Вальков - Почвоведение

^.6. ПОЧВЫ СУБТРОПИЧЕСКОГО ПОЯСА

Субтропики занимают обширные площади континентов Земли. с)ю южная Европа и Северная Африка, Центральная Америка, юж­ ная часть Северной Америки. Огромные площади субтропиков сосре­ доточены на азиатском континенте: Передняя и Центральная Азия, Центральный и Юго-восточный Китай. В Южном полушарии Зем­ ли субтропические территории встречаются в Австралии, Африке и Южной Америке.

В России после распада СССР субтропики остались только на Черноморском побережье и в Дагестане. Здесь они протягиваются узкой полосой от г. Туапсе до границы с Абхазией (р. Псоу), зани­ мая прибрежные участки и низкие горы до высоты 300 м. Небольшие площади сухих субтропиков встречаются в Дагестане и в районе Но­ вороссийска, Анапы. Площадь их крайне невелика, но тем выше их земельная, экологическая и биоклиматическая ценность.

Субтропический биоклиматический пояс Земли характеризуется суммой положительных температур более 10°С от 3000 до 7000°С. Условия увлажнения, определяющие реализацию энергетического по­ тенциала, варьируют в очень широких пределах: от почти безосадочных территорий в Сахаре (5—10 мм) до уникально влажных пред­ горий Гималаев в Индии (более 10000 мм). Разнообразие условий увлажнения и их сезонная неоднородность, присутствие гор и плоско­ горий создают широкую гамму природных зон и ландшафтов.

3.6.1. К расн о зем ы и ж елтозем ы

Условия почвообразования. Красноземы и желтоземы —одни из преобладающих на Земле почв (около 19% суши). В России влажные субтропики распространены по Черноморскому побережью Кавказа, от Туапсе до границ с Абхазией, на высотах до 300 м над уровнем Моря. Далее субтропики простираются в Грузии до Батуми и Поти. В Колхиде субтропический пояс поднимается в горы до высоты 600— 700 м. Особенно большие площади влажных субтропиков представ­ лены в Юго-Восточной Азии, в Китае, Южной Корее. Встречаются

П о ч в о в е д е н и е

они также в южной части Северной Америки, на юге Австралии, в предгорьях Гималаев. Основной климатический показатель в усло­ виях субтропического биоклиматического пояса — высокое количе­ ство атмосферных осадков, 1500—5000 мм, а иногда и более. Коэф­ фициент увлажнения более 1,0—1,5. Это предопределяет промывной водный режим в почвах и корах выветривания. Следовательно, все, что растворяется, выносится фильтрующимися водами за пределы почвы, в грунтовые воды, и далее в родники, ручьи, реки. Вся кора выветривания, включая почвы, освобождается от легкорастворимых солей, карбонатов и гипса. Углекислота, растворенная в воде, при отсутствии оснований создает условия к подкислению почв и почво­ образующих пород.

В Юго-Восточной Азии развиваются смешанные леса из листо­ падных и хвойных пород с примесью вечнозеленых форм. На месте вырубленных лесов растут высокие травы. Среди древесных пород наиболее обычны: земляничное дерево, японская береза, черная япон­ ская ольха, горное гинкго, клен, дуб, каштаны, ликвидамбра, грец­ кий орех и др.; из хвойных деревьев — юньнаньская сосна, горная китайская сосна, ель, криптомерия. Широко распространены зарос­ ли бамбука. В австралийских лесах господствуют эвкалипты и ака­ ции, а в Южной Америке хвойные деревья — араукарии и мате. На Черноморском побережье в зоне влажных субтропиков представлен многопородный лиственный лес с вечнозеленым подлеском. Древес­ ный ярус: бук, каштан, граб, дуб. В подлеске встречаются лавровиш­ ня, понтийский рододендрон, падуб, на опушках — колючие лианы, азалии, ежевики.

Особенности биологического круговорота веществ во влажном суб­ тропическом лесу определяются интенсивной биологической активнос­ тью, которая замедляется только в зимний относительно прохладный сезон. Характерно обилие ежегодно синтезируемого органического вещества, количество которого уступает только постоянно влажным дождевым лесам тропиков. Практически весь растительный опад по­ ступает на поверхность почвы. Однако органогенный горизонт (лес­ ная подстилка) на поверхности почвы не образуется и носит фрагмен­ тарный характер. Коэффициент ее накопления составляет 0,2—0,3 го­ дового опада, т. е. мезофауна и микроорганизмы при их высокой ак­ тивности могли бы переработать в 3—5 раз больший объем органики, чем ее поступает в биологический круговорот ежегодно.

