1.4.Почвенный покров субтропического пояса

Субтропический пояс включает 20% площади почвенного покрова мира. Горные территории составляют 29% общей поверхности пояса. Субтропический пояс теплее суббореального. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С варьирует от 4000 до 8000°, продолжительность вегетационного периода от 200 до 365 дней. Тепловые ресурсы позволяют выращивать два полных урожая в год.

Преобладают аридные и субаридные ландшафты.

Почвообразование происходит преимущественно на сиаллитных карбонатных и засоленных корах выветривания. Горизонтальная зональность в распределении почв имеет ограниченное проявление, но хорошо выражены фациальные особенности. Смена ландшафтов и почв в субтропиках обусловлена главным образом увлажнением, которое убывает по мере удаления от океанических побережий.

В пределах субтропического пояса различаются три группы почвенных областей:

1) влажно-лесные области с красноземами и желтоземами,

2) ксерофитно-лесные и кустарниково-степные области с коричневыми и серо-коричневыми почвами и

3) полупустынные и пустынные области с сероземами и разнообразными пустынными почвами.

1.5.Почвенный покров тропического пояса

Тропический пояс — самый большой, на него приходится 42% всей площади почвенного покрова земного шара. Горные территории невелики и занимают около 13% общей поверхности.

Тропический пояс характеризуется жарким климатом с равномерными температурами в течение всего года — не менее 20—22°С в среднем за каждый месяц. Суммы температур воздуха более 10°С колеблются от 8000 до 11 000°. Вегетационный период круглогодичный. Тепловые ресурсы обеспечивают получение трех урожаев в год.

В отличие от температурного режима количество и распределение осадков в тропиках варьирует в исключительно широких пределах (от менее 50 до 5000 мм в год), поэтому именно фактор влажности является в тропическом поясе главной причиной ярко выраженной дифференциации условий почвообразования, а следовательно, и разнообразия почв.

Оно определяется также влиянием разнообразия состава пород, в том числе древних и молодых кор выветривания, которые особенно характерны для тропического и субтропического поясов, не переживших покровного четвертичного оледенения.

В пределах пояса выделяются три группы почвенно-биоклиматических областей:

1) влажные и переменно-влажные лесные;

2) засушливые ксерофитно-лесные и саванные;

3) полупустынные и пустынные.

Тропические влажно-лесные области распространены на всех континентах и занимают около половины площади пояса. В почвенном покрове здесь преобладают красно-желтые ферраллитные и красные ферраллитные почвы.

Процесс ферраллитизации заключается в глубоком преобразовании минеральной почвенной массы с разложением всех первичных минералов (кроме кварца), выносе продуктов разложения за пределы промываемой толщи и остаточной аккумуляции в ней кварца, гидроксидов железа и алюминия (гетит и гиббсит), а также вторичных глинистых минералов группы каолинита с низким отношением SiO₂: А1₂О₃, равным 2.

Красные и желтые цвета сообщаются почвам гидроксидами железа.

Ферраллитные почвы характеризуются кислой реакцией (рН 4,0—5,0), низкой катионообменной способностью (менее 10 мг-экв), сравнительно небольшим содержанием гумуса (4—5% под подстилкой и 1—2% вниз по профилю) с преобладанием в его составе фульвокислот.

Красно-желтые ферраллитные почвы формируются под высокопродуктивными вечнозелеными влажно-тропическими лесами при постоянной круглогодичной температуре воздуха 25—27°С и большом количестве осадков (до 2500 мм в год и более).

Ежегодный опад растительной массы на поверхность почвы достигает очень большой величины: от 250 до 400 ц/ га.

Большая часть органических веществ, содержащихся в опаде, быстро минерализуется. Часть продуктов минерализации, в том числе биофильные элементы, вновь вовлекаются микроорганизмами, почвообитающими животными и корневыми системами деревьев в биологический круговорот.

Другая часть вымывается из почвы вместе с продуктами выветривания благодаря интенсивно промывному типу водного режима красно-желтых ферраллитных почв. После сведения тропического леса при освоении занятых им ранее пространств для земледелия обычно начинается интенсивный процесс эрозии этих почв.

