Вальков - Почвоведение

растает белковое содержание в растительных остатках у пустынных растительных формаций.

Функционирование и географическое распределение зооценозе» на суше в решающей степени определяются свойствами раститель­ ного покрова. Зеленые растения (продуценты) лежат в основе всего экологического разнообразия животных. Видовое разнообразие консументов, их численность и биомасса зависят от следующих свойств фитоценозов: объем, масса продуцируемого органического вещества, способность удовлетворять пищевые потребности растительноядных животных; особенности химического состава или пищевая ценность растительного материала.

С учетом этих экологических особенностей на Земле можно выде­ лить два основных растительных сообщества — деревянистая и тра­ вянистая растительность. Леса, несмотря на обилие биомассы, зна­ чительную часть органического вещества накапливают непоедаемой животными части растений. В травянистых же сообществах в есте­ ственных условиях весь годичный прирост и его полное поедание жи­ вотными служило основой нормального функционирования биогеоце­ ноза. Численность же травоядных регулировалось годовым объемом произрастающих растений. В современных степных заповедниках для более или менее приближенного к естественным условиям существо­ вания биогеоценоза роль травоядных частично заменяют системати­ ческими укосами.

Различен и пищевой состав деревянистых и травянистых растений. Травы отличаются большим содержанием протеинов и зольных эле­ ментов, т. е. большей пищевой ценностью, чем деревья.

Таким образом, травянистая растительность является более благо­ датной основой для обитания животных. Их видовой состав и биомас­ са во многом определяются продуктивностью травянистых сообществ, которая зависит от климатических условий.

Совершая вертикальные миграции в почве, животные заносят растительные остатки в глубокие горизонты и перемешивают ор­ ганические и минеральные частицы. Передвижения животных спо­ собствуют улучшению условий аэрации почвы, что в свою оче­ редь стимулирует аэробные процессы разложения органических остатков.

Беспозвоночные играют важную роль в разложении и минерали­ зации остатков позвоночных животных.

Почвообразующая (или материнская) порода —это та часть коры выветривания, из которой образовалась почва. Вполне приемле­ ма и другая интерпретация определения: под материнскими или по* чвообразующими породами следует понимать геологические породы, находящиеся у дневной поверхности, из которых образовалась почва в результате жизнедеятельности поселившихся на них организмов.

Подпочва — часть коры выветривания, на которой залегает по­ чва. На рыхлых горных породах подпочва, как правило, совпадает с материнской породой.

Подстилающими породами называются те геологические об­ разования, на которых залегают материнские породы и подпочвы. В случае формирования почв на каменистых породах почва может за­ легать непосредственно на подстилающей породе.

По происхождению почвообразующие породы подразделяют на две группы: четвертичные — молодые осадочные породы, и дочетвертичные, или коренные, — древние массивно-кристалические, ме­ таморфические и осадочные породы, образовавшиеся до четвертич­ ного периода.

В качестве почвообразующих пород могут выступать следующие типы четвертичных отложений:

•элювиальные породы, или элювий, — продукты выветривания коренных пород, оставшиеся на месте образования;

•делювиальные породы, или делювий, — представляет собой на­ носы, отложенные на склонах дождевыми или талыми водами в виде пологого шлейфа;

•пролювий формируется в горных странах временными водны­ ми и селевыми потоками значительной силы;

•аллювиальные породы, или аллювий, представляет собой осад­ ки речных водных систем;

•озерные ленточные отложения накапливались в озерных де­ прессиях древнего происхождения;

•ледниковые моренные отложения — продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенные ледниковыми массами;

•флювиогляциальные, или водно-ледниковые наносы, песчаного состава, образованные потоками воды тающих ледников;

•покровные суглинки и глины —отложения, остающиеся на ме­ сте тающих масс льда;

•лессы и лессовидные породы — суглинки и глины вне ледни ковых равнин различного генезиса, расположенные в суббореальном и субтропическом поясах вне лесных зон;

•эоловые пески образуются ветром в рельефных формах бугров, дюн, барханов;

•морские отложения, часто засоленные, формируются в резуль­ тате поднятия и выхода на поверхность морского дна;

•а также дочетвертичные древние коры выветривания, чаще всего аллитного типа.

Все четвертичные отложения как почвообразующие породы име­ ют свою особую генетическую природу, специфический минералоги­ ческий состав, химические, физические свойства и морфологическое строение. Это отражается на сущности почвообразовательных процес­ сов и в конечном итоге на особенностях почв и их плодородии.

Твердая фаза минеральной части почвы на 90—99% наследуется от материнской породы. Минералогический, химический и грану­ лометрический состав почвы зависит от исходной почвообразующей породы, но может несколько изменяться в процессе почвообразо­ вания.

