры» (Северная Америка, южные области Южной Америки, Австралия).

Внутри почвенных зон на переходах к соседним зонам выделяют почвенные подзоны (со своими подтипами почв), а по простиранию почвенных зон обособляются почвенные фации и провинции.

Почвенная подзона - часть почвенной зоны, вытянутая в том же направлении, на территории которой распространены определенные зональные подтипы почв.

Почвенная фация - часть почвенной зоны, существенно отличающаяся от других ее частей по темпе­ратурному режиму почв и сезонному ходу увлажнения.

Почвенная провинция - часть почвенной фации, выделяемая по тем же признакам, что и фация, но при более дробном подходе. Почвенные провинции по орографическим и литологическим признакам и структурам почвенного пок­рова разделяют на почвенные округа и районы.

Почвенный округ - часть почвенной провин­ции, характеризующаяся определенным типом почвенных комбинаций, обусловленных особенностями рельефа и почвообразующих пород. Для почвенного округа характерно наличие особых рядов и разновидностей зональных почв в комбинациях с интразональными почвами, развитие ко­торых связано со спецификой пород или грунтовых вод.

Почвенный район - часть почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвен­ного покрова. Почвенные округа качественно различаются по составу и строению почвенного покрова; почвенные районы различаются лишь по количественному соотноше­нию родов, видов и разновидностей почв, свойственных округу.

В. В. Докучаевым в результате его исследований на Кавказе были также заложены основы учения о вер­тикальной зональности почв в горах. В. В. Докучаев отметил известную аналогию между сме­ной вертикальных и горизонтальных почвенных зон, если двигаться от подошвы гор к северу.

Последующее изучение вертикальной зональности почв показало, что в горных областях имеется большее разнооб­разие биоклиматических условий и генетических типов почв, чем на равнинах.

Такие ландшафты, как холодные влажные луга (с аль­пийскими горно-луговыми почвами), холодные степи и пус­тыни, широко распространены в горах, а на равнинах почти не встречаются. Но в общем горные типы почв могут быть отнесены к тем же эколого-генетическим группам, что и почвы равнин. Каждая горная страна характеризу­ется определенной структурой вертикаль­ной зональности почв, т. е. определенной по­следовательностью в смене вертикальных почвенных зон. Структура вертикальной зональности почв определяется следующими факторами: положением горной страны в сис­теме горизонтальных почвенных зон; высотой горной стра­ны; положением горной страны по отношению к преобла­дающему движению воздушных масс, наличием температур­ных инверсий, т. е. стенанием масс холодного воздуха по склонам в определенные сезоны и застаиванием его в депрес­сиях.

Первые два фактора определяют общий порядок смены и число вертикальных почвенных зон в горных системах данной почвенно-биоклиматической области. Этот порядок в общем аналогичен смене горизонтальных зон на равнинах при движении к северу и одновременно в сторону более мягких климатических условий. Последнее замечание очень важно. Например, в горах выше зоны широколиственных лесов часто идут не суровые таежные леса, а леса широко­лиственно-хвойные, вместо тундр - горные луга.

Третий и четвертый факторы обусловливают сущест­венные отклонения от изложенной общей схемы для от­дельных горных систем или их склонов. Наветренные скло­ны, стоящие на пути влажных воздушных масс, получают очень много осадков. Именно к этим геоморфологическим позициям приурочены мировые абсолютные максимумы осадков в Гималаях, в Северных Андах. Здесь преобладают горные влажно-лесные и горно-луговые почвы с постепен­ными переходами между зонами и подзонами.

Подветренные склоны гор, напротив, очень сухи, здесь формируются аридные спектры вертикальных почвенных зон, в составе которых мало или совсем нет горных лесных почв и преобладают горные пустынные, горные степные и горно-лугово-степные почвы с более резкими переходами между зонами и подзонами.

