Профиль лесной подзолистой почвы часто называется профилем грубого перегноя, поскольку для него характерно наличие горизонта Ао, как постоянного генетического горизонта.

Свойства подзолистых почв обуславливаются свойствами подзолистого горизонта: кислая и сильно кислая реакция; обеднённость питательными веществами, илом; низкая насыщенность почвенного поглощающего комплекса основаниями (менее 50%), высокое содержание обменного Н⁺ и Аl³⁺; невысокая ёмкость поглощения (глинистые до 10 мг-экв, супесчаные до 5 мг-экв), крайне малое количество гумуса (до 1%); отсутствие агрономически ценной структуры, низкое естественное плодородие.

При формировании почвы на двучленном геологическом наносе выделяется горизонт D, характеризующий присутствие второго наноса.

В смешанных лесах в условиях подзолистого процесса часто происходит интенсивное разложение опада растительности, что приводит к исчезновению горизонта грубого перегноя (А_о), а развивается перегнойно-подзолистый горизонт (А₁) и профиль почвы носит название профиля мягкого гумуса.

В широколиственных лесах (дубовых) усиленно идёт развитие горизонта А₁, который называется перегнойно-элювиальный. При этом подзолистый горизонт (А₂) исчезает и почва переходит в новый тип – серая лесная почва. Однако в некоторых случаях серая лесная почва может обладать внешними признаками подзолистого процесса.

Целинные серые лесные почвы с поверхности имеют горизонт А_о или (А_d) – лесной подстилки, А₁ – гумусовый слой от светло-серой до тёмно-серой окраски, горизонтА₁ заметно разделяется на два горизонта;

А₁ – верхняя часть гумусового горизонта интенсивной гумусовой окраски;

А₁А₂ – переходный или гумусово-оподзоленный (гумусово-элювиальный) в разной степени окрашен гумусом и имеющий одновременно признаки оподзоленности в виде более или менее обильной белёсой присыпки мелких фракций кварца и полевых шпатов; с их поверхности удалены плёнки гумуса и гидроокиси железа;

А₂В – переходный горизонт;

В – иллювиальный горизонт с ореховатой или ореховато-призматической структурой, по граням которой встречаются примазки и лакировки, а также белёсая присыпка; горизонт В постепенно переходит в материнскую породу;

С – материнская порода, содержит на глубине 100-200 см карбонаты в виде прожилок и журавчиков.

Эти почвы создаются при протекании подзолистого и дернового процессов. Причём подзолистый процесс в лесостепной зоне протекает в слабой форме, а для дернового процесса создаются лучшие условия.

Особенности в развитии подзолистого и дернового процесса связаны с характером биологического круговорота веществ.

В смешанных и особо в широколиственных лесах в биологический круговорот вовлекается в двое-трое больше кальция, магния, азота, фосфора и других элементов питания, чем в хвойных.

С опадом листвы липняков и дубняков ежегодно поступает в четверо-в пятеро больше Са, Мg и других элементов по сравнению с опадом хвойных пород. В широколиственных лесах с хорошо развитым подлеском и травянистой растительностью в почву и на её поверхность поступает до 70-90 ц/га опада, богатого азотом (50-90 кг/га) и особенно Са (70-100 кг/га и более).

В смешанных и особенно широколиственных лесах лиственный опад более мягкий, а лучший тепловой режим и отсутствие анаэробиозиса усиливают разложение богатой основаниями и азотом отмирающей растительности. Образуются более сложные гумусовые вещества с большим содержанием гуминовых кислот, которые нейтрализуются основаниями опада и синтезируется более насыщенный кальцием гумус гуматно-фульватного типа.

Формируются серые лесные или бурые лесные (в горных районах) почвы с менее кислой реакцией, возрастает степень насыщенности основаниями, повышается содержание азота, гумуса (2-3%), усиливается биологическая активность почв. Уровень естественного плодородия значительно выше, чем у подзолистых почв.

Под пологом травянистой луговой или степной растительности химический состав и характер поступления органических остатков существенно отличается от деревянистой ассоциации.

Основным источником образования гумуса является масса отмирающих корневых систем и в значительно меньшей мере надземная масса (степной войлок, семена растений), так как биомасса корней у травянистой растительности значительно преобладает над надземной биомассой.

Опад травянистой растительности в отличие от древесных пород характеризуется более тонкой структурой, меньшей механической прочностью, высокой зольностью, высоким содержанием азота и основаниями. При лучшем водном и температурном режиме происходит быстрое разложение органических остатков.

Гумификация и гумусообразование протекают в более коротком цикле. Формируется «мягкий», насыщенный кальцием гумус типа «мюлль» преимущественно гуматного состава.

Почвообразовательный процесс, протекающий под воздействием травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом, называется дерновым процессом. Наиболее существенная особенность – накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте почвы. Особенно благоприятно дерновый процесс развивается под луговой и лугово-степной травянистой растительностью.

Под покровом травянистой растительности в таёжно-лесной зоне формируются дерновые почвы, на пойменных террасах – различные луговые, лугово-дерновые и дерновые почвы, отличающиеся высоким природным плодородием.

Под пологом степной растительности сформировались чернозёмы, каштановые почвы, тёмноцветные почвы прерий (брунизёмы) и другие.

Травянистые растения (как отмечал В.А. Ковда) имеют ряд особенностей, определяющих их специфическое влияние на развитие дернового почвообразовательного процесса.

1. Интенсивный биологический круговорот веществ, обусловленный коротким жизненным циклом (1-3 года) травянистых растений и благоприятным химическим составом опада, который характеризуется высокой зольностью (3-13%) и повышенным содержанием азота.

2. Значительная доля корней от всей фитомассы. Она колеблется от 20-25 до 85-97% и чаще всего равна надземной массе или превышает её. Поэтому корневые системы являются важнейшим источником образования гумуса.

3. Высокая степень разветвления корневых систем (до 70-80 км при одиночном стоянии растений и до 800-900 м и более при сплошном) и особенно корневых волосков обуславливает активное развитие биохимических и микробиологических процессов в зоне их распространения.

4. Поступление органических остатков непосредственно в почву и их разложения в условиях тесного контакта с её минеральными соединениями благоприятствует процессам гумификации и закреплению образующихся гумусовых веществ.

Вследствие отмеченных особенностей травянистых растений в верхних горизонтах почвы вместе с аккумуляцией гумуса увеличивается содержание питательных веществ, улучшаются физико-химические и физические свойства почвы, усиливаются микробиологические процессы, и в конечном итоге, формируется плодородие.

В условиях плохой аэрации почв, в анаэробных условиях органическое вещество разлагается медленно, образуются восстановленные соединения – закисное железо, сероводород, метан, которые угнетают рост и развитие растений. Органические остатки при этом накапливаются в виде торфяной массы, и дерновый процесс переходит в торфяной.

Тип растительной ассоциации определяет скорость, объём, характер и химизм биологического круговорота элементов. В зависимости от химического состава минерализующихся остатков создаётся определённый тип биологического круговорота.

В еловых насаждениях – кальциево-азотный, для широколиственных – азотно-кальциевый, для злаковых лугов – азотно-калиевый, для галофитной растительности – хлоридно-натриевый.

Взаимосвязь между растительными формациями, направлением почвообразовательного процесса и закономерностью пространственного распределения почвенного покрова прослеживается отчётливо на самых разных уровнях, начиная с зонального, интразонального (местного), азонального и кончая микробиогеоценозами элементарной западины.

Растительность, влияя на направления почвообразовательного процесса, сама является чётким индикатором изменений почвенных условий.

По смене растительных ассоциаций можно точно установить границы почвенного ареала. Распространение ареала влаголюбивой растительности совпадает с границами контура гидроморфных и полугидроморфных почв.

При развитии процесса заболачивания под лесами в подзолистых почвах усиливается развитие горизонта А_о, который превращается в торфянистый или торфяной в зависимости от его мощности. Эти горизонты обозначаются А₀^т, А_т.

В минеральных горизонтах почвы при заболачивании нижней части профиля формируются глеевые горизонты.

При сильном развитии болотного процесса подзолистый горизонт исчезает и профиль болотной почвы складывается из органогенного торфяного или перегнойно-торфяного и глеевого горизонтов.

При сочетании дернового и подзолистого процесса под хвойно-мелколиственными, хвойно-широколиственными, сосново-лиственничными лесами с травянистым или мохово-травянистым покровом, а также под вырубками, прогалинами, суходольными лугами формируются дерново-подзолистые почвы (подзона южной тайги). Профиль их чётко разделяется на горизонты:

А_о – (А_оА₁)-А₁-(А₁А₂)-А₂-А₂В-В-С, указанные в скобках горизонты могут отсутствовать.

А_о – лесная подстилка, мощностью 3-5 см или А_d- дерновый горизонт

А₁ – гумусово-элювиальный горизонт, мощностью – 5-15-20 см, светло-серый, реже тёмно-серый;

А₂ – подзолистый горизонт, мощностью 2-15 см, белёсой окраски и белёсо-серой, структура плиточная, чешуйчатая, листовая;

А₂В – переходный горизонт, мощностью 10-50 см, неоднородно окрашенный с белёсыми затёками, карманами, клиньями;

В – иллювиальный горизонт, бурый, красно-бурый, очень плотный, структура ореховатая, комковато-ореховатая;

С – материнская порода, начинается с глубины 50-120 см.

Травянистая растительность приводит к формированию в почвенном профиле подзолистой почвы дернового горизонта. При сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга – подзолистый процесс сменяется дерновым, а из подзолистой почвы постепенно образуются дерново-подзолистая почва.

Таким образом, смена растительности приводит к смене почвообразовательного процесса.

В.В.Пономарёва рассматривает появление дернового и подзолистого горизонта как единый синхронный процесс. Она отмечает, что гумусовые вещества типа гуминовых кислот закрепляются в гумусовом горизонте, а более подвижные фракции – фульфокислоты оподзоливают подгумусовый горизонт.

Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных веществ. Это связано: во-первых, с тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Во-вторых, органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат мало зольных элементов и азота.

Кроме того, дополнительно органические остатки обеззоливаются при промывании почвы осадками. Недостаток зольных элементов, азота, кальция, магния в самой почве и в органических остатках замедляет минерализацию последних микроорганизмами; образуются кислые подвижные гумусовые вещества. Лишь небольшая их часть закрепляется в почве биогенным кальцием, железом или глинистыми минералами. Поэтому в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-подзолистой почвы не накапливается значительных количеств гумуса.

Глееподзолистые почвы формируются под северо-таёжными хвойными и смешанными лесами с моховым и лишайниковым напочвенным покровом при сочетании подзолистого и глеевого процессов при избыточном увлажнении. Они характеризуются отчётливо выраженным оглеением горизонта А₂, отсутствием горизонтов А_оА₁, А₁, А₁А₂.

Профиль имеет следующее строение:

А₀ – слабооторфованная лесная подстилка, мощностью 5-10 см, состоит из растительного опада, отмерших и живых мхов и лишайников;

А_2g – подзолистый оглеенный горизонт, мощностью 3-15 см, сизовато-светло-серый с крупчатой структурой во влажном и чешуйчато-порошистой в сухом состоянии;

А₂В_g – переходный горизонт, мощностью 5…10 см, неоднородно окрашенный с буровато-палевыми и белесовато-сизоватыми пятнами и затёками, уплотнённый, структура зернисто-творожистая;

В – иллювиальный горизонт, бурый, плитчато-призматической или комковато-ореховатой структуры, плотный содержит белесоватую присыпку;

С – материнская порода, начинается с глубины 30…50 см.

Реакция верхних горизонтов кислая (рН – 2-4), степень насыщенности основаниями 20…60%, содержание гумуса 2…4%, содержат подвижное железо, обладают низким естественным плодородием.

В таёжно-лесной зоне под луговой травянистой растительностью на любых породах формируются дерновые почвы, а под травянистыми и мохово-травянистыми лесами на карбонатных породах – дерново-карбонатные почвы. В условиях повышенного увлажнения минерализованными грунтовыми водами образуются дерново-глеевые почвы.

Дерновые почвы имеют следующие признаки и свойства: хорошо выраженный гумусовый горизонт комковато-зернистой структуры; отсутствие или слабую выраженность оподзоленности; высокое содержание гумуса (от 3-4 до 12-15% и более); высокую ёмкость поглощения; слабокислую, нейтральную или щелочную реакцию; повышенный запас валового азота и зольных элементов питания растений.

Дерновые автоморфные почвы (дерново-карбонатные, дерново-литогенные) имеют следующее строение почвенного профиля:

А₀ – лесная подстилка или А_d – дернина, мощностью 2…7 см;

А₁ – гумусовый (дерновый) горизонт серого или тёмно-серого цвета с комковато-зернистой структурой; в нижней части горизонта иногда обнаруживаются признаки оподзоливания в виде посветления и появления кремнезёмистой присыпки; эту часть горизонта выделяют в самостоятельный подгоризонт – А₁А₂;

В - переходный горизонт;

С – почвообразующая порода (при малой мощности рыхлой выветрелой породы выделяется непосредственно

D – подстилающая порода.

Дерново-карбонатные почвы образуются в лесной зоне на карбонатных почвообразующих породах (доломит, известняк, карбонатная морена и т.д.) и имеют промывной водный режим. Высокое содержание кальция в почвообразующей породе нейтрализует продукты разложения растительного опада и подзолистый процесс ослабляется. В верхнем горизонте почвы под воздействием кальция закрепляется органическое вещество. Это приводит к обособлению в профиле чётко выраженного гумусового горизонта А₁.

Морфологическое строение профиля:

А₀ – лесная подстилка состоит из побуревшего опада или оторфованной массы; или А_d – дернина, мощностью 1…7 см;

А₁ – гумусовый горизонт тёмно-серой окраски с коричневым оттенком, структура зернистая, часто содержит обломки известнякового щебня и камней, мощность 10…35 см;

В - переходный горизонт, сероватый, красноватый или бурый, комковатой структуры; мощность зависит от степени развития почвенного профиля и сильно варьирует;

С – почвообразующая порода слабо изменённая почвообразованием (элювий известковых пород).

Дерново-карбонатные почвы характеризуются высоким содержанием гумуса (от 4-6 до 12%0, в его составе преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием; имеют слабокислую или нейтральную реакцию, высокую насыщенность основаниями (90…95%), богаты азотом и зольными элементами, т. е. имеют высокое естественное плодородие.

Дерново-литогенные (перегнойные) почвы формируются на хорошо дренированных участках под хвойными и лиственно-хвойными лесами с кустарничково-травянистым покровом. Почвообразующие породы богаты силикатными формами кальция и магния.

Морфологическое строение профиля:

А₀ – лесная подстилка, состоит из побуревшего опада и веточек, рыхлая, мощность 1…5 см, или А_d – дернина;

А₁ – гумусовый горизонт, буровато-серый, серый или тёмно-серый, структура мелкокомковатая; в нижней части имеет иногда признаки оподзоливания;

В - переходный горизонт, бурый, делится на подгоризонты по степени щебнистости и цвету;

С – почвообразующая порода.

Важнейшими свойствами дерново-литогенных почв являются: высокое содержание гумуса, слабая дифференциация почвенного профиля по содержанию ила и по валовому составу химических элементов, высокая насыщенность основаниями.

Дерново-глеевые почвы образуются под таёжными лесами с мохово-травянистым или травянистым наземным покровом в условиях избыточного увлажнения грунтовыми и поверхностными водами, могут развиваться и под луговой растительностью. Эти почвы сохраняют признаки дерновых почв, а также характеризуются отчётливо выраженным оглеением и образованием оторфованной подстилки и перегнойного горизонта.

