2. Ґрунти бореальних областей

Бореальний грунтово-біокліматичний пояс займає значні території Північної Америки, Європи й Азії. У межах бореального поясу виділено дві групи областей: тайгово-лісові і мерзлотно-тайгові. В тайгово-лісовій зоні основними типами грунтів є підзолисті й дерново-підзолисті, а в мерзлотно-тайговій - кріогенні мерзлотно-тайгові грунти.

Підзолисті ґрунти тайгово-лісової зони

Основним процесом ґрунтоутворення в зоні є один із різновидів елювіального - підзолистий. Суть підзолистого процесу полягає в руйнуванні у верхній частині профілю первинних і вторинних міне­ралів за рахунок їх кислотного гідролізу та виніс продуктів руйну­вання в нижні горизонти. В найтиповішому вигляді підзолистий про­цес проходить під хвойним лісом з моховим покривом і при коротко­часному перезволоженні.

Теорія утворення підзолистих ґрунтів розроблялася багатьма вче­ними. "Підзол" - російське слово, введене В.В.Докучаєвим для позна­чення ґрунтів, верхній горизонт яких за кольором нагадує пічну золу. В.В.Докучаев, П.А.Костичев, М.М.Сибірцев вважали, що підзоли сфор­мувались під впливом перегнійних кислот при участі лісової рослин­ності. К.К.Гедройц рахував, що дія води на колоїди та мінерали при­зводить до витіснення іоном Н⁺ з ґрунту інших обмінних іонів, у ре­зультаті чого ґрунтово-поглинальний комплекс руйнується. Це твер­дження не справдилось, оскільки Н⁺- іону з води утворюється мало.

В.Р.Вільямс твердив, що причиною підзолоутворення є деревин­на рослинність: у лісовій підстилці йде грибний анаеробний процес розкладу, продуктом якого є "кренова кислота", яка руйнує мінера­ли ґрунту. Ця гіпотеза містить ряд протиріч, але сам біохімічний підхід до проблеми розвився в подальшому В.В.Пономарьовою, яка і є основоположником сучасної точки зору. Головні тези цієї теорії на­ступні. Деревинні й мохово-лишайникові залишки накопичуються пе­реважно на поверхні ґрунту у вигляді лісової підстилки. Вона мало­зольна, містить багато лігніну, восків, смол, дубильних речовин. Лісо­ва підстилка розкладається в цих умовах переважно грибною мікроф-

лорою, оскільки вона найменш вимоглива. У результаті дефіциту основ під її дією утворюються органічні кислоти - фульвокислоти й низькомолекулярні. Вони дуже агресивні, в умовах промивного вод­ного режиму попадають у ґрунт, взаємодіючи з його мінеральними сполуками, руйнують їх на оксиди Si, Fe, Al, лужних і лужноземель­них металів. Спочатку з грунту вимиваються розчинні сполуки, а потім і більш стійкі продукти руйнування мінералів, найперше - му­листих. Тому верхній горизонт збіднюється на мул. Крім цього, органічні кислоти з'єднуються з R₂0₃, утворюючи рухомі органо-мінеральні сполуки, які мігрують униз, цим самим верхній горизонт збіднюється на R₂0₃.

У результаті підзолистого процесу під лісовою підстилкою ут­ворюється підзолистий (елювіальний) горизонт з наступними основ­ними ознаками: колір світло - сірий або білястий, збіднений на поживні речовини, мулисті частинки, R₂0₃, має кислу реакцію, сильну ненаси-ченість основами, безструктурний або пластинчасто-листуватий.

Частина речовин закріплюється нижче елювіального горизон­ту, утворюючи ілювіальний (І) горизонт. Ілювіальний горизонт зба­гачений мулистими частинками, R₂0₃ й іншими сполуками, Fe-Mn-конкреціями, органо-мінеральними сполуками у вигляді лакування на гранях структурних відмін, на пісках утворюються ортзанди. В I-горизонті синтезуються вторинні мінерали, він ущільнюється. Бага­то речовин вимиваються за межі профілю.

У цих же умовах може йти й гумусоакумулювання (дерновий процес). Тому ступінь вираження опідзолення залежить від:

• інтенсивності промочування зверху;

• наявності перезволоження й оглеєння;

• характеру материнської породи;

• складу деревних порід.

Поряд із опідзоленням в утворенні підзолистих грунтів бере участь лесиваж (ілімеризація). К.Д.Глінка, Ф.Дюшафур, І.П.Гераси-мов, С.В.Зони стверджували, що лесиваж протікає з участю менш кислого гумусу і супроводжується переміщенням з верхніх у нижні горизонти мулистих фракцій без їхнього хімічного розкладу. Леси-важ найчастіше є попередником опідзолення, інколи ці два процеси йдуть одночасно. Лесиваж складається з механічного переміщення ^МУ^ЛУ; диспергації глинистої частини й руху її вниз, утворення орга-но-мінеральних сполук із залізом і переміщення їх у нижні горизонти.