Ч асть III. Кл а с с и ф и к а ц и я , ГЕОгрдфия, с в о й с т в а и и с п о л ь з о в а н и е почв

Генезис и свойства почв. Для желтоземов и красноземов харак­ терны три основных группы почвообразовательных процессов:

1. Интенсивная минерализация лесной подстилки и гумусообра зование с малым гумусонакоплением. Мощность гумусового горизонта всего 15—20 см, а запасы гумуса — до 150 т/га. От­ ношение Сгк. Сфк составляет около 0,5. Разложение органиче­ ского опада субтропического леса происходит в основном при участии грибной микрофлоры. Быстрота преобразования рас­ тительной органики при активном участии грибов способствует образованию гумусовых веществ фульватного типа, раствори­ мых в воде, не закрепляющихся в почвенной массе. Поэтому гумусовые горизонты в почвах субтропического леса не форми­ руются. Почвы имеют низкое агрономическое плодородие, ко­ торое обусловлено, наряду с низким гумусовым потенциалом, еще и интенсивным выносом избыточными дождевыми водами растворимых зольных элементов, которые оказались вне сферы биологического круговорота. При минерализации растительно­ го опада, а минерализуется 80—90% его объема, зольные эле­ менты в большинстве своем вновь поглощаются корневыми си­ стемами и идут на формирование биомассы леса. Только из­ быточная, причем незначительная часть, выходит за пределы биологического круговорота и попадает в грунтовые воды. Не­ высокая насыщенность основаниями почвенных растворов ста­ билизирует слабокислую реакцию почвенной среды.

2.Полное выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. В почвенном профиле отсут­ ствуют горизонты накопления простых солей.

3.Аллитизация минеральной части по аллитсиамитному типу с накоплением вторичных минералов типа гетита, гиббсита, као­

линита и иллита.

Главные составляющие почвенного покрова — красноземы и жел­ тоземы. Само название этих почв определяет их облик. Накопление окислов железа и алюминия — главнейший результат. В литосфе­ ре, после кислорода и кремния, преобладающим элементом являет­ ся алюминий, и затем железо. В связи с этим описываемые процес­ сы чаще называют аллитизацией (Al-lito). Но употребляется так­ же термин фераллитизация (Fe-Al-lito). Количественно эти явления определяют соединения алюминия. Однако внешний вид почв и кор

П о ч в о в е д е н и е

выветривания зависит от окислов железа, которые имеют красную

ижелтую окраску. В желтоземах присутствуют гидратированные формы окислов железа (Fe20 3nH20), имеющие желтую окраску. В красноземах же преобладают безводные минералы (Fe20 3), которым присущи красно-бурые тона. Обычно желтоземы развиваются в бо­ лее умеренных условиях субтропиков, с более низкими температура­ ми. Образующиеся свойства аллитности (ферраллитности) включают красную и желтую окраску, прочную железистую микроструктуру, низкую поглотительную способность, слабую связность, пластичность

инабухаемость.

Свободные окислы железа и алюминия и сопутствующие им вто­ ричные алюмосиликаты (минералы каолиновой группы и гидрослю­ ды) образуются в результате распада и преобразования первичных алюмосиликатов и силикатов. Полное преобразование этих минералов происходит только во влажных тропиках, где коры выветривания но­ сят название аллитных. В субтропиках типичные аллитные коры вы­ ветривания и почвы не формируются. В гипергенных слоях, наряду с продуктами аллитизации, наблюдается и исходный материал —раз­ личные алюмосиликаты как первичные, так и вторичные, включая ги­ дрослюды и монтмориллонит. Поэтому почвы и коры выветривания подобного типа называют сиаллиталлитными.

При формировании желтоземных и красноземных почв могут про­ исходить: оглеение, псевдооглеение, оподзаливание, лессиваж, лате­ ритизация (образование железистых конкреций и орштейнов). Раз­ ная степень их выраженности может приводить к формированию от­ дельных подтипов почв.