Морфологическое строение профиля:

А₀ – лесная подстилка или А_d – дернина, мощностью 5…30 см;

А₁ – гумусовый горизонт, тёмно-серого цвета, может иметь серо-стальной оттенок как следствие оглеенности; структура зернистая, комковато-зернистая, в нижней части горизонта содержится кремнезёмистая присыпка, мощность 20…30 см;

В_g - переходный горизонт, грязно-бурый, всегда оглеен, встречаются сизые прожилки и ржавые примазки, возможен сплошной глеевый горизонт с творожистой или творожисто-зернистой структурой;

С(G) – почвообразующая порода, может быть сильно оглеена или не содержать признаков оглеения.

Дерново-глеевые почвы обладают высокой гумусированностью (3…14%), имеют слабокислую или нейтральную реакцию в верхних горизонтах; степень насыщенности основаниями 70…90%; в оглеенных горизонтах содержится большое количество закисных форм железа; содержат большое количество элементов зольной пищи растений и азота; обладают высоким естественным плодородием.

В степной и Западно-Сибирской части лесостепной зонах среди чернозёмов и тёмно-серых лесных почв на плоских дренированных равнинах под древесной (осина, берёза, ива) и влаголюбивой растительностью формируются солоди.

В условиях промывного или периодически промывного водного режима происходит частичное разрушение почвенных коллоидов, увеличивается подвижность гумуса и тонких минеральных частиц. Следовательно, профиль солодей формируется по элювиально-иллювиальному типу. Осолодение сочетается с оглеением. Для солодей характерна чёткая дифференциация на горизонты.

Морфологическое строение профиля:

А_о – лесная подстилка или А_d- дерновый горизонт;

А₁ – гумусовый осолоделый или перегнойный горизонт, мощностью 10…15 см;

А₂ – осолоделый горизонт, белёсого цвета, плитчатой или слоевато-чешуйчатой структуры, содержит марганцево-железистые конкреции (бобовины, дробинки), мощность 5…20 см;

А₂В – переходный горизонт, неоднородно окрашенный, тёмно-бурого цвета с белёсыми пятнами и потёками, плитчато-ореховатой структуры, уплотнён;

В – иллювиальный горизонт, тёмно-бурого или бурого цвета, ореховато-призматической структуры с белёсой присыпкой кремнезёма по граням структурных агрегатов, мощность около 40 см, часто делится на два подгоризонта В₁ и В₂;

С – материнская порода жёлто-бурого цвета, плотная, встречаются карбонаты в виде пятен и журавчиков, оглеение проявляется на разной глубине.

Солоди содержат от 1,5-2 до 6-8, иногда до 15% гумуса; реакция вверху от нейтральной до кислой, в нижней части профиля слабощелочная; могут содержать гипс; в составе поглощённых катионов преобладают кальций и магний, в незначительных количествах натрий, следы водорода и алюминия.

Солоди образуются из солонцов путём их деградации в результате замещения обменного натрия на водород (К.К. Гедройц). При взаимодействии ионов натрия с углекислотой создаются щелочные условия и происходит разрушение почвенного поглощающего комплекса. Одним из характерных признаков солодей – наличие в них аморфной кремнекислоты.

Свободная кремнекислота в солодях образуется в результате распада алюмосиликатной части почвы под воздействием щелочных растворов, а также вследствие жизнедеятельности диатомовых водорослей и других организмов.

Химические процессы образования свободной кремнекислоты могут происходить при рассолении солонцов, а также при периодическом воздействии на незасолённые почвы слабых растворов натриевых солей. В последнем случае профиль осолонцовывается, затем нисходящие токи воды интенсивно промывают почву и выносят продукты щелочного гидролиза в иллювиальный горизонт.

(опустынивающиеся)

II подгруппа типов – аллювиальные луговые почвы

Тип 4 – аллювиальные луговые кислые

Тип 5 – аллювиальные луговые насыщенные

Тип 6 – аллювиальные луговые карбонатные

Тип 7 – аллювиальные луговые болотные

III подгруппа типов - аллювиальные болотные почвы

Тип 8 – аллювиальные иловато-перегнойно-глеевые

Тип 9 – аллювиальные иловато-торфяные

Аллювиальные дерновые почвы – почвы прирусловой поймы, преимущественно песчаные, слоистые, слабо переработанные почвенной фауной и корневыми системами растений. Профиль А - со слабо развитым гумусовым горизонтом, содержащем 1…3% гумуса, кислые, насыщенные основаниями или карбонатные. Ёмкость катионного обмена невысокая (10…15 мг-экв/100г), низкая буферность. Это наименее развитые и наименее плодородные почвы поймы («пойменные слоистые»).

Аллювиальные луговые почвы формируются в центральной пойме при атмосферно-грунтовом водном питании в меженный период. Высокопродуктивная разнотравно-злаковая луговая растительность развивает мощную корневую систему, интенсивно оструктуривающую почвенную массу. Профиль содержит много переходных горизонтов по гумусированности: А_d – А – АС – С_g. Гумусированность горизонта А – 8…12%, высокая ёмкость катионного обмена (20…30 мг-экв/100г). В нижней части профиля в зоне влияния капиллярной каймы грунтовых вод почвы всегда глееватые. Содержат железисто-марганцевые или карбонатные конкреции.

Аллювиальные луговые почвы всегда плодородны, имеют оптимальную структуру и оптимальный для травянистых растений водный режим. Старое название «пойменные зернистые»

Аллювиальные болотные почвы – почвы притеррасных либо старичных понижений. Почвы всегда сильно заилены, Профиль почв типичен для болотных: А(Т) – G. Пойменные болота относятся к низинному типу. Богаты азотом, фосфором и другими элементами питания. Почвы всегда подтоплены выклинивающимися здесь грунтовыми водами.

Полугидроморфные почвы формируются при кратковременном застое поверхностных вод на глубине 3…6 метров, при этом капиллярная кайма может достигать корней растений и нижних горизонтов почвы.

Лесорастительные свойства гидроморфных и полугидроморфных почв определяются глубиной залегания грунтовых вод, степенью минерализации и проточности.

При заболачивании подзолистых песчаных почв поверхностными или слабоминерализованными водами постепенно боровые почвы превращаются в верховые болота. На первых этапах этого процесса по мере повышения влажности до сырого состояния (граница воды на глубине 80…10см) наблюдается улучшение роста и повышение продуктивности сосняков III-II классов бонитета до I. В составе насаждений появляется ель.

При дальнейшем увеличении влажности и ухудшении их аэрации (граница воды на глубине 50…60 см) условия роста насаждений ухудшаются, бонитет сосняков снижается и на верховых болотах достигает V-Va класса.

При заболачивании почв жёсткими водами уже на первых этапах чистые сосняки сменяются сосново-еловыми насаждениями с примесью дуба и других, требовательных к условиям местообитания, древесных пород.

По мере поднятия уровня грунтовых вод увеличивается доля ели и осины, появляется чёрная ольха. В низинных болотах произрастают черноольховые насаждения. Переходные болота заняты сосняками с примесью ели и осины.

Лесорастительные свойства у торфянистых почв и торфяников очень низкие из-за избыточного увлажнения, недостатка кислорода и малого количества элементов питания. Насаждения на болотных почвах часто имеют угнетённый вид и отличаются небольшой высотой и сильной изреженностью.

Наиболее эффективный способ повышения лесорастительных условий торфяников – осушение. При осушении прирост деревьев увеличивается в 2…4 раза (В.Д.Зеликов). Посаженные на осушенных торфяниках сосновые культуры при залегании грунтовой воды на глубине 80…100см имеют хороший рост.

Вопросы 71-73

Лекция 21-22. 1. Почвы лесопарков, городов, пригородных

и промышленных зон.

2. Деградация почв: естественная и искусственная.

3. Характеристика причин деградации (эрозия, радиационное

и химическое загрязнение, уплотнение, вытаптывание,

уничтожение).

4. Пути и приёмы восстановления деградированных почв

(интенсивные и пассивные).

Развитие промышленности и урбанизация (рост и развитие городов) увеличили влияние неблагоприятных факторов на окружающую среду. Своеобразным стабилизатором жизненной среды человека становятся леса и зелёные насаждения.

Человек (рекреант) оказывает на лес негативное воздействие в виде следующих форм:

- дорожная рекреация – рекреанты перемещаются по дорогам с твёрдым покрытием, и воздействие человека на среду заключается в присутствии человека и связанные с ним шум, отбросы и т.д., которые в совокупности образуют фактор беспокойства; данная форма связана с изъятием лесной площади под техническую инфраструктуру (здания, дороги, площадки с твёрдым покрытием, спортивные сооружения);

- бездорожная рекреация – рекреанты свободно перемещаются по лесу, не разводя костров, не рубя ничего и не собирая; при этом происходит уплотнение почвы, уменьшение гумуса, отаптывание корней, уничтожение травянистой растительности, подлеска, подроста; уплотнение замедляет рост деревьев, угнетает; естественное лесовосстановление прекращается, усиливается фактор беспокойства; в качестве деградации леса при бездорожной форме используется % вытоптанной площади, и в первую очередь, вытаптывается живой напочвенной покров; различают вытаптывание до подстилки и до минерализованного слоя;

- добывательская рекреация – собирание грибов, ягод, плодов, цветов, лекарственных растений, зелени, рыбная ловля; при этом добавляется селективное ослабление и уничтожение отдельных видов растений и животных вплоть до ликвидации отдельных звеньев в лесных экосистемах; зона вытаптывания резко расширяется вследствие проникновения рекреантов в труднодоступные места, особенно в ягодный и грибной сезон;

- бивачная рекреация связана с установкой в лесу палаток и разжигания костров, что помимо вытаптывания приводит к воздействию на лес огнём и топором: заготовка дров, кольев, веток, выжигание напочвенного покрова и подстилки; это сокращает прирост древесины и уменьшает толщину годичных колец;

- транспортная рекреация – рекреанты перемещаются вне дорог по напочвенному покрову на автотранспорте, воздействуя на лес ходовой частью, выхлопными газами, горюче-смазочными материалами, что вызывает не только расширение эрозии, но и её углубление; все вышеперечисленные формы рекреации захламляют территорию; за сезон в лесах накапливается до 10…15 млн. м³ мусора;

- кошевая рекреация – рекреанты устраивают в лесу временное жилище с использованием подручных лесных материалов (столов, стропил, брёвен, досок, стенной и кровельной драни), а иногда берут с собой скот; эта самая опасная форма рекреации по степени воздействия на лес.

В результате рекреационного давления лес претерпевает изменения, происходит его дигрессия – динамика изменений вследствие рекреационного воздействия. Различают стадий дигрессии. Её внешние визуальные признаки: вытоптанная площадь, уничтоженный подрост, повреждённые деревья, смена лесных трав на луговые и затем на сорные.

Первая стадия – это практически ненарушенный лес с полным набором, характерных для данного типа леса, видовых травянистых растений и многочисленным разновозрастным подростом. Подстилка в лесу упругая ненарушенная. Повреждение подроста и подлеска не более 5%. Насаждения высокополнотные.

Вторая стадия – намечаются тропинки, которые занимают не более 5% площади, вытаптывается подстилка, что снижает её запасы; опушечные виды растений проникают под полог леса. На этой стадии рекреации лес часто относят к другому типу БГЦ (дубравы разного типа с эфемероидами сменяются дубравами медуничными и зеленкочуковыми).

Третья стадия – для этой стадии характерны вытоптанные участки на 10…15% площади и резкое уменьшение запасов подстилки. В результате выпадения подлеска и подроста (повреждение их может составлять 50…95%) и изреживания верхнего полога леса увеличивается освещённость леса, под пологом леса поселяются луговые и сорные виды растительности, всходов основных лесообразующих пород почти нет. На этой стадии господствуют волосисто-осоковые и снытево-осоковые дубравы.

Четвёртая стадия – на этой стадии дигрессии БГЦ приобретает специфическую структуру. В пределах типа чередуются участки менее нарушенного фитоценоза (часто с подростом и подлеском) и вытоптанные участки с тропинками и полянами. На полянах полностью разрушена подстилка, разрастаются луговые травы, происходит задернение почвы. Выбитые участки могут занимать 15-60% площади. Характерна «сетевая» структура БГЦ, когда в ячейках (середина их) сосредоточены менее нарушенные участки леса, тропинки создают сетевую структуру, а между тропинками и сердцевиной ячейки расположены переходные по нарушенности участки.

Пятая стадия – дигрессии сопровождается резким нарушением всего БГЦ. Вытоптанная площадь охватывает 60-100% территории. На большей части её травяной и кустарничниковый ярусы полностью отсутствуют; Значительная часть площади лишена растительности, встречаются лишь её фрагменты, главный компонент которых сорняки. Все деревья больны или имеют механические повреждения, у значительной части их корни обнажены, выступают на поверхность. Резко увеличивается освещённость.

Природные комплексы в зависимости от характера внутренних взаимосвязей объединяются в пять классов устойчивости к рекреационным нагрузкам.

Граница устойчивости биогеоценоза определяется способностью к самовосстановлению при существующих рекреационных нагрузках, которые в зависимости от степени их воздействия на природную среду подразделяют на допустимые, предельно допустимые, критические и катастрофические.

Допустимая рекреационная нагрузка соответствует изменениям лесных экосистем от почти незаметных признаков деградаций до изменений, соответствующих верхней границе второй стадии дигрессии. При этом природный комплекс способен выдерживать увеличение рекреационной нагрузки, не теряя способности к самовосстановлению. Нагрузка, соответствующая 2^ой стадии дигрессии, принимается за оптимальную.

На лесных территориях с явным преобладанием 1^ой и 2^ой стадий рекреационных дигрессий обычно не регулируют посещения и не проводят каких-либо значительных работ по рекреационному благоустройству.

Предельно допустимая рекреационная нагрузка соответствует верхней границе 3^ей стадии дигрессии, при которой лесные экосистемы ещё способны к самовосстановлению, но с потерей некоторых существенных компонентов или отдельных взаимосвязей (изреживание верхнего полога и подроста, обеднение видового состава травостоя, типичного для определённого типа леса). На этих территориях следует проводить мероприятия, направленные на некоторое регулирование потоков посетителей и повышение уровня рекреационного благоустройства.

Граница перехода 3^ей стадии дигрессии в 4^ую считается порогом устойчивости природного комплекса. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит лесную экосистему к 4^ой стадии дигрессии, при которой восстановление общей структуры природного комплекса невозможно без значительных по объёму ограничительных и лесовосстановительных мероприятий.

Рекреационные нагрузки, приводящие природный комплекс к 4^ой стадии дигрессии, считаются опасными, а их верхний предел называется критической рекреационной нагрузкой.

Нагрузки, приводящие природный комплекс к 5^ой стадии дигрессии, считаются катастрофическими. При этом необратимо нарушаются взаимосвязи между компонентами первоначального природного комплекса. Требуются значительные по объёму ограничительные лесовосстановитель-ные и архитектурно-планировочные мероприятия.

Большинство исследователей считает, что граница устойчивости БГЦ проходит между 3^ей и 4^ой стадиями: на 4^ой стадии гибель подроста приводит к потере фитоценозом способности к естественному восстановлению; (но что понимать под устойчивостью - если способность леса самовосстановлению, то даже на 5^ой стадии при прекращении рекреационных нагрузок БГЦ может восстановить своё исходное состояние, но для этого потребуется не один десяток лет; если под устойчивостью понимают сохранение данного типа леса, данной густоты древостоя, соответствующей продуктивности БГЦ, то граница устойчивости для разных параметров БГЦ проходит на разной стадии дигрессии).