Температурные инверсии определяют во многих горных системах континентальных областей обратное расположе­ние вертикальных почвенных зон. Так, в Восточной Си­бири у подножия и в нижних частях склонов некоторых гор располагаются инверсионные тундры, далее идут гор­ные таежные леса и выше снова горные тундры. Инвер­сионные тундры охлаждаются только в определенные се­зоны, а в остальное время года они значительно теплее «верхних» тундр и используются в земледелии.

Большое влияние на распределение почв в горных странах оказывает экспозиция склонов. Границы между почвенными зонами и подзонами на южных и северных склонах проходят на разной высоте.

На расположение горизонтальных почвенных зон влия­ют высокие горные барьеры.

Воздушные массы, насыщенные влагой, вследствие яв­ления так называемого предвосхождения обильно орошают осадками не только наветренные склоны гор, но и полосу равнин у их подножия. Ширина этой полосы может дости­гать многих десятков и сотен километров. Так, на фоне общей системы зональности, определяемой солнечной ин­соляцией и мировой циркуляцией атмосферы, создается местная, в данном случае предгорно-гумидная, система зо­нальности. На территории России она наиболее ярко прояв­ляется в Предкавказье, а также - в северных предгорьях Тянь-Шаня и Копетдага, обусловливая обратную последовательность в распределении горизонтальных почвенных зон и подзон.

Перевалив через горы, воздушные массы становятся теплыми и сухими. На равнинах в «дождевой тени» гор обычно формируются более сухие и пустынные почвы. Это можно наблюдать в обширных межгорных котловинах Южной Сибири, Алтая и Средней Азии. Подветренные склоны этих котловин дают примеры местной аридно-тене­вой системы зональности.

Учение о почвенно-климатических фа­циях и провинциях было разработано позднее учения о зональности почв. Наиболее значительный вклад в его развитие сделали Л. И. Прасолов и И. П. Герасимов.

И. П. Герасимов в работе о почвенно-климатических фациях равнин СССР вскрыл биоклиматическую природу фациальных и провинциальных различий внутри генети­ческих типов почв. Эти различия, по его данным, связаны с неодинаковой континентальностью климата, с резкими различиями в суровости зимы и с неодинаковым распределе­нием осадков по сезонам года.

Более поздние исследования показали, что почвы раз­ных фаций внутри генетического типа существенно отли­чаются по гидротермическому режиму. Они промерзают на неодинаковую глубину, оттаивают и прогреваются с раз­личной скоростью, имеют неодинаковые запасы влаги в по­верхностном слое к началу вегетационного периода и тем­пературы. Все это имеет большое агрономическое значе­ние, поэтому в настоящее время почвы различных подзон и фаций рассматривают как самостоятельные генетические подтипы.

Явление фациальности и провинциальности более рез­ко выражено в тех почвенных зонах, где наблюдаются рез­кие различия в температурах и снежности зимы в разных частях зоны.

В субтропическом поясе провинциальность связана с меридиональной вытянутостью почвенных зон и с сущест­венным различием в температуре их северных и южных час­тей. В тропиках провинциальность выражена слабо и опре­деляется влиянием гор и холодных морских течений.

Таким образом, закономерное изменение биоклиматиче­ских условий в связи с широтным и меридиональным по­ложением территории определяет наличие таких законо­мерностей почвенного покрова, как образование почвенно-термических поясов, почвенно-биоклиматических областей, почвенных зон и подзон, а также фаций и почвенных про­винций. Однако и в пределах почвенных провинций имеет место неоднородность почвенного покрова, которая также подчиняется определенным закономерностям, обусловлен­ным главным образом местными особенностями рельефа и почвообразующих пород.

Наиболее общее значение имеет закономерность распре­деления почв по элементам мезо- и микрорельефа, получив­шая название закона аналогичных топо­графических рядов почв (С. А. Захаров). Сущность этого закона заключается в том, что распределе­ние почв по элементам рельефа во всех зонах имеет анало­гичный характер: на возвышенных элементах залегают почвы генетически самостоятельные (автоморфные), кото­рым свойственна аккумуляция малоподвижных продуктов почвообразования; в пониженных элементах рельефа (шлей­фы склонов, днища низин и западин) расположены генети­чески подчиненные почвы (полугидроморфные или гидро- морфные) 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.

