
- •8. Генезис и классификация почвы как компоненты биоценозов, разнообразие состава и свойств почв как результат функционирования экосистем и условие их устойчивости.
- •1. Определение понятия «почвы»
- •2. Факторы почвообразования
- •Определение понятия «почвы»
- •2. Факторы почвообразования.
- •3. Основные типы почв.
3. Основные типы почв.
Научная классификация отражает состояние науки. Так как наука все время развивается, то соответственно совершенствуется и классификация. Поэтому история развития классификации почв представляет большой интерес.
Как отметил Б.Б. Полынов, классификации додокучаевского периода, строго говоря, нельзя называть почвенными, так как они были построены на учете лишь некоторых свойств почвы и не отражали сущности процесса почвообразования.
Например, в начале XIX в. А. Тэером была разработана классификация почв, в которой почвы разделялись по сельскохозяйственной специализации: выделялись пшеничные, ячменные, овсяные и тому подобные почвы. Разумеется, такая классификация не показывает ни основных свойств почв, ни условий их образования, ни процессов почвообразования.
Столь же несовершенны были другие классификации, в основу которых была положена какая-либо одна сторона почвообразования. Такова классификация Ф. А. Фаллу (1862), построенная на учете состава почвообразующих пород. В этой классификации выделялись почвы кварцевых пород, почвы глинистых пород, почвы полевошпатовых, авгитовых, роговообманковых пород и т. д. Несколько позже, в 1871 г., В. Кноп предложил классификацию, основанную на учете химического состава почв. При этом выделялись почвы силикатные, карбонатные, сульфатные и т. д.
Эти примеры показывают, что в додокучаевский период изучали не почву (в современном представлении), а лишь ее отдельные свойства и стороны. Поэтому для классификации использовали показатели отдельных свойств почвы.
В. В. Докучаев показал, что почва — особое природное тело, которое образуется в результате взаимодействия факторов почвообразования, и установил характерные черты морфологии почвы (в первую очередь строение профиля). Это дало возможность разработать классификацию почв на совершенно иной основе, чем это делалось ранее.
Какие же признаки в почве будут главными? Что важнее — химические или физические свойства почвы, ее цвет или мощность? В. В. Докучаев в своей работе «Разбор главнейших почвенных классификаций» (1886) показал, что подобная постановка вопроса в корне неправильна. Все признаки важны вместе, и их разъединение недопустимо. Так как почва есть результат взаимодействия факторов почвообразования, то определенные сочетания этих факторов дают генетические типы почв. Поэтому за основную классификационную единицу В. В. Докучаев принял генетические типы почв, образованные определенным сочетанием факторов почвообразования, обладающие характерными свойствами и закономерностями распространения.
Классификация В. В. Докучаева была развита его учеником и ближайшим сотрудником Н. М. Сибирцевым. В классификации Докучаева — Сибирцева типы почв объединялись в три класса: зональные интразональные и азональные. Среди типов почв фигурировали тундровые, дерново-подзолистые, черноземные и др.
В настоящее время нет общепринятой во всех странах системы классификации почв.
В классификации почв, действующей в СССР, в один генетический тип объединяются почвы с единым строением профиля, с качественно однотипным процессом почвообразования, который развивается в однообразных гидротермических условиях на материнских породах сходного состава и под однотипной растительностью. В зависимости от увлажнения типы почв группируются в ряды. Выделяются ряды автоморфных, гидроморфных и переходных автоморфно-гидроморфных почв. В зависимости от термических условий (от приуроченности генетических типов почв к географическим зонам) типы объединяются в классы.
На территории России выделено около ста типов почв. Некоторые из них известны давно, широко распространены и сравнительно хорошо изучены. Распространенность и изученность других типов значительно меньше.
По степени выраженности процесса почвообразования типы делятся на подтипы. Например, тип черноземов разделяют на подтипы: типичных, обыкновенных, южных и др.
По степени развития основных свойств выделяются генетические виды почв. Так, обыкновенные черноземы подразделяют на средне- и малогумусные виды по содержанию гумуса.