На 2^ой стадии происходит смена травяного покрова, следовательно, смена типа леса, и первая граница устойчивости пройдена. На 3^ей стадии резко снижается текущий прирост у деревьев и начинается уменьшаться густота древостоя.

Под устойчивостью понимается рекреационная нагрузка, которую может выдержать данный тип лесного БГЦ без изменения типовой принадлежности.

В результате гибели подроста при сохранении рекреационных нагрузок лес теряет способность к самовосстановлению (3-4 стадии). Изреживание древостоя уменьшает массу подстилки, вытаптывание уплотняет и разрушает её. В результате ухудшаются условия почвообразования. Вытаптывание опасно и зимой, так как уплотнение снега ведёт к промерзанию почвы. Увеличение освещённости, разрушение подстилки и уплотнение почвы приводит к вытеснению лесных трав луговыми. Они задерняют почву, препятствуя развитию подроста. Подрост гибнет также и от вытаптывания.

Вытаптывание повышает твёрдость верхнего горизонта почвы, ухудшает его структуру, увеличивает объёмную массу, уменьшает водопроницаемость и порозность. В результате в почве нарушаются химические и биологические процессы. Это приводит к резкому уменьшению питания деревьев и возникает необходимость распространения вширь и поднятия к поверхности жизнедеятельных сосущих корней и к их вытаптыванию. Ухудшение питания вызывает снижение прироста деревьев, их заболевание, они заселяются вредителями и гибнут.

С уменьшением запаса подстилки, биомассы травяного яруса и подроста, состояния деревьев при рекреации наблюдается изменение свойств почвы. Так порозность супесчаных и песчаных дерново-подзолистых почв может уменьшаться на 5…10%, объёмная масса возрастать на 0,1…0,3 г/см³, влияние воздействий может прослеживаться до глубины 4 см. На суглинистых дерново-подзолистых почвах под тропинками, характерными для 5^ой стадии дигрессии, влияние рекреационного воздействия прослеживается до глубины 18 см.

Для лесных почв, особенно для верхних горизонтов, характерно значительное варьирование большинства свойств: плотности, водопроницаемости. Порозность в гор.А₁ дерново-подзолистых почв снижается до 65% вместо 73-75% на 1^ой и 2^ой ступени повреждения и до 48% на 3^ей при уплотнении.

При уплотнении почв снижается водопроницаемость в 1,5…2 раза на почвах 1^ой и 2^ой степени вытоптанности и до35 раз на 3^ей. Уплотнение почвы и снижение их водопроницаемости способствует поверхностному оглеению на тропинках 3^ей степени вытоптанности; в профиле появляются сизоватость, ржавые пятна. Под воздействием рекреационных нагрузок изменяется механический состав почвы в слое 0…4 см (гор. А₁); уменьшается содержание крупных фракций, увеличивается количество мелких при 3^ей степени вытоптанности. Менее значительно изменяются химические свойства почвы.

При уплотнении почвы 1^ой и 2^ой степени на некоторых участках тропинок в гор. А₁ заметно увеличивается содержание гумуса; при 3^ей степени нарушения содержание гумуса в почве снижается на 1…2%. Для дерново-подзолистых почв такое снижение гумусированности не меняет таксономического положения почвы в существующей классификации, но требует иной лесорастительной оценки. Другие почвы могут перейти в вид слабогумусных.

От степени уплотнения зависит содержание обменных оснований. В дерново-подзолистой почве в березняке в гор. А₁ количество кальция уменьшается по мере нарастания уплотнения, а содержание алюминия увеличивается. В дерново-подзолистых почвах под ельником содержание кальция и алюминия сначала увеличивается на 2^ой стадии уплотнения, а при 3^ей – снижается и составляет 1 мг-экв/100 г почвы. Такие различия в содержании обменных оснований не влияют на положение почв в существующих таксономических рамках.

Под влиянием рекреационной нагрузки изменяется не только абсолютное значение свойства, но и характер анизотропности, характер изменчивости почв в пределах парцеллы.

В березняке на участке 3^ей степени уплотнения объёмная масса почвы закономерно снижается по мере удаления от ствола дерева; меняется анизотропность тессеры; уменьшается амплитуда колебания величины плотности почвы.

В ельнике волнообразное колебание величины плотности прослеживается слабо на тропинках 3^ей степени уплотнения, причём заметно уменьшается амплитуда её колебаний.

Эволюция структуры почвенного покрова. Сеть тропинок 3^ей степени уплотнения делит участок леса на ряд фрагментов, обычно близких по форме к многоугольникам, внутри которых к центру чередуются все зоны, различающиеся по степени вытоптанности. Рядом с тропинкой располагается зона 3^ей степени, затем 1^ой; в центре участка может оставаться почти ненарушенное ядро. Изменение свойств почвы в зависимости от степени вытоптанности приводит к формированию под влиянием рекреационных воздействий особой композиции, структуры почвенного покрова, отличающейся от исходной, связанной генетически с парцеллярным строением БГЦ.

В зависимости от степени использования лесопарка при сохранении общего геометрического рисунка структуры почвенного покрова меняется лишь степень вытоптанности микрозон. При преобладании 2^ой и 3^ей степени вытоптанности БГЦ теряет полностью исходную парцеллярную структуру и превращается в искусственный ценоз со специфической структурой.

При этом структуру почвенного покрова таких БГЦ можно отнести к искусственным регулярно-циклическим мозаикам и микромозаикам – комплексам, в которых округлый элементарный почвенный ареал окаймлён линейными ареалами вновь сформированной почвы. ( найти рис.)

Исходная почва в центре комплекса отличается от нарушенной рекреационным воздействием почвы такими свойствами как плотность, гумусированность, содержание обменных оснований. Но главное различие заключается в изменении микроструктуры почвенного покрова в исходных парцеллах; в разрушении, деградации исходной структуры, исчезновении исходных тессер с их микропятнистостями и микромозаиками.

Восстановление рекреационных лесов. После прекращения рекреационной нагрузки исходный БГЦ восстанавливается очень медленно. На дерново-подзолистых суглинистых почвах нарушения 2^ой степени стали почти незаметны, а через 7-8 лет восстановили растительный покров и плотность почв. Участки с нарушениями 3^ей степени требуют для своего восстановления на тех же почвах около 30 лет; только тогда плотность почвы восстанавливается до исходной, специфичной для данного БГЦ.

Анализ БГЦ испытавших или испытывающих рекреационную нагрузку, позволяет предложить почвенный метод допустимой нагрузки, так как существует чёткая зависимость степени вытоптанности и стадии дигрессии от плотности верхних горизонтов почв лесного БГЦ.

В лабораторных условиях можно определить степень уплотнения почвы в зависимости от нагрузки и переносить прогнозные допустимые нагрузки в БГЦ.

Результаты изучения физических свойств почвы показывают, что после разрыхления верхнего слоя, т.е. уменьшения плотности до исходного состояния почва уплотняется в течение 3 лет. Для восстановления исходной плотности почвы после уплотнения требуется более длительное время.

Одна из причин замедленного восстановления плотности почвы при прекращении рекреационного воздействия – медленное зарастание нарушенных участков. Ускорить этот процесс могут внесение удобрений и рыхление почвы на глубину 5…10 см (глубина слоя максимального уплотнения).

Анализ рекреационного воздействия выявил одну важную зависимость между свойствами почвы и древостоем. Увеличение плотности почвы обычно сопровождается ухудшением состояния деревьев. Уже на 3^ей и 4^ой стадиях рекреационной дигрессии почти все деревья поражены корневой губкой и стволовыми вредителями, а к 5^ой стадии начинают суховершинить до 10% деревьев.

На ухудшении состояния деревьев сказывается не только почва; решающую роль играют механические повреждения их самих и корневых систем. Но ухудшение свойств почвы причина того, что деревья не справляются с заживлением ран. Свойства почвы играют важную роль в формировании структуры почвенного покрова и структуры БГЦ в лесах с рекреационной нагрузкой.

Внесение удобрений на ранних стадиях дигрессии повышает устойчивость деревьев к заболеваниям, т.е. они очень отзывчивы на улучшение питательного режима.

Деградация почвы – ухудшение свойств и плодородия почвы в результате воздействия природных или антропогенных факторов.

Естественная деградация почв происходит под влиянием природных факторов (вода, ветер).

Деградация антропогенная – постоянное снижение сложности, энергетического потенциала и ёмкости системы, практически необратимое в реальных масштабах времени, связанные с человеческой деятельностью.

Определённая совокупность физико-географических условий может изменять процессы почвообразования и естественные почвы деградировать. Примером может служить деградация чернозёмов, которая происходит при поселении леса на чернозёмах и развивается процесс оподзоливания; чернозёмы деградируют, т.е. переходят в чернозёмы выщелоченные и оподзоленные.

При возделывании культурных растений на почву воздействуют три фактора: механическая обработка почвы, удобрения и сами культурные растения. Кроме положительного влияния на водно-воздушный и пищевой режимы, каждый их этих факторов оказывают на почву и негативное воздействие.

Механическая обработка почвы способствует разрушению структуры и минерализации гумуса; с урожаем из почвы выносятся элементы питания; внесение кислых удобрений создаёт неблагоприятную реакцию среды, токсичную для растений.

В условиях, когда не принимаются меры по устранению и предупреждению воздействия отрицательных сторон технологии, почва деградируется; плодородие, сформированное природными факторами почвообразования, разрушается.

Получение в год двух урожаев на одном поле путём посева промежуточных культур истощает запасы элементов питания растения, почва деградирует. Если не восполнить запасы питательных веществ путём применения органическими и минеральными удобрениями плодородие почв катастрофически падает. Увеличиваются площади почв с пониженным содержанием подвижных форм фосфора, обменного калия, почвы подкисляются. На лёгких малобуферных почвах применение кислых форм удобрений приводит к полному выпадению посевов и образованию «мёртвых» пятен.

Деградация и снижение плодородия часто связаны с развитием биогенной токсичности почвы, т.е. при монокультуре происходит накопление токсичных веществ для культурных растений. Накапливаются в почвах также минеральные подвижные соединения марганца и железа в кислых почвах; сероводород и метан в переувлажнённых, богатых органическим веществом почвах; токсичные соли при неправильном орошении.

В почвах слабоокультуренных кислых, особенно при внесении кислых минеральных удобрений, увеличивается численность токсичных бактерий и грибов, которые отрицательно влияют на рост и урожай культурных растений. При этом усиливается и токсическое влияние соединений ртути, цинка, кадмия индустриального происхождения.

Каждая культура оставляет после себя почву с изменёнными ею свойствами. На эти изменения очень чутко реагируют последующие культуры и даже при благоприятных условиях могут снизить урожай.

Потерю или сильное снижение плодородия почвы при повторном или небольшим перерывом выращивания некоторых культур называется почвоутомлением. К почвоутомляющим культурам относятся лён, клевер, люцерна, сахарная свёкла.

Причины почвоутомления: односторонний вынос и недостаток элементов питания, в т.ч. и микроэлементов; сопутствующая сорная растительность; развитие фитопатогенной микрофлоры, микроорганизмов, выделяющих токсические вещества, а также токсины, выделяемые самими растениями (главная причина).

Корни льна выделяют в почву ароматические вещества, корни люцерны – алкалоиды, являющиеся причиной снижения урожаев хлопчатника первого года по пласту 4-летней люцерны.

Меры борьбы с токсикозом – плодосменный севооборот, известкование кислых почв, внесение органических удобрений, посев люпина на зелёное удобрение, которые оказывают большое влияние на стимулирование полезных и подавлению токсичных микроорганизмов.

Характеристика причин деградации.

Эрозия – процесс разрушения почв под воздействием воды и ветра. В результате эрозии ухудшение почвенного плодородия или полное уничтожение почвы.

Снижение плодородия зависит от степени смытости почв, что связано с постоянным удалением наиболее плодородного слоя и вовлечением в пахотный горизонт менее плодородных нижних горизонтов. При этом ухудшаются химический состав, свойства и режимы почв; снижается содержание запасов гумуса, ухудшается его качественный состав; снижаются запасы элементов питания и содержание их подвижных форм; ухудшаются физические и биологические свойства почвы.

В смытых почвах ухудшается структурное состояние и сложение, уменьшается пористость и увеличивается плотность, что ведёт к снижению водопроницаемости, увеличению поверхностного стока, снижению влагоёмкости и запасов доступной для растений влаги, ухудшается состав обменных катионов, изменяется реакция почвенной среды.

Потеря гумуса ведёт к снижению биологической активности почв; уменьшается численность полезных микроорганизмов, снижается численность мезофауны, падает активность ферментов.

Ухудшение питательного, водного и биологического режимов наряду с ухудшением ряда свойств приводит к падению плодородия и снижению урожая.

Водная эрозия подразделяется на плоскостную или поверхностную, и линейную или овражную.

При поверхностной эрозии происходит смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод, которые образуют мелкие струйчатые размывы. Эти размывы при очередной обработке почвы заделываются за счёт постоянной припашки подпахотного слоя почвы. В пахотном горизонте постоянно уменьшается доля исходного верхнего слоя почвы, и он формируется за счёт нижележащих менее плодородных горизонтов; общая мощность почвенного профиля уменьшается; образуются смытые почвы.

При линейной эрозии происходит размыв почв в глубину более мощной струёй воды, стекающей по склону. В горных районах одна из форм эрозии – селевые потоки, образующиеся после бурного снеготаяния или обильных дождей. С водой движутся с большой скоростью мелкозём, галька, камни.

Эрозия, как плоскостная, так и линейная, является естественным процессом, идущим везде, где может возникнуть поверхностный сток.

Интенсивность процесса зависит от социально-экономических и природных условий:

- климата, особенно от количества и распределения осадков (чем больше осадков, тем интенсивнее эрозия);

- связности почв и рыхлых горных пород, от которой зависит их податливость к смыву и размыву (влияние геологических условий территории);

- водопроницаемости почв и горных пород (чем она больше, тем слабее эрозия, что связано с мощностью гумусовых горизонтов, с механическим составом, плотностью);

- глубины местного базиса эрозии, крутизны, длины, формы и экспозиции склона (условия рельефа);

- угла наклона поверхности (чем он больше, тем сильнее эрозионные процессы);

- приёмов обработки почвы;

- растительного покрова – самый важный фактор (чем он лучше развит, тем слабее эрозия).

Корни растений связывают, скрепляют почвенные частицы; растительный покров задерживает часть осадков, заставляя их испаряться обратно в атмосферу, ослабляет живую силу дождевых капель, тем самым, уменьшая их разрушающее действие на почву.

Под естественным растительным покровом, особенно под лесом, значительно выше водопроницаемость, меньше промерзаемость почв – оба эти условия ведут к понижению поверхностного стока, вплоть до полного его исчезновения, и эрозия почвы получает ничтожное развитие. Особенно высока роль лесной подстилки полностью поглощающей живую силу дождевых капель и резко снижающей скорость текучей воды. На площадях с хорошо развитым растительным покровом, особенно лесным, эрозии почти не наблюдается.

Медленно идущая эрозия под естественным ненарушенным растительным покровом имеет повсеместное распространение при наличии благоприятствующего стоку рельефа и называется нормальной денудацией.

При антропогенном вмешательстве, когда естественный растительный покров подвергается порче или уничтожению в результате вырубки, неумеренного выпаса скота, распашки, происходит изменение таких свойств почвы как пористость, воздухоёмкость, возрастает влагоёмкость, снижается водопроницаемость и увеличивается поверхностный сток.

Усиление поверхностного стока приводит к развитию ускоренной эрозии в отличие от естественной.

Ускоренная эрозия связана с удалением естественной растительности, неправильным использованием почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает. Ускоренная эрозия представляет собой почворазрушительный процесс в противоположность почвообразовательному, идущему под целинным растительным покровом.