Красные ферраллитные почвы образуются под высокотравными саваннами и переменно-влажными лесами при тех же термических условиях, что и красно-желтые почвы, но при меньшем количестве осадков (1300—1800 мм в год) и ясно выраженном сухом сезоне продолжительностью до 3—4 месяцев. Это способствует дегидратации оксидов железа, вследствие чего усиливается красный цвет почв и увеличивается образование в них железистых конкреций.

В отрицательных формах рельефа или на склонах, где близко к поверхности подходят почвенно-грунтовые воды, создаются благоприятные условия для аккумуляции соединений железа и формирования обогащенных оксидами железа и алюминия горизонтов почв и грунтов различной мощности. Во влажном состоянии они легко режутся ножом, но при высыхании быстро твердеют и становятся похожими на кирпич.

Поэтому описавший их впервые в 1807 г. английский геолог Ф.Бьюкенен назвал это образование латеритом (от лат. «later» — кирпич). При выходе латеритных горизонтов на поверхность они образуют плотные железистые панцири.

Для развития процессов ферраллитизации и латеритизации необходимы не только характерные для влажного тропического климата гидротермические условия, но и длительное (в геологическом понимании) время.

Поэтому ферраллитные коры выветривания представляют собой образования древние, свойственные тем районам земного шара, которые не подвергались четвертичному оледенению и связанному с ним «омоложению» земной поверхности.

На известняках, мергелях и основных породах во влажных тропиках встречаются темно-красные лесные тропические почвы. Они получили название маргалитовых или ферраллитно-маргалитовых (от лат. «margo» — мергель).

Это плодородные почвы, занимающие, однако, небольшие площади.

На значительных территориях по обширным низинам и долинам рек (бассейны Амазонки, Конго и др.) развиты глеевые, аллювиальные и болотные почвы. Своеобразны мангровые засоленные почвы, формирующиеся в зоне приливов на океанических побережьях.

Тропические ксерофитно-лесные и сованные области занимают меньшую площадь, чем влажно-лесные, и расположены главным образом в Восточном полушарии. В почвенном покрове этих областей выделяются две почвенные зоны:

1) зона коричнево-красных почв ксерофитных лесов и

2) зона красно-бурых почв сухих саванн.

Коричнево-красные почвы распространены под сухими тропическими редколесьями и зарослями кустарников, где количество осадков около 1000 мм, а сухой сезон продолжается около 6 месяцев.

Минеральная часть коричнево-красных почв имеет преимущественно ферраллитный состав с преобладанием минералов каолинитовой группы. В гумусовом горизонте содержится 3—4% гумуса гуматно-фульватного состава, реакция почв слабокислая (рН 5—6), емкость поглощения катионов незначительная. В почвенной массе много железистых конкреций, а на поверхности почв часты железистые корки.

Красно-бурые почвы сухих саванн формируются в тех областях, где количество осадков варьирует от 300 до 800 мм при длительности сухого сезона 6 и более месяцев. В это время деревья сбрасывают листву, травяной покров выгорает, на поверхности почвы идет процесс быстрой минерализации растительных остатков.

Минеральная часть красно-бурых почв имеет феррсиаллитный состав. Количество гумуса около 1%, реакция почв от слабокислой до слабощелочной, в нижней части профиля часто наблюдается иллювиально-карбонатный горизонт, поглощающий комплекс насыщен основаниями, и емкость поглощения достигает 10—15 мгэкв. Железистые конкреции образуются в меньших количествах, чем в коричнево-красных почвах.

Среди коричнево-красных и красно-бурых почв встречаются черные слитые тропические почвы, аналогичные черным слитым почвам субтропиков.

Вертисоли тропиков также являются преимущественно палеогидроморфными и гидроморфными почвами, но встречаются и на возвышенных равнинах, сложенных породами основного состава — базальтами, габбро, траппами и др. Как правило, они отличаются тяжелым гранулометрическим составом, высокой емкостью поглощения (до 60 мг-экв на 100 г почвы), насыщенностью основаниями, преобладанием среди вторичных минералов монтмориллонитовой группы.