Разновидности почв выделяют на основании их гранулометрического состава, например: чернозем (тип) южный (подтип) малогумусный (вид) суглинистый (разновидность).
Кроме этих классификационных подразделений, имеются провинциальные особенности почв, обусловленные местными (фациальными) условиями. Эти особенности выделяются под названием географических групп. Таксономическое положение групп ниже типа и выше подтипа. Например, среди почв черноземного типа СССР выделяют группы среднерусских, украинских и др. Подтипы почв в каждой группе будут иметь определенные отличия. Например, обыкновенные черноземы среднерусской группы будут несколько отличаться от обыкновенных черноземов украинской группы.
С целью учета влияния вещественного состава почвообразующих пород в пределах подтипов могут быть выделены роды почв. Этот вопрос еще недостаточно отработан.
Согласно И. П. Герасимову (1965), таксономические единицы выглядят следующим образом: генетический тип, географическая группа, генетический подтип, литологический род, генетический вид, гранулометрическая разновидность.
Ученые неоднократно пытались использовать для классификации характеристику процессов («способов образования почвы», по выражению К.Д. Глинки), а также таких свойств почвы, которые отражают важнейшие процессы почвообразования. Широкую известность получила классификация К. К- Гедройца, в основу которой был положен состав поглощенных катионов. В классификации М. А. Глазовской (1966) все почвы мира по величине рН и окислительно-восстановительным условиям объединены в одиннадцать геохимических ассоциаций. Ассоциации подразделяются на генерации и семейства по выраженности основных признаков почв. По особенностям динамики почвенных процессов внутри семейств выделяются типы почв.
В. А. Ковда (1973) предлагает для классификации почв использовать особенности их истории и эволюции. Наиболее крупной таксономической единицей в этой системе являются почвенно-геохимические формации, внутри которых по стадиям развития выделяются группы почв. Группы подразделяются на климатические фации, которые делятся на типы.
Оригинальные классификации разработаны национальными школами почвоведов Франции (Ж- Обер, Ф. Дюшофур), Западной Германии (В. Л. Кубиена, Э. Мюкенхаузен), Англии (Эвери) и некоторых других стран. Все эти классификации учитывают не только признаки и свойства почв, но и связь этих свойств с природными условиями.
На иных принципах базируется современная классификация почв США, которая разработана в качестве общемировой системы с целью унификации номенклатуры почв и ликвидации несоответствий между национальными классификациями. Американская классификация построена не на оценке генетических особенностей различных почв, как большинство других классификаций, а на учете диагностических признаков почвы вне зависимости от их происхождения. Поэтому почвы, имеющие близкий генезис, могут оказаться в разных классификационных группах, и, наоборот, почвы, сформированные в разных условиях, объединяются в одну группу. Авторами американской системы классификации выработана совершенно новая, довольно сложная номенклатура почв.
В процессе осуществления проекта Ф АО-ЮНЕСКО по составлению международной карты почв мира под руководством Р. Дюдаля проводится работа по сближению национальных классификаций и номенклатур почв для создания единой общемировой системы. В этой работе активное участие принимают советские почвоведы. На IX Международном конгрессе почвоведов в 1968 г. была принята номенклатура почв для составления карты почв мира. Принятие этой номенклатуры не отменяет национальные системы, которые используются в разных странах, но создает основу для понимания между представителями разных национальных школ.
Все почвы можно разделить на два ряда: элювиальные (автоморфные) и гидроморфные почвы.
Элювиальные почвы формируются в условиях глубокого залегания грунтовых вод на междуречьях, когда атмосферные осадки, проникая глубоко, обеспечивают активный вынос продуктов выветривания и органического разложения. В профиле этих почв выделяется два основных генетических горизонта сверху вниз: 1) элювиальный, или горизонт вымывания (Л), отличающийся преимущественным выносом веществ в нижние горизонты. Верхняя часть его выделяется как перегнойно-аккумулятивный подго-ризонт (Ai), где идет основной процесс накопления гумуса; 2) иллювиальный, или горизонт вмывания (В), где происходит накопление веществ, вынесенных из других частей почвы. Ниже располагается слабо измененная материнская порода или глубокая часть коры выветривания (С) — подпочва. К этому ряду относится большинство почв земного шара. Из них наиболее важны подзолистые почвы, характерные для лесной зоны умеренного климата, и черноземные почвы степной зоны умеренного пояса.