Первым от эрозии начинает страдать почвенный слой, который в результате уничтожения растительности при наличии небольших уклонов начинает разрушаться и смываться. На горизонтальных плоскостях он развеивается ветром.

В лесном хозяйстве развитие эрозии усиливается при трелёвке древесных стволов. Трелёвка наносит вред даже в условиях равнинного рельефа, так как разрушает и сдирает лесную подстилку и гумусовый слой, т.е. наиболее плодородные горизонты. От неё страдает подлесок и подрост вплоть до уничтожения. Всё это ухудшает условия лесовозобновления.

Особенно трелёвка наносит огромный вред в условиях горного рельефа. По ложбинам, образовавшимся в местах трелёвки, устремляются потоки талых и ливневых вод, что приводит к уничтожению не только почвы, но и рыхлых почвообразующих пород, а также к обнажению скальной породы, на которой не может расти не только лес, но даже растительность. Тем самым сводятся на нет результаты многовекового почвообразовательного процесса, а сними и возможность не только естественного, но и искусственного лесовозобновления.

Непосредственным результатом почвенной эрозии является резкое снижение продуктивности эродированной площади. Урожай сельскохозяйственных культур на слабосмытых почвах на 22…26%, на среднесмытых на – 49…58%, на сильносмытых – на 62…69% ниже, чем на несмытых.

Снижение продуктивности связано с большой потерей питательных веществ, особенно усвояемых форм, содержащихся в гумусовом горизонте, особенно соединений азота и микрофлоры.

Эрозия ухудшает физические свойства почвы, разрушая структурный гумусовый горизонт. На поверхности оказывается бесструктурная плотная горная порода, труднопроницаемая для корневых систем растений. Эта порода обладает малой водопроницаемостью, вследствие чего усиливается поверхностный сток. Ухудшению водного режима способствует, и потеря значительной доли зимне-весенних осадков.

Кроме водной эрозии огромный ущерб наносит ветровая эрозия; особенно опасны чёрные бури. Они вызывают гибель посевов на многих тысячах гектар. Ветровая эрозия, особенно чёрные бури, уносят с территории распространения самый плодородный пахотный слой почв.

Эрозия широко распространена на огромных территориях земного шара, поэтому все государства принимают все меры по организации борьбы с ней; разработаны целые комплексы организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.

Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают обоснование и составление плана противоэрозионных мероприятий, и обеспечение его выполнения. Этими мероприятиями предусматривают подготовку данных о противоэрозионной устойчивости территории, куда входят почвенная карта и картограмма эродированных почв, карта рельефа, почвообразующих пород и т.д.

На основании обобщённых данных составляется план правильной противоэрозионной организации территории и разрабатывается система противоэрозионных мероприятий с учётом возможности деления земель на 9 категорий по интенсивности их применения.

А. – Земли, интенсивно используемые в земледелии:

1-ая категория - почвы не подвержены эрозии;

2-ая категория - почвы подвержены слабой эрозии;

3-ья категория - почвы подвержены средней эрозии.

Почвы этих категорий используются в полевом севообороте.

4-ая категория - почвы подвержены сильной эрозии (используются в системе специальных почвозащитных севооборотов).

Б. – Земли, пригодные для ограниченной обработки:

5–ая категория - очень сильно эродированные земли, отводятся под сенокосы, пастбища или выделяются в почвозащитные севообороты с 1-2 полями зерновых и 5-10 полями многолетних трав.

В. – Земли, непригодные для обработки, но преимущественно овражно-балочная сеть:

6-ая и 7-ая категории - непригодны для почвозащитных севооборотов и используются под сенокосы и пастбища с нормированным выпасом и применением поверхностного улучшения;

8-ая категория – земли непригодные для земледелия, но пригодные для лесоразведения;

9-ая категория - «бросовые» земли – обрывы, скаты, каменистые осыпи и пр.

Агротехнические мероприятия слагаются из использования почвозащитных свойств самих растений – многолетних и однолетних трав; приёмов противоэрозионной обработки почв (обработка поперёк склона, бороздование, обваловывание и лункование зяби и паров, вспашка с почвоуглублением, щелевание и кротование почв, поделка ливнеотводных борозд, заравнивание промоин и разъёмных борозд); специальных приёмов снегозадержания и регулирования снеготаяния (посев кулис из высокостебельных растений, валкование снега, применение щитов, полосная укатка и зачернение снега); агрохимических средств повышения плодородия эродированных почв (применение органических и минеральных удобрений).

Против ветровой эрозии применяется плоскорезная вспашка, когда на поверхности почвы остаются стерня и пожнивные остатки, препятствующие сдуванию снега, и способствуют увеличению запасов влаги. Полосное земледелие – чередование полос однолетних растений с полосами эрозионно-устойчивых или многолетних трав (ширина 50 м на лёгких почвах, на более стойких 50…100м, а на однолетних 100…150м). Сплошное или полосное оставление стерни на высоком срезе: специальные посевы высокостебельных культур (подсолнечник, кукуруза), создание шероховатой поверхности пашни при её обработке и посеве. Ранние сроки посева яровых культур; на выгонах и пастбищах нормированные выпасы скота; применение искусственных структурообразователей.

Фитомелиоративные приёмы – севообороты с многолетними травами; специальные почвозащитные севообороты с повышенным насыщением многолетними травами на сильно эродированных почвах; создание буферных полос из многолетней и однолетней травянистой растительности на крутых и длинных склонах; почвозащитные севообороты с полосным размещением культур; посев на парах и полях с пропашными культурами буферных полос; занятые пары в районах достаточного увлажнения; кулисные посевы на парах и по зяби; перекрёстный посев; залужение водоподводящих лощин к оврагам и балкам и т.д.

Лесомелиоративные мероприятия включают создание лесных защитных насаждений различного назначения:

- ветрозащитные лесные полосы, создаваемые по границам полей севооборотов, участков многолетних насаждений;

- полезащитные лесные кустарниковые и лесокустарниковые полосы, закладываемые поперёк склонов для задержания поверхностного стока;

- приовражные лесные полосы;

- лесокустарниковые и кустарниковые насаждения по откосам и днищам оврагов;

- сплошное или куртинное облесение сильноэродированных или эрозионно-опасных земель, непригодных для сельскохозяйственного использования (пески, очень крутые склоны).

Гидротехнические мероприятия применяют в тех случаях, когда другие приёмы не в состоянии предотвратить эрозию. К ним относятся гидротехнические сооружения, обеспечивающие задержание или регулирование склонового стока: поделка террас с широкими основаниями, валов и канав; различные вершинные сооружения (лотки, водотоки), останавливающие дальнейший рост оврагов; донные сооружения по руслам и днищам оврагов и ложбин; устройство лиманов и террас; выполаживание откосов оврагов. Система почвозащитных мероприятий должна осуществляться с учётом зональных особенностей земледелия и природных условий проявления эрозии.

Мероприятия по борьбе с эрозией могут быть предупредительными, т.е. имеющими целью предупредить возможность развития эрозии. К числу таких мероприятий относятся, прежде всего:

- правильное размещение угодий, т.е. правильная организация территории; на более крутых склонах оставляют лесные насаждения, как наиболее хорошо защищающие почву от эрозии или луга; пологие и равнинные участки отводят под пахотные земли;

- целесообразное использование угодий - правильные рубки в водоохранных лесах; регулирование выпаса в лесах и на луговых участках, расположенных на склонах; введение севооборотов с большим травяным клином; правильная вспашка (поперёк склона) или контурная вспашка (по горизонталям изгибов склона); зяблевая вспашка (повышает водопроницаемость, создаёт микрорельеф, способствующий задержанию талых вод).

- в горном земледелии прибегают к ступенчатому террасированию склонов с их обваловыванием;

- облесение эродированных территорий с целью перехватывания поверхностного стока с безлесных участков;

- создание на склонах водопоглотительных полос, способствующих прекращению поверхностного стока и переводу его в почвенный и грунтовый;

- введение посевов многолетних трав способствует понижению почвенного стока и восстановлению плодородия смытых почв;

- посевы на смытых склонах многолетнего люпина.

Применение всех этих мероприятий в комплексе, путём применения целой зональной системы, позволяет восстановить утраченный почвенный слой, хотя это является трудной задачей и требует длительного времени.

Промышленная эрозия почв – разрушение почвенного покрова вследствие промышленной деятельности человека.

Наиболее полное разрушение почв и ландшафта наблюдается при добыче полезных ископаемых открытым способом. Огромные карьеры с отвалами вскрышного грунта, высокие терриконы вблизи шахт способствуют загрязнению окружающей среды, твёрдые наносы загрязняют водоёмы.

Обильные перемытые массы грунта при эксплуатации драг на россыпных месторождениях золота и кассерита, мощные скопления шлама вокруг обогатительных фабрик, обширные склады шлака при сжигании каменного угля у тепловых электростанций и металлургических предприятий отчуждают обширные площади почвенного покрова и ведут к накоплению на поверхности токсичных грунтов. При подземной добыче образуются провалы ландшафтов.

Неуклонно уменьшается площадь почвенного покрова за счёт строительства новых предприятий и городов, прокладки дорог и линий высоковольтных электропередач, затопления сельхозугодий при строительстве гидроэлектростанций. В результате хозяйственной деятельности общая площадь уничтоженных почв превышает суммарную площадь современных пахотных земель (14-15 млн. км²).

Восстановление (рекультивация) разрушенных участков почвенного покрова - возникшая проблема современности, требующая незамедлитель-ного её решения. Рекультивация – это не просто засыпка горных выработок, а создание условий для быстрейшего формирования почвенного покрова.

В отвалах разработок бурого угля, накапливаются породы, содержащие пирит и марказит, которые при окислении превращаются в серную кислоту и резко увеличивают кислотность почвы. На отвальных грунтах при рН менее 4 подавляются микробиологические процессы, и на них не развиваются травы и деревья. Кроме того, отвальные грунты бесструктурны, имеют неблагоприятные водно-физические свойства, поэтому требуют различных технологий при рекультивации. На грунты, содержащие пирит, нельзя наносить слой гумусированной массы, так как она быстро приобретает отрицательные свойства. Такие токсичные отвалы сначала перекрывают слоем нетоксичной породы (лёсса), на которую наносится гумусированный слой. Покрытые отвальные грунты засевают определёнными растениями. На нетоксичных породах хорошие результаты даёт их задернение и посадка деревьев.

В некоторых странах на отвалах и карьерах создают экзотические архитектурно-ландшафтные комплексы. На отвалах и терриконах разбивают парки, в карьерах устраивают искусственные озёра с рыбой и колониями птиц.

В зоне орошаемого земледелия возникает проблема вторичного антропогенного засоления почв, связанная с бездренажным орошением и неконтролируемой подачей воды. В результате этого повышается уровень грунтовых вод и, при достижении им критической глубины, начинается энергичное соленакопление за счёт испарения воды. Особенно опасно содовое засоление, так как почвы приобретают сильнощелочную реакцию (рН от 9 до 11), агрегаты высокодисперсных глинистых частиц и гумусовых веществ разрушаются, ухудшаются водно-физические свойства почв, образуется их слитность. В результате вторичного засоления ежегодно в мире теряется около 200…300 тыс. га высокоценных поливных земель.

Для охраны от вторичного засоления создаются дренажные устройства, поддерживающие уровень грунтовых вод на глубине 2,5…3 м, и системы каналов с гидроизоляцией для предотвращения фильтрации воды. Для удаления солей из корнеобитаемого слоя растений применяют промывку почв с дренажным водоотводом, а также приёмы химической мелиорации (гипсование, применение минеральных удобрений, содержащих кальций), введение в севооборот многолетних трав.

Загрязнение почв агрохимикатами. Избыток внесения азота, нарушение соотношения элементов питания может привести к загрязнению продукции нитратами. Избыточное количество нитратов частично поступает в растения, частично мигрирует в грунтовые воды, загрязняя водоёмы, реки и т.д. Повышение иона NO₃^- в питьевой воде до 40…50 мг/л вызывает заболевание детей – метгемоглобинемию (ПДК 10мг/л). Аммиачные соединения азота служат также источником загрязнения почв и природных вод. Источником загрязнения являются отходы животноводства и городские сточные воды.

Фосфорные удобрения, хотя и мало растворимы, однако также попадают в глобальный круговорот, загрязняя реки, озёра, водоёмы. Растворимые соединения фосфора и азота вызывают эвтрофикацию бассейнов стока, вызывая бурный рост водорослей и микроорганизмов, создавая при этом дефицит кислорода. В результате гибнут рыбы и водные животные, при разложении которых образуются сероводород, аммиак и их производные.

Калийные удобрения, хотя и не оказывают прямого негативного влияния при внесении высоких доз, тем не менее, избыток хлора отрицательно влияет на состояние почвы. При избытке хлора ухудшается качество производимой продукции (снижается крахмалистость, качество волокна и т.д.).

Основная задача охранных мероприятий при применении минеральных удобрений – это предотвращение их выноса с поверхностным и подземным стоком и недопущение поступления избыточных количеств вносимых элементов в сельхозпродукцию. Достигается это путём применения сбалансированных доз удобрений и соблюдения сроков и способов их внесения.

Загрязнение почв тяжёлыми металлами (ТМ) и токсичными элементами. В форме твёрдых отходов промышленности ежегодно поступает в атмосферу и на поверхность Земли 20…30 млрд. тонн различных веществ, в т.ч. 50% органических соединений.

С твёрдыми отходами на поверхность поступают такие опасные загрязнители как свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, селен, фтор. Основными источниками загрязнения являются сжигаемые топливные ископаемые: уголь, нефть, горючие сланцы, удобрения и пестициды, а также металлургические предприятия. Главный источник загрязнения почв свинцом – выхлопные газы автомобилей. Ежегодно с ними поступает более 250 тыс. т свинца.

С золой поступает на поверхность почв миллионы тонн металлов, значительная часть которых аккумулирована в верхних горизонтах почвы. Распределение ТМ по поверхности зависит от характера и особенностей источника загрязнения, метеорологических особенностей региона, розы ветров, геохимических факторов и ландшафтной обстановки в целом. При попадании в высокие слои атмосферы могут переноситься на большие расстояния.

Загрязнение тяжёлыми металлами образует техногенные геохимические аномалии, в пределах которых выделяют две зоны. Первая, непосредственно примыкающая к источнику загрязнения, характеризуется сильным разрушением почвенного покрова, уничтожением растительности и животного мира. Концентрация ТМ в этой зоне высокая. Во второй зоне, более обширной, почвы полностью сохранили своё строение, но микробиологическая деятельность в них угнетена. Наиболее высокое их содержание наблюдается в самой наружной части профиля

ТМ вовлекаются в биологический круговорот, передаются по цепям питания и вызывают целый ряд заболеваний у животных и человека. При высоких концентрациях губительно влияют на растения, понижая биологическую активность почв. Продукты техногенеза в зависимости от их природы и ландшафтной обстановки, могут терять свою токсичность, перерабатываться природными процессами, либо сохраняться и накапливаться, губительно влияя на живые организмы.

В аккумулятивных ландшафтах продукты техногенеза консервируются и накапливаются. Свинец, ртуть и кадмий сорбируются в верхних сантиметрах перегнойно-аккумулятивного горизонта различных почв суглинистого состава. Миграция их незначительна. В почвах лёгкого состава, кислых и обеднённых гумусом, процессы миграции усиливаются.

В автономных ландшафтах развиваются процессы самоочищения, так как продукты загрязнения рассеиваются с поверхностными и внутрипочвенными водами.