Существенным генетически определяющим является процесс ал­ литизации. Для красноземов и желтоземов характерно следующее строение профиля:

Ао —лесная подстилка. Накопление растительного опада не про­ исходит, он практически полностью разлагается в течение года;

AtBt — гумусово-метаморфический, серовато-желтый, неясно комковатый с точечными железисто-марганцевыми конкрециями. Мощность 15—20 см;

BtFe — иллювиально-железистый метаморфический, ярко ферраллитизированный, желтый, плотный, практически бесструктурный, вязкий с железисто-марганцевыми новообразованиями. Общая мощ­ ность почвы 60—80 см;

ВС (С) — элювий исходной породы с ясными следами феррал литного процесса (красные, желтые и бурые теша в окраске).

При участии процессов оподзоливания, лессиважа, латеритиза­ ции возможно формирование подзолисто-красноземных и подзоли­ сто-желтоземных почв с элювиально-иллювиальной дифференциаци­ ей профиля:

А© — лесная подстилка. В связи с высокой биологической актив­ ностью лесного биоценоза накопление растительного опада не про­ исходит;

A tA2 — гумусовый и элювиальный, палево--серого цвета, неболь­ шой мощности (менее 10 см);

А2 — элювиальный, белесовато-желтый, бесструктурный, мощ­ ность 10—15 см;

BFe — иллювиально-железистый, желто-бур)Ый, часто пестроцвет­ ный с обилием железисто-марганцевых новообразований в виде пятен и конкреций. На террасообразных выраженных участках конкреционность приобретает латеритные формы. Мощность почвы 60—80 см.

С — материнская порода без карбонатов, глинистая или суглини­ стая с признаками ферраллитизации.

Основные особенности химических свойств*: малая гумусированность, кислая и слабокислая реакция среды, низкая поглотительная способность, присутствие в почвенном поглощакощем комплексе ионов водорода, обогащенность минеральной массы п<очвы окислами железа и алюминия (табл. 54).

Классификация красноземов и желтоземов. Тип краснозем­ ных почв разделяется на два подтипа: красноземы типичные и крас­ ноземы оподзоленные.

Тип желтоземов представляют подтипы: желтоземы типичные, желтоземы оподзоленные, желтоземы глеевые и желтоземы оподзо­ ленные глеевые.

В зоне влажных субтропиков встречаются тип подзолисто-жел­ тоземных почв с подтипами: желтоземно-подзолистые почвы, под­ золисто-желтоземные почвы и подзолисто-желтоземные латеритные почвы.

Использование земельного фонда. Красноземы и желтоземы имеют невысокое агрономическое плодородие. Они слабогумусированы и бедны важными для растений макроэлементами: кальцием, магнием, серой, фосфором, калием, азотом и многими микроэле­ ментами и нуждаются в удобрениях, особенно органических. Рас­ тительное богатство субтропического леса — результат не плодоро­ дия почвы, а биологической специфичности лесной растительности, аккумулирующей и сохраняющей в биомассе комплекс элементовбиофилов.

Влажные субтропики — территории интенсивного сельскохозяй­ ственного использования. Богатейшие субтропические леса трансфор­ мировались в сельскохозяйственные угодья, где возделываются рис, чай, цитрусовые, табак и др.

3.6 .2 . Ко ри ч н евы е п о ч в ы

Коричневые почвы приурочены к ксерофитным лесам субтропи­ ков. Такие территории встречаются Средиземноморье, Малой Азии, Армянском и Иранском нагорьях, крайней северной части Африки, включая систему Атласских гор. На Северном Кавказе их можно встретить на территории Чечни, Ингушетии и Дагестана, в районе Геленджика, Новороссийска, Анапы. Ближайшие к России террито­ рии этих почв расположены в Средней Азии, Крыму.