Подзолистая почва формируется в лесах, в условиях достаточного количества осадков, которые, просачиваясь глубоко вниз, интенсивно выщелачивают верхние горизонты. Из горизонта А в горизонт В выносятся коллоидные растворы гидратов А1 и Fe; остается только кварц; гумуса почти нет. Поэтому в элювиальном горизонте под маломощными лесной пбдстилкой и перегнойно-аккумулятивным горизонтом (А1) образуется светлоокрашенный, лишенный питательных веществ бесплодный подзолистый горизонт (А2) мощностью 0,1—0,25 м (рис. 3). В горизонте В происходит коагуляция гидратов Fe и А1, что приводит к цементации и окрашиванию в бурые тона на глубину до 0,9 м.
Рис. 3. Профиль подзолистых почв
Рис. 4. Профиль черноземных почв
Черноземная почва развивается в зоне травянистых степей, где количество осадков приблизительно равно испарению. Происходит просачивание на глубину 1—2 м, и затем летом — высыхание. Выносятся в иллювиальный горизонт (В) только легкорастворимые хлориды, сульфиды, карбонаты, а окислы Fe, A1 и Si остаются. Гумус в нейтральной среде коагулирует, становится неподвижным и накапливается в почве, составляя иногда до 25% веса и обеспечивая плодородность черноземных почв, достигающих мощности 1—1,4 м (рис. 4). При движении к югу от степной полосы ближе к пустыне, где растительности и осадков становится все меньше, уменьшается и количество гумуса; процессы почвообразования затухают, окраска становится светлее; черноземные почвы сменяются последовательно каштановыми (0,7 м), бурыми (0,5—0,6 м) и сероземами (0,2—0,3 м).
Гидроморфные почвы развиваются в условиях избыточного переувлажнения вследствие неглубокого залегания грунтовых вод, когда просачивание вниз и промывка атмосферными осадками исключается. В этом случае возможна обратная миграция влаги по капиллярам вверх в сухое время года. Горизонты А и В выделить трудно.
В жарких степях и пустынях, где воды минерализованы, при испарении в этих условиях вследствие засоления образуются солончаки, гипсовые, содовые, глауберовые, чаще натровые (NaCl),
К северу от подзолистых почв, в полосе тундр, происходит также замещение элювиальных почв гидроморфными. Встречаются они еще и в зоне тайги отдельными пятнами среди подзолистых почв, в переувлажненных низинах, так же, как и солончаки в степной полосе среди каштановых почв. В тайге такие почвы называются торфяно-болотными. Из-за переувлажнения и слабого доступа кислорода происходит обугливание растительных остатков, образование торфа; в восстановительной среде окись Fe переходит в закись; под торфяной подушкой (до 0,5 м) вследствие гидролиза алюмосиликатов образуется зеленовато-серый оглеенный горизонт — болотный глей. В тундре торфяно-глеевые почвы развиты почти повсеместно и, в отличие от лесных, маломощны (0,2—0,3 м).
В связи с особенностями состава материнской породы возникают почвы литогенного ряда. В лесной полосе на карбонатных породах образуется перегнойно-карбонатная почва, или рендзина, обогащенная гумусом. На кварцевых песках образуются подзолистые почвы, где резко (до 1—2 м) возрастает мощность горизонта А2 (боровые пески). В степях и пустынях образуются солонцы, содержащие растворимые соли по всему профилю; в отличие от солончаков, где засоленность резко увеличивается кверху, в солонцах она может возрастать книзу, что связано с составом материнской породы.
При изменении геологических условий почвы, как и элювий вообще, могут быть перекрыты какими-либо континентальными отложениями. Изучение таких погребенных почв и элювия имеет важное значение в геоморфологии и четвертичной геологии, поскольку оно помогает восстановить историю развития рельефа и климата.