Большая часть легкоподвижных водорастворимых соединений металлов прочно связывается с органическим веществом и высокодисперсными глинистыми минералами. Прочность закрепления убывает в ряду Hg > Pb > Cu > Zn > Cd.

Токсическое действие на микрофлору, беспозвоночных животных и растительность оказывает фтор. Адсорбция его происходит в почвах с хорошо развитым поглощающим комплексом. Растворимые соединения фтора легко перемещаются по почвенному профилю и загрязняют грунтовые воды.

Наиболее токсичны ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, отравление которыми вызывает тяжёлые последствия. Цинк и медь менее токсичны, но загрязнение ими почв подавляет микробиологическую деятельность и снижает биологическую продуктивность. Они более мобильны, чем свинец и кадмий. Повышение содержание органического вещества и утяжеление механического состава уменьшает миграционную способность цинка и его соединений. Особенно токсично совместное действие ТМ при одной и той же концентрации, чем одного элемента.

Загрязнение почв пестицидами. Серьёзную проблему создаёт применение разнообразных химикатов для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных и лесных культур.

При обработке пестицидами основная их часть накапливается на поверхности почвы и растений. Они адсорбируются органическим веществом почвы и минеральными коллоидами. Сорбция токсикантов обратима. Они могут мигрировать с нисходящим гравитационным током и попадать в грунтовые воды.

Накапливаясь в почве, они могут передаваться по трофическим цепям растение → животное → человек и вызывать заболевания животных и человека. Стойкие хлорорганические соединения (ХОС) и группа диенов сохраняются в почве в течение десятков лет (ДДТ). Фосфорорганические соединения (ФОС) распадаются в течение 3-х месяцев и при распаде не образуют токсичных метаболитов. Вместе с поверхностными водами (авиаобработки) пестициды попадают в водоёмы и отравляют их.

Отрицательные последствия загрязнения почв пестицидами: возможность интоксикации человека и животных и даже гибель; нарушение состава популяций биоценоза и угнетение полезной фауны; возникновение популяций вредителей и болезней, устойчивых к пестицидам; изменение биологической активности почв.

Почва, загрязнённая токсикантами и их метаболитами, становится источником загрязнения растительных и животных продуктов. Атмосферы и природных вод.

Одним из условий охраны почв от загрязнения пестицидами – создание и применение менее токсичных и менее стойких соединений, и уменьшение доз их внесения в почву, соблюдение технологий внесения, сроков и доз и т.д.

Полная детоксикация биоцидов происходит лишь при их распаде на нетоксичные элементы. Разложению токсикантов способствуют реакции окисления, восстановления и гидролиза. Наиболее активно разложение пестицидов проводят микроорганизмы. Ферменты, вырабатываемые микроорганизмами, ускоряют процессы гидролиза, окисления и восстановления. В то же время микроорганизмы используют для своей жизнедеятельности азот, углерод, фосфор, калий, входящие в состав биоцидов.

Загрязнение почв органическими и природными соединениями. Группа органических и природных соединений, к которым относятся полихлорированные диоксины, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные бифенилы (ПХБ), нитрозосоединения и микотоксины относятся к так называемым суперэкотоксикантам.

Загрязнение почв и растений этой группой токсикантов связано с техногенезом, а именно, с поступлением бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов.

Диоксины (полихлорированные дибенздиоксины) – обширный класс органических соединений, образующихся в качестве побочных продуктов при синтезе хлорфенолов и их производных. Они выделяются также при сжигании древесины, мазута, полихлорвинила и других пластмасс, бытовых и производственных отходов, образуются в процессе металлургического и нефтехимического производства.

Диоксины высокоперсистентны (т.е. очень устойчивы к процессу разложения) в компонентах окружающей среды, способны мигрировать по трофическим цепям, высокотоксичны и являются глобальными загрязнителями. Попадая в почву, загрязняют корнеклубнеплоды. В организм человека (до 90%) поступают с молоком, яйцами, рыбой.

ПАУ (полициклические ароматические углеводороды). Они поступают в почву с продуктами неполного сгорания нефти и угля. Наиболее опасным канцерогенным загрязнителем биоты является 3,4-бензпирен. Почва – конечный резервуар аккумуляции бензпирена, больше всего его накапливается в гумусовом горизонте; с почвенной пылью, грунтовыми водами, продуктами питания он может попадать в организм человека и животных. Многие пищевые продукты загрязняются ПАУ в процессе технологической и кулинарной обработке (при копчении – рыба, мясо).

Почвенные микроорганизмы обладают способностью расщеплять бензпирен на нетоксичные компоненты, однако процесс их поступления превалирует над детоксикацией.

ПХБ (полихлорированные бифенилы) нередко являются предшественниками диоксинов. Их широко применяют в некоторых трансформаторах. Попадая в почву и воду, они мигрируют по пищевым цепям, загрязняют молоко, яйца.

N-нитрозосоединения – наиболее распространены нитрозамины, которые являются потенциальными канцерогенами. Они образуются в пищевых продуктах, а также в организме животных пи взаимодействии нитритов с аминопроизводными соединениями. Предшественники нитрозаминов – нитриты, первичные и вторичные амины; попадают в окружающую среду с отходами промышленных предприятий, продуктами сгорания топлива, вносятся в почву с удобрениями и химикатами.

Микотоксины – широко распространённая группа загрязнителей пищевой и кормовой продукции, образующиеся на любом виде растений при нарушении условий хранения и технологий возделывания сельхозкультур (на зерновых культурах, поражённых фузариозом). Наиболее распространены и токсичны – афлотоксины, Т-2-токсин, дезоксинивалинол, зеараленон, патулин. Афлотоксины оказывают на организм животных и человека канцерогенное, тератогенное (вызывает уродства у зародышей), имуннодепрессивное воздействие.

Загрязнение техногенными выбросами.

Техногенное подкисление почв связано с выбросами твёрдых и газообразных веществ промышленными предприятиями.

Поступление в атмосферу хлора и соляной кислоты, оксидов азота и азотной кислоты, соединений серы приводит к выпадению кислотных дождей, адсорбции почвой газов и изменению реакции почвенной среды. Приоритетным загрязнителем является сера.

Почва сорбирует соединения серы и скорость сорбции повышается с нарастанием влажности почв, повышением кислотности, увеличением органического вещества, ёмкости поглощения и удельной поверхности почв. Триоксиды серы, растворяясь в жидкой фазе облаков и туманов, превращаются в кислоты и выпадают в виде кислотных дождей (аналогичный путь проходят оксиды азота). Выбросы серной кислоты сопровождаются часто выбросами тяжёлых металлов, оксидами азота и раствором азотной кислоты, соединениями хлора и органических компонентов. Эти сочетания усиливают действие кислотных дождей, а со щелочноземельными металлами - ослабляют.

Фоновая территория – с осадками поступает 3-6 кг/га серы, в промышленных регионах – 25-30кг/га. В дерново-подзолистых почвах содержание серы на фоновой территории 5-7 мг/100г почвы, вблизи промышленных производств 20 и более мг на 100г почвы. Ежегодно в атмосферу поступает до 500млн. тонн кислотных компонентов.

Кислотные дожди усиливают кислотность почв и природных вод, подавляют деятельность почвенной микрофлоры, разрушают структуру почв, нарушают газовый режим, усиливают вынос элементов питания из почвы, поражают древесную растительность и вызывают другие негативные последствия.

Техногенное подщелачивание почв происходит при поступлении щелочноземельных и тяжёлых металлов с выбросами металлургических и аммиака с выбросами химических заводов. Масштабы этих процессов и негативное влияние от них на почву значительно меньше, чем процессов подкисления, но аномальное их возрастание может привести к нарушению необходимых пропорций в элементах питания.

Для многих сельскохозяйственных культур щёлочность неблагоприятна. В условиях щелочной реакции среды и промывного типа водного режима резко усиливается мобильность органического вещества, что приводит к обеднению почв гумусом.

Защита почв от загрязняющих продуктов техногенеза базируется на создании замкнутых технологических систем, на организации безотходного производства, что приводит почти к полному сокращению их поступления в почву. Это предупредительные меры.

При значительном загрязнении верхнего слоя почвы тяжёлыми металлами и другими токсикантам рекомендуют проведение следующих мероприятий:

- удаление этого слоя и его захоронение;

- применение инактивирующих веществ ТМ (вносят в почву ионообменные смолы, но у них ограничена ёмкость);

- внесение извести и органических удобрений, которые адсорбируют ТМ и токсины;

- применение органических, зелёных удобрений, муки из рисовой соломы снижало поступление кадмия и фтора;

- повышенные дозы фосфора понижали токсическое действие свинца, меди, цинка, кадмия.

Загрязнение почв радиоактивными элементами. Появление искусственных радиоактивных элементов в биосфере связано с деятельностью человека, а именно с испытанием ядерного оружия в атмосфере, под водой и под землёй, с функционированием предприятий ядерного технологического цикла (ЯТЦ), атомной промышленности, атомных электростанций, при работах, связанных с радиоактивными веществами.

Локализация искусственных радионуклидов, сбрасываемых в окружающую среду, происходит в почве. Почва не всегда является первоначальным звеном, поскольку им может быть приземный слой атмосферы, гидрологическая сеть (паводковые воды), но приёмником, «депо» радиоактивных веществ всегда является почва.

Поступая на поверхность почвенного покрова, радиоактивные элементы сорбируются почвой, закрепляются в корнеобитаемом слое и служат источником накопления их растениями. Они могут прочно сорбироваться твёрдой фазой почвы и становятся недоступны растениям. Наиболее опасными загрязнителями являются долгоживущие изотопы ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, которые, поступая в растения, а затем с продуктами питания в организм животных и человека вызывают облучение. Локальное радиоактивное загрязнение почв может возникнуть при аварийных ситуациях на атомных станциях.

Основные принципы осуществления профилактических и активных приёмов устранения неблагоприятных последствий загрязнения территории:

1. Строгое соблюдение всеми предприятиями положений «Закона об охране природы», обязывающих руководителей заводов, фабрик, электростанций не допускать техногенного загрязнения окружающей среды (очистка сточных вод предприятия, закрытые технологии и т.д.);

2. Организация службы разностороннего контроля за поступлением и содержанием в почве всех вредных веществ, вызывающих их загрязнение (почвенный мониторинг);

3. Изучение возможных процессов превращения токсикантов в почвах с учётом особенностей и свойств почв, таких как биопродуктивность и гумусность, кислотно-щелочные и восстановительно-окислительные условия, концентрация почвенных растворов, поглотительная способность почв, ландшафтно-региональные условия территории (особенности климата, рельефа, водного режима, гидрологии, растительности и т.д.), прогнозирование возможного загрязнения почв;

4. Разработка нормативов (ПДК) токсикантов для почв на основе процессов самоочищения под влиянием гидротермического режима почв, деятельности почвенных микроорганизмов и мезофауны, а также ультрафиолетового излучения;

5. Группировка пестицидов по степени их опасности и возможно максимальное сокращение применения наиболее опасных токсикантов;

6. Разработка и широкое внедрение эффективных агротехнических и биологических средств борьбы с вредными организмами; применение малоопасных пестицидов, исключающих загрязнение окружающей среды.

Вопросы 74-78

Лекция 23. Генезис, классификация и география почв.

География почв. Основные законы географии почв.

Горизонтальная и вертикальная зональность.

Почвенно-географическое районирование

почв России и мира.

Классификация почв и почвенного покрова.

Понятие о структуре почвенного покрова.

Закономерности географического распространения почв определяются закономерностью распределения факторов почвообразования. Концепция факторов почвообразования и их закономерной географии на поверхности Земли позволила В.В. Докучаеву впервые глубоко и всесторонне обосновать идею о зональности всей природы в целом, рассматривать каждую зону, как результат взаимодействия всех факторов живой и неживой природы и выдвинуть положение о природной зоне как исторически формирующемся явлении.

Учение о факторах почвообразования привело к формулированию понятия о почвенных зонах как основной форме организации почвенного покрова планеты.

В своей классической работе «Учение о зонах природы» (1899) В.В. Докучаев писал: «…раз все важнейшие почвообразователи располагаются на земной поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то неизбежно, что и почвы наши – чернозёмы, подзолы и пр.- должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и т.д.», т.е. почвы распространены на земной поверхности не случайно, а подчиняются общему закону широтной зональности, а каждой природной зоне соответствует свой «зональный» тип почвы.

Закономерности физико-географической дифференциации и пространственного размещения растительного и почвенного покрова проявляются в обособлении почвенных и растительных зон и подзон, каждой из которой свойственны свои таксономические категории почв (типы, подтипы) и растительности.

В основе зональности лежит ряд планетарно-космических факторов, важнейшим из которых является шарообразность Земли, обуславливающая неравномерность распределения тепла по широтам. С широтным распределением тепла связано распределение влаги, так как с широтой изменяются зональные звенья циркуляции атмосферы, а соответственно, меняется возможность циркуляционного выпадения осадков. Это зависит от климатической секторности, т.е. от расположения частей материка по отношению к омывающим его океанам, определяющего количество и режим осадков. Секторные факторы влияют и на распределение тепла.

На основе планетарных гидротермических различий, обусловленных взаимодействием широтно-зональных и секторных факторов, выделяют систему зональных таксономических единиц: географический пояс, зона, подзона.

Различия в количестве тепла и влаги и в их соотношении внутри географического пояса, наличие на плакорах одного зонального типа растительности или закономерное сочетание растительности соседних зон, ведут к образованию преобладающего зонального типа почв и обособлению природных почвенных зон и подзон.

Горизонтальные почвенные зоны не представляют собой неразрывные сплошные ленты, опоясывающие земной шар, а могут иметь изолированное положение («островное») среди других почвенных зон или исчезать полностью. Закономерности в размещении почвенных зон обусловлены местными биоклиматическими условиями географического пояса, возрастом и орографией, геологическим строением, тектоникой, близостью или удалённостью от морских и океанических бассейнов.

Учение о широтной или горизонтальной зональности почв было создано на примере обширных пространств Русской равнины, где по мере продвижения от Северного Ледовитого океана на юг наблюдается отчётливая последовательная смена природных, а соответственно почвенных зон, адекватно смене географических поясов.

Закон горизонтальной зональности почв сформулирован В.В. Докучаевым.

Сущность его заключается в том, что поскольку важнейшие почвообразующие факторы (климат, растительность, животный мир) закономерно изменяются в широтном направлении с севера на юг, то и главные (зональные) типы почв должны последовательно сменять друг друга, располагаясь на земной поверхности широтными поясами (зонами).

Этот закон отражает главное положение докучаевского генетического почвоведения о том, что почва как особое природное образование есть следствие определённого сочетания факторов почвообразования.