Свойства исходных пород определяют условия произрастания рас­ тений, оказывают большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, заболачивание, засоление и другие процессы. Так, карбонатность пород в таежно-лесной зоне создает нейтральную ре­ акцию среды, способствует формированию гумусового горизонта, его оструктуренности. Повышенное содержание водорастворимых солей приводит к образованию засоленных почв. Породы различаются по водопроницаемости, влагоемкости, пористости, что предопределяет в процессе развития почв их водный, воздушный, тепловой режимы

ит. д.

Вкрупномасштабных классификационных построениях всегда указывается материнская порода как таксономическая единица на уровне разряда. Например, чернозем на покровном суглинке, черно­ зем на лессовидной глине, подзол на моренном суглинке, дерновоподзолистая почва на озерной ленточной глине и т. д.

Подчеркнем основные закономерности почвообразования в связи

сособенностями материнских пород.

1.Типичное зональное почвообразование во внетропических обла­ стях происходит на суглинистых и глинистых материнских породах

различного происхождения, сиаллитного состава, не осложненных соленакоплением и слитогенезом. Чаще всего это лессовидные отло­ жения, покровные и моренные породы, аллювиальные, в том числе древнеаллювиальные наносы и т. д. Зональный спектр почвообраакь вания приурочен именно к этим почвообразующим породам.

2.Любая материнская порода претерпевает изменения в направ­ лении, определяемом биоклиматическими особенностями почвообра­ зования, которые в конечном итоге приводят к образованию соответ­ ствующих зональных почв или их интразональных составляющих в связи с особенностями минералогии и химизма пород, рельефа мест­ ности и гидрологического режима территорий.

3.Особенно велико влияние свойств материнской породы на ха­ рактер почвообразования на первых стадиях развития. Молодые сла­ боразвитые почвы в одной и той же физико-географической обста­ новке резко контрастны по своим свойствам на разных почвообра­ зующих породах. С наступлением зрелости почвенных образований, вхождением почвенных масс в климаксное равновесное состояние с окружающей средой почвенная контрастность значительно ослабе­ вает и почва приобретает типичные зональные черты, хотя и сохра­ няет до некоторой степени особенности характера почвообразующей породы.

4.Сохранность исходных свойств материнских пород в процессе почвообразования зависит от биоклиматической напряженности эко­ логической ситуации и в первую очередь, от условий увлажнения и термических факторов среды. Во влажных тропиках гилеи почвы и коры выветривания почти полностью теряют свою исходную геоло­ гическую природу, сохраняя в неизменном виде практически только минералы кварца (Si02).

5.Все суглинистые и глинистые материнские породы в той или иной степени несут в себе некоторые следы древних почвообразова­ тельных процессов в виде вторичных глинистых минералов, остаточ­ ных количеств гумусовых веществ, микроморфологических почвен­ ных новообразований (окислы железа и марганца, карбонаты и др.), следов проявления биологической активности и т. д. Почвообразую­ щим породам присущи начальные признаки плодородия почв. Наи­ более экологически приемлемыми для растений считаются лессы и лессовидные суглинки. Продуктивная реакция различных растений на особенности почвообразующих пород не одинакова.

190 Почвов!

2.1.5. Рельеф как ф а к то р п о ч в о о б р а з о в а н и я

Геоморфология —строение поверхности суши Земли, или рельеф, выступает главным фактором перераспределения солнечной радиа­ ции и осадков. Как на обширных территориях гор и равнин, так и в пределах конкретных ландшафтов. В горах возникает вертикальная зональность климата, растительности и почв вследствие понижения температуры воздуха с высотой и изменения в увлажнении. Воздуш­ ные массы, приближаясь к горам, медленно поднимаются и посте­ пенно охлаждаются, что способствует выпадению осадков. Перева­ лив через горы, те же воздушные массы, опускаясь, нагреваются и становятся сухими.

Рельеф формируется в результате взаимодействия внутренних (эн­ догенных) и внешних (экзогенных) геологических процессов. Рельеф любой территории находится в постоянном развитии, и современный его облик имеет длительную историю. Главная роль в формировании рельефа в послеледниковый период принадлежала эрозионным про­ цессам, которые действовали совместно с явлениями выветривания, а также с процессами накопления рыхлого материала в речных до­ линах, на террасовых участках, в нижних частях склонов. Плоские равнины водоразделов практически оказались незатронутыми процес­ сами эрозии, и на них наблюдаются большие толщи рыхлых пород ледникового или эолового происхождения. На рыхлых суглинках и глинах водораздельных равнин обычно формируется почвы с полным типичным профилем, характерным для данной зоны.

Различают три группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.