Они относятся к сиаллитным ненасыщенным почвам с широким молекулярным отношением SiO₂: А1₂О₃, (от 3 до 5). Гумусовый горизонт достигает часто метровой мощности и имеет темную (почти черную) окраску при сравнительно небольшом содержании гумуса (от 1 до 1,5%). По-видимому, это объясняется специфическим составом гумуса, в котором преобладают устойчивые формы гуминовых кислот, прочно связанные с тонкодисперсной частью почвенной массы.

Характернейшая черта черных тропических почв — слитость их сложения при наличии глубоких трещин в сухое время года. Причиной слитости служит, по-видимому, очень тяжелый гранулометрический состав (до 70% ила) и плотная упаковка глинистых частиц, образующаяся в условиях периодической смены сильного увлажнения и высыхания почв.

Черные слитые тропические почвы являются наиболее богатыми и плодородными почвами тропиков. Они широко используются в тропическом земледелии, особенно для выращивания хлопчатника и риса.

Тропические полупустынные и пустынные области занимают около 1/4 площади тропического пояса. Они распространены на всех материках, кроме Северной Америки.

В полупустынных саваннах под разреженным низкотравным покровом формируются красновато-бурые почвы. Они малогумусны, почти повсеместно карбонатны, имеют сиаллитный состав и слабо ожелезнены, чем объясняется красноватый оттенок их окраски.

Почвы тропических пустынь также имеют красноватую окраску, что вызвано процессами дегидратации оксидов железа на поверхности почвенных частиц и горных пород в условиях сильного нагревания почвы (до 60°С и выше).

В тропических пустынях и полупустынях преобладают суглинистые и щебнисто-каменистые карбонатные коры выветривания, часто ожелезненные. Значительно меньшую территорию охватывают песчаные пустыни, также местами обызвесткованные и ожелезненные. Как в суглинистых, так и в песчаных пустынях и полупустынях распространены засоленные почвы. Большие площади среди тропических пустынь и полупустынь занимают древние реликтовые ферраллитные коры выветривания, сформировавшиеся в прошлые геологические периоды в гумидных условиях тропического выветривания и подвергшиеся в последующее время разрушению, переотложению или наложению иных геохимических процессов. Особенно широко распространены древние ферраллитные коры выветривания и продукты их переотложения в пустынях Австралии.

Земледельческая освоенность тропического пояса составляет 7%.

Наиболее распаханы на равнинных территориях черные слитые, темно-красные маргалитовые, коричнево-красные, красно-бурые и пойменные почвы.

В тропических областях большое значение имеет горное земледелие. Коэффициент земледельческого использования некоторых горных почв выше, чем аналогичных почв на равнинах.

Главные сельскохозяйственные культуры, возделываемые в тропиках, — рис, сахарный тростник, хлопчатник, батат, кофе, какао, масличная пальма, каучуконосы, бананы, ананасы и др.

Центральная проблема тропического земледелия — система удобрений.

Специфической проблемой для тропиков является борьба с латеритообразованием.

В отношении дальнейшего расширения земледелия тропический пояс обладает наибольшими резервами среди других поясов Земли.

2.Охрана почв и земель, их рациональное использование

Почва — это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Каждое природное тело или образование имеет свои функции, причем различного масштаба. Функции почвы глобальные и многогранны.

Главные из них:

- обеспечение существования жизни на Земле;

- обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ на земной поверхности;

- регулирование химического состава атмосферы и гидросферы;

- регулирование биосферных процессов;

- аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности.

Почва — целостное развивающееся природное образование, и человечество постоянно опиралось на ее способность восстанавливать свое состояние после нарушения его человеком. Нарушения были часты изначально. Выбивались пастбища, вырубались леса, истощались почвы. Это заставляло людей кочевать с одного места на другое. Одновременно росли потребности населения.

Игнорирование в земледелии особенностей почвенного покрова, недооценка разнородности почв и шаблонный подход к их использованию являются причиной различных видов деградаций. Они приводят к нарушению экологического соответствия между культурными растениями и средой их обитания.

Основными факторами деградации почвы являются эрозия, дегумификация, переуплотнение, вторичная кислотность, загрязнение тяжелыми металлами, радионуклидами, пестицидами, углеводородами, остатками удобрений, вторичное засоление.