Закон широтной зональности отражается в двух главных проявлениях:

I. В наличии на территории суши земного шара последовательно сменяющих друг друга почвенно-биоклиматических термических поясов, характеризующихся сходством природных условий и почвенного покрова, обусловленных общностью радиационных и термических показателей; при движении с севера на юг выделяют пять поясов и соответствующие им типы почв;

1. полярный (арктический) – соответствует зона арктических пустынных и типичных гумусовых почв; в субарктике в пределах тундровой зоны с её широтными подзонами (арктическая, типичная, южная тундра и лесотундра) выделяются различные сочетания тундровых глеевых почв и торфяников;

2. бореальный – зона тайги с подзолистыми, бодотно-подзолистыми и болотными почвами сменяется зоной смешанных лесов с преобладанием дерново-подзолистых почв;

3. суббореальный пояс , в котором последовательно с севера на юг сменяют друг друга зоны:

- зона широколиственных лесов с бурыми и серыми лесными почвами;

- зона лесостепи с сочетанием оподзоленных, выщелоченных чернозёмов и серых лесных почв;

- зона степей с типичными, обыкновенными и южными чернозёмами;

- зона сухих степей с каштановыми, засолёнными и щелочными почвами;

- зона полупустынь с бурыми и засолёнными почвами;

- зона пустынь с серо-бурыми, такыровидными почвами и такырами, чередующимися с массивами разбитых и полузакреплённых песков;

4. субтропический пояс – выделяются зоны почв, хотя они уже не носят широтный характер;

- зона краснозёмов и желтозёмов влажных лесов

- зона коричневых и серо-коричневых почв;

- зона серо-бурых почв тропической пустыни;

5. тропический пояс – в зависимости от условий увлажнения формируются бурые тропические почвы, гумускарбонатные почвы и тропические рендзины (влажные и переменно влажные тропики), слитые темноцветные почвы (ветрисоли, тирсы, чёрные хлопковые почвы, реггуры, маргалитные – зона полувлажного и полусухого климата);

II. В разделении почвенно-биоклиматических поясов по совокупности условий почвообразования и общим чертам почвенного покрова на почвенные зоны – широтные полосы в связи с закономерной сменой не только термических условий, но и увлажнения и растительности.

Наиболее отчётливо почвенные зоны обособляются на обширных равнинных пространствах внутри континентов (Русская равнина, западная Сибирь). На территории материков, прилегающих к океаническим и морским побережьям последовательность смены зон нарушается из-за влияния влажных воздушных масс, притекающих с водных пространств, на условия почвообразования.

Природная зональность проявляется не только на равнинах, но и в горах. В.В. Докучаев описал явление вертикальной зональности, или вертикальной поясности, почвенного покрова при посещении Кавказских гор. Он отметил известную аналогию между сменой вертикальных и горизонтальных почвенных зон, если двигаться от подошвы гор к их вершинам.

Закон вертикальной зональности гласит, что в условиях горного рельефа происходят закономерные последовательные изменения климата, растительности и почв в связи с изменением абсолютной высоты местности. По мере поднятия от подножия гор к их вершинам температура воздуха понижается на 0,5^оС на каждые 100 м абсолютных высот, что влечёт изменение количества выпадающих осадков, и как следствие, смену растительности и почв. Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (зон).

Смена последовательности зон аналогична их смене на равнине при движении с юга на север. Но такая схема последовательной смены зон может нарушаться из-за особенностей горного рельефа.

Структура вертикальной зональности почв горной страны определяется следующими факторами: положением горной страны в системе горизонтальных почвенных зон; высотой горной страны; положением горной страны по отношению к преобладающему движению воздушных масс; наличием температурных инверсий, т.е. стеканием масс холодного воздуха по склонам и застаиванием его в депрессиях.

Первые два фактора определяют порядок смены и число вертикальных почвенных зон в горных системах данной почвенно-биоклиматической области. Этот порядок аналогичен смене горизонтальных зон на равнинах при движении к северу и одновременно в сторону мягких климатических условий, т.е. в горах выше зоны широколиственных лесов идут не суровые таёжные леса, а леса широколиственно-хвойные, вместо тундр – горные луга. Отдельные почвенные зоны могут выпадать (интерференция) или располагаться в обратном направлении, т.е. нижние зоны располагаются выше, чем это положено по аналогии с горизонтальными зонами (инверсия).

Третий и четвёртый факторы обуславливают существенные отклонения от изложенной общей схемы для отдельных горных систем или их склонов.

Наветренные склоны, стоящие на пути влажных воздушных масс, получают очень много осадков, и здесь преобладают горные влажно-лесные и горно-луговые почвы с постепенными переходами между зонами и подзонами. Подветренные склоны гор очень сухие, здесь преобладают горные пустынные, горные степные и горно-лугово-степные почвы с более резкими переходами между зонами и подзонами.

Температурные инверсии определяют во многих горных системах континентальных областей обратное расположение вертикальных почвенных зон. Так в Восточной Сибири у подножия и в нижней частях склонов некоторых гор располагаются инверсионные тундры (инверсионные тундры охлаждаются только в определённые сезоны, а в остальное время они теплее «верхних» тундр), далее идут горные таёжные леса и выше снова горные тундры.

Экспозиция склонов оказывает большое влияние на распределение почв, а именно, на высоту границ между почвенными зонами и подзонами на южных и северных склонах.

Горные барьеры влияют на расположение горизонтальных почвенных зон, что связано с неравномерным распределением осадков по склонам и в полосе равнин у подножий. В полосе предгорных равнин создаётся местная предгорно-гумидная система зональности. В межгорных котловинах формируются сухие и пустынные почвы, здесь с подветренной стороны котловин создаётся местная аридно-теневая система зональности.

Закон фациальности почв заключается в том, что почвенный покров в отдельных меридиальных частях термических поясов и зон может заметно изменяться в связи с изменением климата под влиянием термодинамических атмосферных процессов. Эти изменения обусловлены близостью или удалённостью от морских и океанических бассейнов, горных систем данной зоны, Они проявляются в виде ослабления или повышения атмосферного увлажнения (неодинаковое распределение осадков по сезонам года) и континентальности климата (резкие различия в суровости зимы). Такие изменения сказываются на растительности и проявлении почвообразовательных процессов.

Фациальные особенности почвенного покрова проявляются в дифференциации почв по температурному режиму (тёплые, умеренные, холодные, непромерзающие, промерзающие, длительно промерзающие почвы), т.е. почвы промерзают на неодинаковую глубину, оттаивают и прогреваются с неодинаковой скоростью, имеют неодинаковый запас влаги в поверхностном слое к началу вегетационного периода и температуру, что проявляется в различиях строения почвенного профиля (мощность гумусовых горизонтов) и свойствах зонального типа или подтипа почв, а иногда и в появлении новых типов в данной фации.

Проявление закона фациальности можно наблюдать в бореальном поясе Евроазиатского континента при движении с запада на восток. Влажные и тёплые условия климата постепенно сменяются нарастанием континентальности и холодности в Восточной Европе и на территории Западной и Восточной Сибири. В Дальневосточном Приморье вновь господствуют условия влажного океанического климата.

В связи с таким изменением гидротермических условий наблюдается последовательная смена дерново-подзолистых умеренно тёплых кратковременно промерзающих почв умеренно промерзающими и далее умеренно холодными длительно промерзающими, и, наконец., мерзлотно-таёжными (Восточная Сибирь) и буро-таёжными (Приморье) почвами.

Законы широтной и вертикальной зональности, фациальности почв являются следствием закономерности изменения биоклиматических условий на обширных территориях в связи с широтным и меридиональным положением на материках.

Наиболее общее значение имеет закономерность распределения почв по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах – закон аналогичных топографических рядов.

Сущность закона заключается в том, распределение почв по элементам рельефа во всех зонах имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах рельефа залегают почвы генетически самостоятельные (автоморфные), которым свойственны вынос подвижных продуктов почвообразования и аккумуляция малоподвижных; в пониженных элементах рельефа (шлейфы склонов, днища западин и низин, приозёрные понижения, пойменные террасы) расположены генетически подчинённые почвы (полугидроморфные и гидроморфные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования в своём профиле, приносимых с поверхностным и внутрипочвенным стоком с водоразделов и склонов.

На склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере приближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ. Распределение почв в соответствии с законом аналогичных топографических рядов на конкретной территории часто осложняется сменой пород и других местных условий.

Почвенно-географическое районирование - это метод анализа и выявления главных особенностей почвенного покрова, путём выделения территорий, однородных по его зонально-провинциальным особенностям и структурам, и возможностям сельскохозяйственного использования.

Цель – разделение территории страны на регионы, сходные по составу и структуре почвенного покрова, природному потенциалу и возможностям использования в сельхозпроизводстве.

Для всей территории выделяют:

1. Почвенно-биоклиматический пояс;

2. Почвенно-биоклиматические области;

Для равнинных территорий; Для горных территорий;

3. Почвенная зона или подзона; 3. Горная почвенная провинция (вертикальная)

4. Почвенная провинция 4. Горная почвенная зона

(вертикальная)

5. Почвенный округ 5. Горный почвенный округ

6. Почвенный район 6. Горный почвенный район

В основу выделения первых четырёх ступеней районирования положены почвенно-биоклиматические особенности почвенного покрова. Пятую и шестую ступени выделяют по почвенно-геоморфологическим особенностям и структурам почвенного покрова.

Характеристика таксономических единиц почвенного покрова:

- широтные почвенно-климатические пояса (почвенно-биоклиматический пояс – совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур, объединённых сходством радиационных и термических условий), обусловленные термическими особенностями климата; они совпадают с географическими поясами: для каждого пояса характерен свой большой ряд типов почв, которые не встречаются в других поясах; эти типы почв имеют сходные термоэнергетические режимы почвообразования.

- почвенно-биоклиматические области (совокупность почвенных зон и горных провинций, имеющих сходные не только радиационные и термические условия, но и увлажнение и континентальность климата), почвы которых характеризуются определённым режимом атмосферного увлажнения и типами растительного покрова;

Различают следующие области: влажные (экстрагумидные и гумидные) с лесным, таёжным или тундровым растительным покровом; переходные (субгумидные и субаридные) со степным, ксерофитно- лесным и саванным растительным покровом; сухие (аридные и экстрааридные) с полупустынным и пустынным растительным покровом;

Почвенный покров почвенно-биоклиматических областей состоит из нескольких зональных и интразональных типов почв (2 или 3 почвенные зоны);

- почвенная зона – ареал определённого типа почвенных сочетаний, в состав которых, наряду с одним или несколькими типами плакорных почв, входят сопряжённые с ними типы почв, развивающиеся в интразональных (геохимически подчинённых) условиях; несколько почвенных зон соседних областей образуют, в совокупности, зональные системы или «зональные спектры» (в центрах континентов Евразии, Африки наблюдаются «широтные зональные спектры», связанные с широтным распределением температуры и осадков); на менее крупных континентальных массивах зоны увлажнения распределяются параллельно очертаниям берегов, и почвенные зоны отклоняются от широтной вытянутости и приближаются к меридиональному простиранию – «меридиональные спектры»;

- почвенная подзона (выделяют на переходах к соседним зонам) – часть почвенной зоны, вытянутая в том же направлении, на территории которой распространены определённые зональные подтипы почв;

- почвенная фация – часть почвенной зоны, существенно отличающаяся от других её частей по температурному режиму почв м сезенному ходу увлажнения;

- почвенная провинция – часть почвенной зоны, отличающаяся специфическими особенностями почв и условий почвообразования, связанными с различиями либо в увлажнении и континентальности (в широтных отрезках почвенных зон), либо в температурах (в меридиональных отрезках почвенных зон); почвенная провинция по оролитологическим признакам и структурам почвенного покрова разделяют на почвенные округа и районы.

Горная почвенная провинция – ареал определённого рода взаимосвязанных вертикальных почвенных зон, обусловленных положением горной страны в системе почвенно-биоклиматических поясов и областей и главными особенностями её орографии.

Почвенный округ – часть почвенной провинции и вертикальной почвенной зоны, характеризующаяся определённым типом почвенных комбинаций, обусловленных особенностями рельефа и почвообразующих пород. Для почвенного округа характерно наличие особых родов и разновидностей зональных почв в комбинациях с интразональными почвами, развитие которых связано со спецификой пород или грунтовых вод. Почвенные округа качественно различаются по составу и строению почвенного покрова.

Почвенный район – часть почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвенного покрова. Почвенные районы различаются по количественному соотношению родов, видов и разновидностей почв, свойственных округу.

На основе выделённых таксономических единиц Г.В. Добровольский, Н.Н. Розов, И.С. Урусевская (1980) составили карту почвенно-географического районирования СССР (бывшего).

Почвенный покров России.

Полярный пояс занимает территорию Крайнего Севера и представлен одной евроазиатской полярной областью арктических и тундровых почв. Он подразделяется на две зоны: арктических почв Арктики и тундровых глеевых и иллювиально-гумусовых почв Субарктики.

Бореальный пояс – наиболее крупный пояс нашей страны, занимающий около половины всей её территории. Он разделяется на три почвенно-биоклиматические области:

- Европейско-Западно-Сибирскую таёжно-лесную континентальную область подзолистых почв;

- Восточно-Сибирскую мерзлотно-таёжную экстраконтинентальную область мерзлотно-таёжных и палевых мерзлотно-таёжных почв;

- Дальневосточная таёжно-лесная континентально-океаническая область лесных пеплово-вулканических, подзолистых и буро-таёжных почв.

Благодаря широтному простиранию и сходной господствующей таёжной растительности указанные области образуют единую природную таёжно-лесную зону.

Наиболее значительна по площади Европейско-Западно-Сибирская таёжно-лесная область с темя подзонами подзолистых почв:

- северотаёжной с глееподзолистыми и подзолистыми иллювиально-гумусовыми почвами;

- среднетаёжной с типичными подзолистыми почвами;

- южнотаёжной с дерново-подзолистыми почвами.

К востоку от р. Енисей в пределах Восточно-Сибирской таёжно-мерзлотной области господствуют светлохвойные лиственные леса. Равнинная часть этой территории разделяется на две подзоны: подзону глеемерзлотных таёжных почв северной тайги и подзону мерзлотно-таёжных кислых и палевых почв средней тайги.

На территории Дальневосточной таёжно-лесной области встречаются тёмно- и светлохвойные, хвойно-широколиственные и широколиственные леса. В её пределах выделяют зону пеплово-вулканических почв и зону подзолистых и буро-таёжных почв.

Суббореальный пояс – главные почвенно-биоклиматические области – Центральная лесостепная и степная, и пустынно-степная и пустынная области, образующие единый зональный спектр широтных почвенных зон. Рельеф их преимущественно равнинный, горные провинции (Южно-Уральская, Алтайско-Саянская и др.) занимают небольшие площади.

Почвенные зоны и подзоны вытянуты по широте и только в предгорьях занимают меридиональное направление.

В Центральной лесостепной и степной области выделяются три зоны: лесостепная зона серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных чернозёмов; степная зона обыкновенных и южных чернозёмов; сухостепная зона тёмно-каштановых и каштановых почв. Эти зоны широко используются в земледелии (зерно).

Полупустынная и пустынная область расчленяется на три зоны: зона светло-каштановых и бурых полупустынных почв; зона серо-бурых почв суббореальной пустыни; зона малокарбонатных серозёмов предгорной полупустыни (предгорья Тянь-Шаня – переходная зона к субтропическому поясу).

На западной и восточной окраинах суббореального пояса в сферах океанических влияний в условиях влажного климата выделяют Западную и Восточную бурозёмно-лесные области.

Западная бурозёмно-лесная область с преобладанием бурых лесных почв охватывает большую часть Западной и Средней Европы, а также Закарпатье Карпатскую, Крымскую, Северо-Кавказскую и Восточно-Кавказские провинции (СНГ).

Восточная бурозёмно-лесная область включает Зейско-Буреинскую и Уссурийско-Ханкайскую низменности, и Южно-Сихотэ-Алинскую горную провинцию. На равнинах развиты бурые лесные почвы и своеобразные лугово-чернозёмовидные почвы «амурских прерий».

Субтропический пояс включает три субтропических биоклиматических области: полупустынная и пустынная, ксерофитно-лесная и влажно-лесная.

Наибольшую площадь занимает субтропическая полупустынная и пустынная область, включающая зону серо-бурых почв субтропической пустыни и зону предгорной полупустыни с господством серозёмов (юг Туранской низменности, восточные районы Кура-Араксинской низменно-сти, Западно-Тянь-Шанская, Бадагшано-Гисарская и Копетдагская провинции).