Под макрорельефом понимают самые крупные формы рельефа, определяющие общий облик большой территории: равнины, плато, отдельные системы горных стран, возвышенности, речные долины, приморские низменности или комплексы морских террас, и т. д.

Мезорельеф — формы рельефа средних размеров: увалы, холмы, лощины, долины, террасы и их элементы — плоские участки, скло­ ны разной крутизны.

Например, долина реки Дон состоит из следующих мезорельефных элементов: прирусловая пойма, центральная пойма, притеррасная пойма, первая надпойменная терраса, вторая надпойменная терраса и др. Полого-волнистая равнина, где расположены города Ростов-на-

Дону, Сальск, Новочеркасск, характеризуется сочетанием таких мезорельефных элементов: водораздельные плато (равнины), склоны раз­ личных экспозиций, днища балок, поймы и террасы степных рек.

При характеристике склонов как мезорельефных элементов, кро­ ме их экспозиции, обязательно учитывают крутизну. В почвоведении используется шкала С.А. Захарова: пологие — до 5е, покатые — от 5е до 20°, крутые — от 20е до 45е, обрывистые — более 45°.

Наконец, различают микрорельеф территории. Это мелкие на­ рушения однородности рельефа, встречающиеся в пределах мезоре­ льефных элементов: бугры и депрессии (западины), различные ча­ сти склонов, неровности, возникающие в результате деятельности животных, из-за просадочных явлений, мерзлотных деформаций или других причин. На склонах микрорельеф иногда определяет­ ся сползанием почвенно-грунтовых масс или почвенно-эрозионны­ ми процессами.

Размеры микрорельефных элементов от нескольких квадратных метров до гектара и более. Микрорельеф присутствует не всегда, очень часто он не наблюдается.

Значение рельефа в формировании почв и развитии почвенного покрова велико и разнообразно. Элементы мезо- и микрорельефа и особенно склоны разной крутизны прежде всего перераспределяют влагу осадков на земной поверхности и регулируют соотношение вод, стекающих по поверхности, просачивающихся в почву, накаплива­ ющихся в понижениях. Поверхности разного наклона и экспозиции получают неодинаковое количество солнечной радиации, что отра­ жается на условиях температурного и водного режима. Различия в увлажнении вызывают изменения питательного, окислительно-вос- становительного и солевого режимов. Все это приводит к поселению и развитию различной растительности, к существенным различиям в синтезе и разложении органического вещества, превращении почвен­ ных минералов и в конечном счете к образованию разных почв в раз­ личных условиях рельефа.

На крупномасштабных почвенных картах землевладений и зем­ лепользований в экспликациях всегда показывается местоположение почв по рельефу. Во многих случаях рельеф, а не почвы, становятся главным критерием оценки экологической среды для тех или иных растений: крутизна, холодный или горячий ветер горных долин, ни­ зины с частыми заморозками и др. В экспедиционных исследованиях

рельеф всегда является надежным указателем предварительной иден­ тификации почв по различным элементам ландшафта.

2.1.6. Грунтовые и поверхностные воды как фактор

ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

По условиям увлажнения почвы разделяют на автоморфные, по­ лугидроморфные и гидроморфные.

Автоморфные почвы формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при глубо­ ком залегании грунтовых вод (глубже 6 м).

П олугидроморфные почвы формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых вод на глуби­ не 3—6 м (капиллярная кайма может достигать корней растений).

Гидроморфные почвы формируются в условиях длительного по­ верхностного застоя вод или при залегании грунтовых вод на глубине менее 3 м (капиллярная кайма может достигать поверхности почвы).

Особая роль в формировании гидроморфных почв принадлежит грунтовым водам. Под грунтовыми водами понимают первый от по­ верхности горизонт воды, располагающийся в коре выветривания и имеющий в колодцах и скважинах постоянное водное зеркало. Этот горизонт воды обычно приурочивается первому водоупорному (водо­ непроницаемому) грунтово-геологическому образованию. Грунтовые воды питаются фильтрующимися из почвы атмосферными осадками или связаны с различными водоемами ландшафта (реки, озера, пру­ ды и т. д.).

От грунтовых вод отличается верховодка, которая носит времен­ ный, сезонный характер. Часто она появляется во влажные периоды года в горизонтах почвы.

Значительно влияние грунтовых вод на ландшафтно-географи­ ческую обстановку, если они залегают ближе 3—4 м от поверхности почв. Прежде всего, грунтовые воды воздействуют на почвенный по­ кров и растительность. Почвы с близким уровнем грунтовых вод мо­ гут обладать высоким плодородием. Известны богатые плодородные почвы пойм наших рек, широко используемые под травы, овощные культуры, кормовые растения. Но известны также переувлажненные заболоченные и засоленные почвы, непригодные без мелиорации к сельскохозяйственному использованию.