Учение о генезисе, составе, формах почвенных неоднородностей и их агрономическом значении получило назва­ние учения о структурах почвенного покрова. Основой этого учения является представление об элементарном поч­венном ареале (ЭПА) - небольшом участке территории, на котором почвенный покров представлен одним разрядом почв.

Главная характеристика ЭПА - классификационное на­звание, которое раскрывает генезис, состав, свойства и уровень его плодородия. Кроме того, важна оценка морфо­логии, которая дает представление о размерах, форме ЭПА и изрезанности его границ и экологии ЭПА.

По размерам ЭПА разделяют на мелкоконтурные (мень­ше 1 га), среднеконтурные (1-20 га) и крупноконтурные (больше 20 га).

Формы ЭПА весьма разнообразны; главные из них изоморфные (относительно округлые), в которых отноше­ние длины к ширине меньше 2; вытянутые - от 2 до 5, линейные - больше 5; разветвленные (древовидные) и ло­пастные.

Для характеристики изрезанности границ ЭПА исполь­зуют коэффициент расчлененности

К_р = S:3,54 V¯А,

где: S - длина границы ЭПА; А - площадь ЭПА.

Он показывает отношение периметра ЭПА к длине ок­ружности круга, равного по площади ЭПА.

В зависимости от К_р различают 4 группы ЭПА: нерасчлененные (К_р<2); слаборасчлененные (К_р 2-4); среднерасчлененные (К_р 4-6) и сильнорасчлененные (К_р>6). Эко­логическая характеристика раскрывает условия образова­ния ЭПА (особенности рельефа, пород и т. п.).

Структура почвенного покрова (СПП) - это закономерная совокупность ЭПА. Характер­ные параметры структуры - компонентность (состав), сложность (частота пространственной смены ареалов) и контрастность (степень генетического и агрономического различия между ареалами).

В зависимости от особенностей рельефа, свойств пород и некоторых других условий ЭПА могут составлять различ­ные микро-, мезо- и макрокомбинации, создавать конкрет­ную структуру почвенного покрова.

Микрокомбинации характеризуются чередо­ванием мелких (единицы и десятки метров) ЭПА, чаще всего связанных с микрорельефом.

Мезокомбинации - чередования более круп­ных ЭПА и микрокомбинаций, обычно связанные с мезо­рельефом или пространственной сменой почвообразующих пород.

Макрокомбинации - чередования мезокомбинаций, обусловленные макрорельефом.

В каждой из этих групп различают контрастные и не­контрастные комбинации.

Впервые С. С. Неуструев (1915) разделил комбинации почв на комплексы и сочетания в связи с изменением рельефа.

Комплексами он предложил называть закономерное чередование пятен почв в связи с изменением микрорельефа, сочетаниями — закономерную смену более крупных кон­туров почв, обусловленную мезорельефом. Эти понятия прочно утвердились в почвоведении.

В. М. Фридланд (1973), обобщая накопленные материа­лы по структурам почвенного покрова, предложил в сос­таве микрокомбинаций различать комплексы (с контрастным почвенным покровом) и пятнистости (с неконтрастным почвенным покровом); в составе мезокомбинаций обособить две главные генетические группы - мезокомбинации, обусловленные мезорельефом, и мезокомби- нации, обусловленные пространственной сменой почвообразующих пород. В первой генетической группе разли­чаются сочетания (собственно) с контрастным почвенным покровом и вариации - с неконтрастным почвенным покровом. Во второй генетической группе выде­ляют мозаики (смена контрастных элементарных поч­венных ареалов) и т а ш е т ы (смена неконтрастных почв).

Учение о структурах почвенного покрова - раз­дел почвоведения, имеющий большое значение для земле­устройства, дифференцированного применения агротехники и для мелиоративного (и агротехнического) выравнива­ния первичной неоднородности почвенного покрова полей.

Дата добавления: 2014-01-04