К западу от этой области располагается субтропическая ксерофитно-лесная и кустарниково-степная область, где преобладают коричневые и серо-коричневые почвы. Она включает центральную и западную части Кура-Араксинской низменности, южные склоны большого Кавказа и Малый Кавказ с их сложной структурой вертикальных почвенных зон.

Субтропическая влажная зона с желтозёмами и краснозёмами включает два небольших района: Западно-Грузинский (Колхидская низменность и окружающие её предгорья) и Южно-Азербайджанский (Ленкоранская низменность и прилежащие к ней предгорья). Выращивают чай, цитрусовые.

Почвенно-географическое районирование служит основой для разделения территории при проведении специального районирования: природно-сельскохозяйственного, почвенно-агрохимического, почвенно-мелиоративного, почвенно-эрозионного и др.

Почвенный покров Земного шара.

Полярный пояс. Выделяют три почвенных зоны: зона арктических пустынных почв; зона арктотундровых почв; зона тундровых глеевых почв.

Первая зона располагается севернее 75-80^ос.ш. Арктические пустынные почвы встречаются в северной части Гренландии, островов Канадского архипелага, на Шпицбергене, Земле Франца Иосифа, островах Северная Земля. На материке Северной Америке и Евразии граница этих почв продвинулась в восточную часть континентов.

Зона тундровых почв в виде широтной вытянутой полосы простирается через весь материк. Южная граница полосы имеет дугообразную форму: наиболее северное её положение в центральном континентальном секторе, у восточных и западных побережий южная граница тундровых почв проходит по 62-63^ос.ш. Смещение границ тундровых почв к югу в приокеанических, более влажных секторах континентов связано с увеличением здесь абсолютной и относительной влажности воздуха. Чем континентальнее климат и суше воздух, тем далее на север продвигается лесная растительность.

Бореальный пояс. В наиболее влажных приокеанических секторах континентов на широте около 60^ос.ш. на смену почвам южной тундры приходят области субарктических лугов и редколесий с дерновыми субарктическими грубогумусными и дерново-торфянистыми почвами.

Основная часть бореального пояса занята лесной зоной, имеющей форму дуги, вытянутой к северу. Прослеживается три сектора: западный и восточный подзолистых почв и центральный, наиболее холодный и континентальный сектор, подзолистых и мерзлотно-таёжных почв. Ширина последнего по мере приближения к западному и восточному секторам уменьшается.

Суббореальный пояс характеризуется разнообразием почвенных зон и сложной структурой горизонтальной зональности. Выделяются внутриконтинентальный сектор с широким набором быстро сменяющихся с севера на юг почвенных зон. Здесь находятся серые лесные почвы, чернозёмы, каштановые, бурые пустынно-степные и серо-бурые почвы пустынь. Самое северное положение границы зон приурочено ко внутренней наиболее сухой части континентов. Северная граница степей и сопутствующих им чернозёмов находится на 55-57^ос.ш., каштановых почв – около 52^ос.ш., бурых пустынных степных почв до 48-50^ос.ш.

Два симметричных приокеанических сектора с однообразным почвенным покровом – бурые лесные почвы.

Сектор, переходный от внутри континентального к восточному, где серия внутриконтинентальных зон изменяет широтное направление на меридиональное в соответствии с нарастанием сухости климата от восточных и западных побережий с муссонским климатом к центральным частям континентов, а также к югу с приближением к субтропическому поясу.

Субтропический пояс характеризуется отсутствием выраженных широтных почвенных зон, кроме обширной области субтропических пустынь и свойственных им пустынных почв.

Восточный приокеанический сектор находится в зоне действия восточных муссонов. Здесь формируются под вечнозелёными субтропическими лесами желтозёмы и краснозёмы. Они к западу сменяются серией меридиональных почвенных зон красновато-чёрных почв субтропических прерий, коричневых почв ксерофитных субтропических лесов и кустарников, чернозёмных почв субтропических степей, серо-коричневых почв кустарниковых степей и серозёмов субтропических полупустынь.

Западный приокеанический сектор субтропического пояса в отличие от восточного характеризуется «средиземноморским» типом климата с резко выраженным сухим летним и более влажным зимним.

В зависимости от степени увлажнения здесь чередуются коричневые почвы субтропических лесов и кустарников, серо-коричневые почвы ксерофитных кустарниковых степей и серозёмы полупустынь.

Все перечисленные районы имеют сложный рельеф с чередованием горных хребтов, плато и межгорных впадин. В западном приокеаническом секторе горизонтальные зоны не выражены. Здесь господствует горная зональность.

Тропический и экваториальный пояса характеризуются наличием широтных зон, причём зона пустынь в тропическом поясе выходит к западному побережью.

По направлению от пустынь к экватору последовательно сменяются следующие почвенно-биоклиматические зоны: опустыненных саванн, сухих саванн, ксерофитных тропических лесов, сезонно влажных тропических лесов и высокотравных саванн, постоянно влажных тропических лесов. Каждой зоне соответствует специфический спектр почв.

В восточном побережье имеют место ферралитные дифференцированные почвы, а на север проникают красно-бурые саванные почвы.

Зеркальное отражение системы зон в южном и северном полушарии наблюдается только для экваториального, тропического и отчасти субтропического поясов. В суббореальном поясе южного полушария необычно положение полупустынных ландшафтов непосредственно у западного побережья. Причина – холодные течения и горные хребты на западе.

Учение о разнообразии всех существующих на Земле почв, о взаимоотношениях и связях между их различными группами (таксонами) на основе их диагностического описания, определения путём сравнения специфических особенностей каждого вида почвы и каждого таксона более высокого ранга и выявление общих особенностей у тех или иных таксонов называется систематикой почв.

Основная цель систематики почв – создать стройную систему почв Земли (классификацию).

Основные задачи систематики: установить качественные и количественные различия между существующими на Земле почвами; дать описание почв, по возможности полное и количественное; дать логический перечень существующих почв и подготовить их к научной классификации.

Классификацией почв называется объединение их в типы, роды и другие классификационные группы (почвенные таксоны) по их строению, происхождению (генезис) и свойствам, особенностям плодородия.

Классификация почв – объединение почв в группы по признакам, свойствам и особенностям плодородия.

Классификации додокучаевского периода были построены на учете лишь некоторых свойств почв и не отражали сущности процесса почвообразования или в их основу была положена какая-либо одна сторона почвообразования (Б.Б. Полынов). Так, в начале XIX в. А. Тэером была разработана классификация почв, в которой почвы разделялись по сельскохозяйственной специализации (пшеничные, ячменные, овсяные и т.п. почвы). Такова классификация В. 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. В 1871 г. В. Кноп предложил классификацию, основанную на учете химического состава почв, при этом выделялись почвы силикатные, карбонатные, сульфатные и т. д.

Основой построения современных классификаций является генетический принцип, согласно которому все признаки и свойства почв рассматриваются как следствие процессов почвообразования, возникающих и развивающихся в условиях конкретного сочетания факторов почвообразования. В генетических классификациях почвы объединились в большие группы (генетические типы) характеризующиеся общностью строения профиля, содержанием гумуса, солей и других свойств, которые являются следствием общности факторов почвообразования.

В. В. Докучаев в своей работе «Разбор главнейших почвенных классификаций» (1886) показал, что почва — особое природное тело и является результатом взаимодействия факторов почвообразования. 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.

¹Докучаев В. В. Избр. соч. — М.: Сельхозиздат, 1943. — Т. 3. — С. 376.

Классификация В. В. Докучаева была развита его учеником и ближайшим сотрудником Н.М. Сибирцевым. В классификации Докучаева—Сибирцева типы почв объединялись в три клacca: 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 России, 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, гидро-морфных и переходных автоморфно-гидроморфных почв. В зависимости от термических условий (от приуроченности генетических типов почв к географическим зонам) типы объединяются в классы. По степени выраженности процесса почвообразования типы делятся на подтипы.

Тип чернозёмы – общие черты – наличие тёмного (тёмно-серого, чёрного), хорошо прокрашенного гумусом слоя, обладающего комковато-зернистой структурой, постепенно переходящего в малоизменённую почвобразующую породу. Они распространены на больших пространствах и приурочены к территориям с умеренно тёплым климатом при некотором недостатке атмосферного увлажнения, с лугово-степной или травянистой растительностью.

Общим признаком профиля почв подзолистого типа является обособление под слоем опада лесной растительности белёсого (подзолистого) горизонта. Они формируются под лесами таёжного типа в умеренно холодном влажном климате на широких равнинных пространствах. Такие почвы, распространены в природных зонах, и называются зональными почвами (тундровые, подзолистые, чернозёмы, серые лесные и другие).

Внутри зон помимо зональных почв могут формироваться отдельные почвенные типы при условиях отличающихся по сочетанию факторов от типичных зональных. При устойчивом избыточном увлажнении в понижениях рельефа образуются болотные почвы. На сильно засолённых почвообразующих породах – солончаки и солонцы.

Нетипичные для господствующих в зоне проявления геологических процессов, таких как отложение аллювия в поймах рек – аллювиальные почвы. Такие почвы называются азональными и интразональными.

Интразональные почвы (или полузональные) – солонцовые, болотные, перегнойно-карбонатные. Азональные (или неполные) - переходные к горным породам. Вне пойменные – скелетные и грубые.

Основной единицей классификации почвы является генетический тип почвы – большая группа почв, выделяющаяся по общности строения их профиля, обусловленной однотипностью поступления и превращения органического вещества и комплекса процессов разложения и синтеза минеральных соединений, однотипностью процессов миграции и аккумуляции веществ и однотипностью мероприятий по повышению и поддержанию плодородия почв.

Подтип почв – группы почв в пределах типа, качественно различающиеся по проявлению основного процесса или приобретающие характерные особенности в строении профиля и свойствах в связи с проявлением налагающегося процесса. (светло-серые, тёмно-серые, чернозём южный оподзоленный).

Роды выделяют в пределах подтипа по качественным особенностям почв (свойствам, строению профиля, режимам возникающих в почвах подтипа под влиянием местных условий – состава пород, химизма грунтовых вод и т.д. - чернозёмы обычные, остаточно-подзолистые, остаточно-карбонатные, осолоделые).

Виды почв – группы почв в пределах рода, различающиеся по степени развития основного почвообразовательного процесса (сильно,- средне- слабоподзолистые, чернозёмы маломощные, средне,- сверхмощные).

Подвид по степени развития сопутствующего процесса (слабо,- средне- солонцеватые).

Разновидности – группы почв в пределах вида, различающиеся по гранулометрическому составу верхнего горизонта.

Разряды почв – группы почв, образующиеся на однородных в литологическом или генетическом отношении породах (на лёссах, моренах, аллювиальных, флювиогляциальных).

Подразряды почв – группа почв, различающиеся по степени селскохозяйственного освоения, эродированности.

Составные разделы классификации почв – номенклатура и диагностика почв.

Номенклатура почв – наименование почв – в соответствии с их свойствами и классификационным положением для типов.

Название почв может быть по окраске верхнего горизонта (чернозём, серозём, подзол); по экологическим характеристикам (бурые лесные, бурые полупустынные, серые лесные, серозём). Название подтипов – по географическому их положению – чернозёмы южные, светло-серые, тёмно-серые, серые и т. д. Название родов связаны с характеристикой свойств, обусловленных сопутствующим процессом – глееватые, осолоделые и т. д.

Видовое название отражает количественную выраженность свойства или признака (малогумусные, маломощные, среднеподзолистые и т. д.)

Название разновидности определяется гранулометрическим составом – песчаные, супесчаные, среднесуглинистые.

Разряд почвы характеризует генетическое название породы (на карбонатной морене, лёссах и т. д. ).

Диагностика почв – процесс описания почвы в соответствии с определёнными правилами в целях её систематического определения, т. е. по совокупным признакам почв они могут быть выделены и отнесены к тому или иному классификационному подразделению.

В русской генетической школе в основу диагностики В.В.Докучаев положил несколько принципов.

-профильный метод; (А-В-С)

-комплексный подход (состоит в том, что диагностика строится на основе анализа и характеристики ряда свойств и признаков – морфологических, физических, химических, физико-химических, биологических, агрономических);

- сравнительно-географический анализ используется для сопоставления одних почв с другими с учётом ареалов распространения и различий или сходства в комплексе факторов почвообразования;

- генетический принцип – предполагает первоочередное использование для идентификации и систематизации тех свойств и признаков, которые непосредственно связаны с генезисом, историей формирования и развития в контексте общей геологической истории местности.

Диагностика позволяет установить принадлежность почвы к таксономическому уровню и дать оценку почвы по степени пригодности к её использованию (сельскохозяйственное использование, лесное использование, дорожное строительство, в санитарном деле и так далее).

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 Е. Е. Гедройца, в основу которой был положен состав поглощенных катионов. В классификации М. А. Глазовской (1966) все почвы мира по 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 легенде к Почвенной карте Мира, разработанной М. А. Глазовской и В. М. Фридландом (1978) в масштабе 1: 15000000 для высших учебных заведений, все почвы расположены в поле координат: по горизонтали — типы водного режима почв, по вертикали — типы температурного режима. Пересечение указанных координат ограничивает группы почв с общими чертами гидротермического режима. Эти группы соответствуют таксономическому рангу семейства в классификации М. А. Глазовской.

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. Эти принципы нашли отражение в легенде к Почвенной карте Мира, составленной под редакцией В. А. Ковды (1976).

Оригинальные классификации разработаны национальными Школами почвоведов Франции (Ж. Обер, Ф. Дюшофур), Западной Германии (В. Л. Кубиева, 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.

С целью ликвидации несоответствия между национальными классификациями почвоведы США при участии бельгийских ученых в 1960 г. предложили совершенно новые принципы классификации, кардинально отличающиеся от принципов генетической классификации. Американская классификация базируется не на оценке условий образования и связанных с ним генетических особенностей различных типов почв, а на учете легко обнаруживаемых морфологических признаков, в первую очередь, некоторых горизонтов почвенного профиля. Эти горизонты были названы диагностическими. По наличию или отсутствию тех или иных диагностических горизонтов выделяются единицы высшего уровня классификации: так называемые главные порядки, которые затем по физико-химическим и морфологическим признакам подразделяются на более низкие уровни классификации. Одновременно была разработана новая и очень сложная номенклатура (система названий).

Американская классификация была разработана в качестве общемировой системы. Эта классификация, а главное, хорошо продуманная методика диагностирования почв вызвала большой интерес во многих странах, хотя игнорирование факторов образования почв создавало определенные неудобства.

По классификации США почвы, имеющие близкий генезис, могут оказаться в разных классификационных группах, и, наоборот, почвы, сформированные в разных ландшафтно-географических условиях, объединяются в одну группу. Поэтому представители некоторых национальных школ продолжали придерживаться своих взглядов на классификацию почв.

В сложившейся ситуации эксперты Продовольственной и сельскохозяйственной Организации Объединенных Наций (FAO) предложили компромиссную систематику и разработали номенклатуру почв на основе корней латинских и греческих слов, а также терминов разных национальных школ.

Систематика и номенклатура ФАО разрабатывалась в связи с важной проблемой оценки почвенных ресурсов на базе создания Международной почвенной карты Мира. Приведем названия главных групп почв классификации ФАО и самые краткие пояснения к ним.

Органические почвы

Гистосоли (Histosols, от греч. histos — ткань; подразумеваются растительные ткани) — почвы, верхний горизонт которых мощностью 40—60 см, состоит из органического вещества (продуктов опада деревьев, торфа и т. п.).

Почвы, обусловленные воздействием человека

Антросоли (Anthrosols, от греч. anthropos — человек) — почвы глубоко преобразованные или созданные человеком.