Условия почвообразования. Ксерофильные леса субтропиков свя­ заны с особым типом климата, который обычно называют «средизем­ номорским». Главная его особенность — сухое жаркое лето и про­ хладная влажная зима. Количество выпадающих осадков изменяет­ ся в пределах 600—2000 мм. Зимние температуры составляют 3—10°,

что определяет умеренное течение биологических процессов в почве и коре выветривания, которые по своей сущности свойственны уме­ ренным широтам. Высокое же количество атмосферных осадков собствует выщелачиванию (вымыванию) легкорастворимых солш В | переносу карбонатов кальция в нижние слои коры выветриванЙИГ однако не столь значительное как во влажных субтропиках. Известь накапливается в форме конкреционных новообразований. Летом, при температурах июля 22—26°, происходит иссушение почв, идет частич­ ное подтягивание из глубоких горизонтов карбонатов, усиливая про­ цессы их конкретизации. В целом водный режим средиземноморских территорий характеризуется как периодически промывной, сходный с таковым черноземных областей суббореального пояса. Реакция среды близкая к нейтральной и слабощелочной. Несмотря на высокие тем­ пературы летнего периода, из-за сухости сезона и нейтральной реак­ ции среды аллитные процессы полностью подавлены и накопление свободных окислов железа и алюминия не происходит.

Редкие теперь первичные леса Средиземноморья обычно изрежены, с обилием травянистых растений. Древесный ярус образуют ка­ менный дуб, ливанский кедр, граб, каштан с примесью дикой яблони, алычи, орешника, различных кустарников. Поступление органики в биологический круговорот, ее гумификация и минерализация были сбалансированы. Учитывая высокую активность фауны и микрофло­ ры, накопление неразложившихся остатков растений не происходит, а гумификация опада протекает с образованием мощных гумусовых горизонтов. Этому способствовует высокая зольность растительных остатков и их обогащенность белковыми соединениями, нейтральная реакция среды.

Древность антропогенного использования аридно-гумидных суб­ тропиков привела практически к полному исчезновению первичной растительности, а также богатой в прошлом фауны.

Генезис и свойства почв. Свойства коричневых почв, определяю­ щие их высокое плодородие, формируются в результате следующих почвообразовательных процессов.

1. Образование и значительное накопление гуматного насыщенного кальцием гумуса. По гумусовому состоянию (мощность горизонтов, запасы органического вещества, его фракционный состав) коричневые почвы близки к черноземам. Однако, в отличие от черных и темно­ серых фонов окраски последних, в коричневых почвах преобладают

ABt — гумусовый, текстурный (оглиненный), коричневый глы- бисто-ореховатый;

Bt —*текстурный слабогумусовый глыбистый, коричнево-буро­ ватый;

Вс* — карбонатно-десуктивный с новообразованиями белоглаз­ ки;

С — материнская порода.

Гумусовый профиль: A+ABt +Bt. Нижняя граница Bt находится на глубине около 80 см при содержании гумуса около 1,0%. Горизонт интенсивного оглинивания: ABt+ Bt. Карбонатный профиль (ВСа) за­ канчивается на глубине 120—200 см.

Коричневые почвы удивительно напоминают по гумусово-кар­ бонатному профилю черноземы. Однако гумусовые вещества этих почв не имеют черных фракций. К коричневым почвам по внеш­ нему виду приближаются черноземы южной Тамани. Текстурное оглинивание средней части профиля, столь типичное для коричне­ вых почв, в слабой мере свойственно всем черноземам южно-евро­ пейской фации.

Тип коричневых почв разделяется на подтипы:

коричневые выщелоченные почвы развиваются в наиболее влаж­ ных условиях под дубовыми или дубово-грабовыми лесами с орешником, алычей, кизилом, яблоней и грушей. Профиль А+- ABt + Bt, не содержит карбонатов;

коричневые типичные почвы отличаются от выщелоченных менее выраженным лесным древостоем и карбонатностью метаморфи­ ческого горизонта Bt;

коричневые карбонатные почвы более ксерофитны и содержат известь уже в поверхностных горизонтах.

В пределах подтипов выделяются роды:

обычные — развиваются на умеренно карбонатных глинах и су­ глинках;

остаточно-карбонатные — приурочены к сильно карбонатным глинам и суглинкам с содержанием извести более 10%;

неполноразвитые — как правило, на Юге России приурочены к элювию известняков и мергелей. Не имеют карбонатно-десук- тивного горизонта Вса* Часто отнесение их к типу коричневых почв проблематично: в районе Новороссийска и Геленджика эти почвы называют дерново-карбонатными;