Основними критеріями для діагностики лесиважу є стабільність хімічного складу мулу за профілем (SiO,:R₂0₃) і наявність "оптично орієнтованої глини": при мікроморфологічному аналізі в ілювіаль­ному горизонті виявляється багато пластинок глини певної орієнтації. Ґрунти, в яких елювіальний горизонт формується завдяки лесиважу, називаються псевдопідзолами.

Аналізуючи численні праці про формування грунтів з диферен­ційованим профілем на сіалітній корі вивітрювання (підзолистих, дер­ново-підзолистих, сірих лісових, бурувато-підзолистих тощо), мож­на зробити висновок, що процес опідзолення й лесиваж одночасно беруть участь в утворенні цих грунтів.

Підзолисті ґрунти належать до групи кислих сіалітних елюві-ально-ілювіально-диференційованих ґрунтів з характерним типом профілю: Но+Е+І+Р. Це зональний тип ґрунтів тайгово-лісової зони, розташовуються вони великими масивами на Західносибірській ни­зовині, в Скандинавії, північній і середній частинах Європи, Вели­кобританії, півдні Південної Америки (Вогняній Землі), Північній Аме­риці (центрі і сході Канади, північному заході США), Австралії (південному сході), Новій Зеландії. На Україні підзоли не виділені. Займають площу на території світу 310 млн. га, на території СНД -132 млн. га.

Клімат: гумідний бореальний, Кз>1, сума опадів 200-600 мм на рік, середньорічна температура складає від +4 до -10°С. Рельєф: рівнинний або плоскогірний, горбисто-хвилястий, тобто різноманіт­ний. Ґрунтотворні породи: моренні, покривні суглинки та глини, вод­но-льодовикові, стрічкові глини, елювій і делювій корінних порід, озерно-стародавньоалювіальні - різного гранулометричного складу, добре дреновані, безкарбонатні. Рослинність тайгово-лісова, яка з півночі на південь утворює такі підзони: північну тайгу (мохово-ли­шайникові розріджені ялинові ліси з домішками берези чи модрини); середню тайгу (високі й густі ялинові та ялицеві ліси з зеленими мо­хами, домішками сосни, кедру, модрини, дуже заболочені); південну тайгу (хвойні, широколистяні та змішані ліси з добре розвиненим тра­в'янистим покривом).

Типові підзолисті ґрунти приурочені, найчастіше, до середньої тайги. Генезис підзолистих ґрунтів включає Е-І диференціацію профілю - опідзолення, лесиваж, відбілювання.

Профіль підзолистого ґрунту має таку будову:

Нл- слаборозкладена лісова підстилка, 5-10см;

НлН- перехідний, потужністю 2-3см, сильно збагачений органічними залишками;

Ε - підзолистий, потужністю 2-15см, білястий чи білясто-сірий, плитчастий, шарувато-плитча­стий, лускуватий або безструктурний, пухкий;

І - ілювіальний, яскраво забарвлений у вохри­сто-бурі, бурі тони, дуже щільний, горіхуватий або призматичний, коричневі глянцеві натічні плівки, потужний. Якщо грунт піщаний, то Ε - білий, муч-нистий, безструктурний; І - менш розтягнутий, часто щільно зцементований Fe(OH)₃;

Ρ - материнська порода.

За гранулометричним складом підзолисті ґрунти , особливо супіщані і суглинкові, різко ди­ференційовані: мінімум мулу - в Е, максимум - в І. На піщаних породах диференціація непомітна або відсутня. Хімічний склад характеризується збідненням Ε-горизонту R₂0₃ і збагаченням його Si0₂ (це важлива діагностична ознака підзолис­того процесу), горизонт І має зворотні характеристики. Ґрунти бідні на азот і фосфор. Вміст гумусу малий (1-4%), він зосереджений в НлН- горизонті, різко падає з глибиною, Сгк:Сфк=0,4-0,5. Фізико-хімічні властивості ґрунтів наступні: ЄП - від 2 до 15 мг-екв, реак­ція середовища кисла (pH = 3-4), СНО менший 50%, мінімальна ЄП -в елювіальному горизонті, максимальна - в І. Висока величина об­мінної кислотності. Фізичні й водно-фізичні властивості залежать від гранулометричного складу материнської породи і вираження підзо­листого процесу: ґрунти безструктурні, максимальна щільність в I-горизонті, в Ε може бути верховодка.

Серед підзолів підтипи виділяють за наявністю оглеєння(табл.)