Почвы, обусловленные материалом почвообразующих пород

Андосоли (Andosols, от япон. an — темный и do — почва) — почвы, сформированные на рыхлых продуктах вулканических извержений — вулканическом пепле, туфах и т.п., обычно имеющие темный верхний горизонт.

Ареносоли (Arenosols, от греч. arena — песок) — песчано-кварцевые почвы тропиков и субтропиков со слабо выраженным гумусовым горизонтом.

Вертисоли (Vertisols, от лат. vertere — оборачивать; подразумевается перемешивание почвы при периодическом набухании и высыхании) — почвы, образующиеся на темных разбухающих при увлажнении глинах, трещиноватые в сухом состоянии. Встречаются в тропиках и субтропиках.

Почвы, обусловленные рельефом

Флювисоли (Fluvisols, от лат. fluvius — река) — почвы, образованные на современных пойменных, дельтовых и прибрежно-морских отложениях, слагающих аллювиальные или приморские низменности.

Глейсоли (Gleysols, от русск. глей — серая влажная глина) — суглинистые почвы с близким уровнем почвенно-грунтовых вод, приуроченные к плохо дренируемым, обычно отрицательным элементам рельефа.

Лептосоли (Leptosols, от греч. leptos — тонкий: подразумевается малая мощность почвы) — маломощные гравелисто-дресвяные почвы, с гумусовым горизонтом, залегающие на эродированных поверхностях плотных коренных пород. Распространены в горных и пустынных (холодных и жарких) регионах.

Регосоли (Regosols, от греч. rhegos — покров; подразумевается рыхлый покров на поверхности плотных коренных пород) — щебнистые почвы с неразвитым профилем на продуктах механического разрушения плотных коренных пород. Приурочены к эродированным повышенным территориям.

Почвы, обусловленные ограниченным временем их формирования

Камбисоли (Cambisols, от лат. cambiare — изменять; имеется в виду изменение окраски, консистенции и содержания глины в разных горизонтах профиля) — почвы, образованные на суглинистых отложениях четвертичного возраста с горизонтом В, обогащенным глиной, но без признаков вмывания глины.

Почвы, обусловленные влажным или переменно-влажным субтропическим и тропическим климатом и длительной эволюцией

Ферральсоли (Ferralsols, от названия химических элементов феррум и алюминиум) — почвы, образованные на продуктов длительного выветривания, состоящих из каолинитовой глины, кварца, гидроксидов железа и алюминия. Есть крупные конкреции гидроксидов указанных металлов.

Акрисоли (Acrisols, от лат. асег — уксус, очень кислый; имеется в виду высокая кислотность этих почв) — очень кислые глинистые почвы без новообразований гидроксидов железа и алюминия, без горизонта вымывания, но с повышенным содержанием глины в нижней части профиля.

Ликсисоли (Lixisols, от лат. lixivia — промывание) — глинистые почвы, менее кислые, чем акрисоли; признаки вмывания глины отсутствуют, хотя её количество в нижней части профиля увеличено.

Нитисоли (Nitisols, от лат. nitidus — блестящий) — высокоглинистые почвы с блестящей поверхностью почвенных структурных отдельностей.

Плинтосоли (Plintosols, от греч. plinthos — кирпич; название дано в связи с глинисто-железистым горизонтом, отвердевающим на воздухе) — глинистые почвы, испытывающие влияние колебания уровня грунтовых вод. Характерно образование горизонта, обогащенного гидроксидами железа, иногда — алюминия в виде конкреций или панциря.

Алисоли (Alisols, от названия химического элемента — алюминия) — очень кислые почвы, содержащие обменный алюминий. Отличаются от всех других красных тропических почв составом глины, в которой наряду с каолинитом присутствуют гидрослюды и смешаннослойные минералы.

Почвы, обусловленные слабым выщелачиванием профиля

Солончаки (Solonchaks, от русского термина солончак) - почвы, содержащие в верхнем горизонте водорастворимые соли.

Солонцы (Solonetz, от русского термина солонец) — почвы, содержащие большое количество обменного натрия в хорошо выраженном глинистом горизонте вмывания.

Гипсисоли (Gypsisols, от названия минерала гипс) — почвы, имеющие горизонт с очень большим количеством новообразванного гипса вплоть до плотных гипсовых кор.

Кальцисоли (Calcisols — от названия химического элемента кальций) — почвы, имеющие горизонт с очень большим количеством новообразованного карбоната кальция в виде конкреций, местами сливающихся в массивную карбонатную кору.

Почвы, обусловленные природной обстановкой степей

Черноземы (Chemozems, от русского термина чернозем) — высокогумусные почвы степей с прохладным климатом.

Каштаноземы (Kastanozems, от русского термина каштановые почвы) — низкогумусные почвы сухих степей с жарким климатом.

Грейземы (Greyzems, от англ. grey - серый и русск. — земля) — почвы, образовавшиеся на периферии степной зоны в условиях более холодного и влажного климата.

Файоземы (Phaeozems, от греч. phaios — тусклый и русск. — земля) — почвы, образовавшиеся в условиях прерий, имеющие темный цвет и богатые органическим веществом.

Почвы, обусловленные хорошо выраженным вмыванием глины или железисто-гумусовых соединений

Лювисоли (Luvisols, от лат. lucre — промывать; имеется в виду перенос глинистых частиц фильтрующимися через почву атмосферными осадками) — почвы с хорошо выраженным горизонтом вмывания глины.

Подзолювисоли (Podzoluvisols, от русского термина подзол и международ-ного термина лювисоли) — почвы с хорошо выраженным белесым горизонтом вымывания, нижняя граница которого языками вдается в нижерасположенный горизонт вмывания глины.

Подзолы (Podzols, от русского термина подзол — под цвет золы) — супесчаные почвы с хорошо выраженным белесым горизонтом вымывания и ржаво-бурым горизонтом вмывания железогумусовых соединений

Планосоли (Planosols, от лат. planus — плоский; имеются в виду почвы на плоском рельефе с затрудненным дренажем и сезонным поверхностным переувлажнением) — почвы с осветленным сезонно переувлажняемым верхним горизонтом, залегающим на плотном глинистом горизонте.

В систематике ФАО почвы группируются, с одной стороны, по преобладающему влиянию одного из факторов почвообразования; с другой стороны, некоторые группы почв выделяются по характеру почвообразовательных процессов (процессы слабого выщелачивания солей, процессы, обусловленные вымыванием-вмыванием глины и железо-органических соединений), а также сделана попытка учесть длительность эволюции почв (камбисоли, группа тропических почв).

Следует отметить, что хотя классификация почв ФАО осуществляется по принципу, предложенному американскими почвоведами (по диагностическим горизонтам), однако систематика почв ФАО создаёт основу для обобщения опыта разных научных школ, что является необходимым условием для оценки почвенных ресурсов Мира. В предлагаемых названиях используются не только термины западного происхождения, ставшие международными (андосоль, ферральсоль и др.), но отражены и русские термины, вошедшие в международный лексикон, а также широко использовались корни латинского и греческого происхождения, традиционно применяемые в естествознании. Разработка международной номенклатуры почв продолжается.

Структура почвенного покрова.

Вся совокупность почв конкретной территории называется почвенным покровом (почвенный покров Земли, материка, страны, хозяйства, земельного участка и т. д.).

Для рационального использования почвенного покрова той или иной территории важно учитывать не только свойства и уровень плодородия каждой почвы участка, но и знать, сколькими контурами, какого размера и формы представлена каждая почва на этой территории. То есть какой рисунок почвенного покрова (ПП) образуют все почвы, его составляющие, насколько близки или различны (контрастны) эти почвы по отношению друг к другу с точки зрения их лесорастительных или агрономических свойств.

Изучение пестроты почвенного покрова позволило установить её всеобщий характер, выявить наличие определённых форм неоднородности и установить понятие «структура почвенного покрова»

Под структурой почвенного покрова (СПП) понимают совокупность всех однообразных неоднородностей почвенного покрова, или закономерная совокупность элементарных почвенных ареалов

Конкретная структура почвенного покрова характеризуется многократно повторяющимися в пространстве ареалами определённых почв, создающих устойчивые состав и рисунок почвенного покрова, и устойчивые механизмы геохимических и геофизических связей между входящими в данную структуру почвами. Каждая конкретная структура обладает единством истории развития создавших её процессов (Фридланд, 1984). Важнейшими характеристиками ПК являются их компонентный состав, размер входящих в них ЭПА и степень агрономического различия (контрастность) между ними.

Элементарный почвенный ареал (ЭПА) — небольшой участок территории, занятый одной конкретной почвой самого низкого таксономического уровня (разряда), ограниченный со всех сторон другими ЭПА или непочвенными образованиями (карьером, водоемом и т. д.).

Главная характеристика ЭПА – это его классификационное название, которое раскрывает генезис, состав, свойства и уровень его плодородия. Кроме того важна оценка морфологии, дающая представление о размераах, форме контура, а также расчлененности его границ.

По размерам ЭПА делятся на мелкоконтурные (<1 га), среднеконтурные (1—20га), крупноконтурные (>20 га).

По форме они могут быть относительно округлые (изоморфные) – отношение длины с ширине менее 2, Вытянутые (от 2 до 5), линейные (более 5), а также различают разветвлённые (древовидные), лопастные, полосчатые, линзовидные, струйчатые и др.

ЭПА бывают гомогенные, спорадически пятнистые, регулярно-циклические.

Под гомогенными ЭПА понимают территорию, на которой распространены почвы, относящиеся в одной классификационной единице наиболее низкого ранга и со всех сторон ограниченные другими ЭПА или непочвенными образованиями, площадь которых неограничена (н. торфяно-подзолисто-поверхностно-глеевая почва, размер пятна не более 10 м, сформировавшаяся среди массива подзолистых или других почв).

Спорадически пятнистые ареалы характеризуются тем, что площадь их может изменяться в определённых весьма ограниченных пределах (типичные подзолистые почвы под кронами елей на фоне дерново-подзолистых почв; эти ЭПА не являются предметом географии почв).

Регулярно-циклические ЭПА характеризуются чередованием почв генетически единых, но резко различающихся по качественным характеристикам. Они возникают в результате растрескивания поверхности почвы и вертикального перемешивания почвенной массы (корковый солончак слитый).

Элементарные почвенные ареалы, сменяя друг друга, образуют почвенные комбинации (ПК), которые и характеризуют СПП конкретной территории.

Различают шесть (классов) почвенных комбинаций.

Классификация почвенных комбинаций

В зависимости от особенностей рельефа, свойств пород и других условий элементарного почвенного ареала составляются различные микро,- мезо,- и макрокомбинации, что создаёт конкретную структуру почвенного покрова.

Структуры почвенного покрова, образованные многократным повторением одной почвенной комбинации называются монокомбинационными, двумя и более – поликомбинационными.

Почвенные комбинации, в которых между ЭПА существуют тесные генетические связи, называют почвенными цепями, а комбинации с отсутствующей или ослабленной генетической связью – почвенными рядами.

Среди почвенных цепей выделяют микрокомбинации и мезокомбинации. Для микрокомбинаций характерно чередование мелких (единицы и десятки метров) ЭПА, чаще всего связанных с микрорельефом.

Микрокомбинации, образованные контрастными компонентами, называют почвенными комплексами, а сформированные малоконтрастными или неконтрастными компонентами – почвенными пятнистостями.

Микроструктуры распространены не везде, и всегда имеют фоновое строение: одна почва образует фон, другие врезаны в него. Для микрокомбинаций характерна высокая сложность почвенного покрова, связанная с малым размером ЭПА. Примером малоконтрастной микрокомбинации может служить пятнистость дерново-глубокооглеенных почв и дерново-неглубокооглеенных почв. Первые располагаются на микропонижениях рельефа, вторые – на микроповышениях.

Микрокомбинации характеризуются чередованием элементарных почвенных ареалов, связанных с микрорельефом (комплексы и пятнистости).

Мезокомбинации – чередование более крупных элементарных почвенных ареалов и микрокомбинаций, обычно связанные с мезорельефом или пространственной сменой почвообразующих пород (сочетания и вариации). Размеры их составляют сотни и тысячи метров.

В составе мезокомбинаций обосабливаются две главные генетические группы:

- мезокомбинации, обусловленные мезорельефом;

- мезокомбинации, обусловленные пространственной сменой почво-образующих пород.

В первой генетической группе различаются сочетания с контрастным почвенным покровом, т.е. характеризующиеся чередованием крупных ареалов слабоконтрастных почв, и вариации с неконтрастным почвенным покровом, т.е. характеризующиеся чередованием ареалов слабоконтрастных почв. Они характерны для почвенных цепей.

Во второй генетической группе выделяют мозаики – контрастные мезокомбинации (т.е. контрастные ЭПА), и ташеты – неконтрастные почвы.

Существование мозаики и ташетов характерно для почвенных рядов и обусловлено пестротой почвообразующих пород; при этом соседствующие компоненты почвенного покрова генетически не связаны между собой, и перемещение веществ от одних компонентов к другим очень слабое, не определяющее их различий.

Сочетания – дерново-подзолистые почвы, расположенные в верхних частях склонов, холмов, и торфяно-болотные почвы замкнутых депрессий.

Вариации – слабо-поверхностно-подзолистые иллювиально-железисто-гумусовые и поверхностно-подзолистые слабо-иллювиально-железисто–гумусовые почвы.

Ташет чернозёмов – чернозёмы на жёлто-бурых четвертичных глинах, чернозёмы на буровато-серых четвертичных глинах и чернозёмы на третичных зеленоватых глинах.

Уровни организации почвенного покрова – входят в систему структуры почвенного покрова и систему зонально-провинциального расчленения почвенного покрова. Низкий уровень – ЭПА; второй – микроструктура; третий – мезострукура; четвёртый – почвенный район; пятый почвенный округ; шестой – страна.

В системе зонально-провинциального расчленения почвенного покрова выделяют уровни: провинция, фация, зона, подзона и область.

Макрокомбинации – чередование мезокомбинаций, обусловленных макрорельефом (мозаики и ташеты - мозаики обусловлены сменой пород, ташеты – смена пород и растений).

Контрастность оценивается по плодородию почв в баллах (В.М. Фридланд). Сложность – по соотношению зональных и интразональных почв. Контрастность и сложность почвенного покрова определяют степень его неоднородности (произведение коэффициентов сложности и контрастности).

Структура почвенного покрова – это закономерная совокупность ЭПА, характерными параметрами которой являются компонентность (состав), сложность (частота пространственной смены ареалов), и контрастность (степень генетического и агрономического различия между ареалами).

Чем крупнее в почвенной комбинации площади ЭПА- тем они однороднее по агрономическим свойствам, тем агрономически благоприятнее СПП, и наоборот, чем больше (контрастнее) в комбинации отличается одна почва от другой, чем меньше площади ЭПА, тем неблагоприятнее СПП в агрономическом отношении.

В пятнистостях небольшие размеры ЭПА не играют заметной отрицательной роли, так как составляющие пятнистость почвы близки (неконтрастные) по своим агрономическим свойствам. Различают (Карманов) три группы СПП по их агрономическим качествам: агрономически однородные, агрономически неоднородные совместимые, агрономически неоднородные несовместимые.

Агрономически однородные СПП позволяют на участках (полях севооборотов и т. д.) применять одинаковый комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, проводить посев и сборку в одни и те же оптимальные сроки и получать близкие урожаи сельскохозяйственных культур. Агрономически однородные СПП всегда можно включать в состав одного поля севооборота. Они представлены пятнистостями, вариациями и ташетами.

К агрономически неоднородным совместимым СПП относятся территории, требующие при использовании почв массива небольших различий в системах агротехнических и мелиоративных мероприятий при общей их однотипности. При этом сроки полевых работ на контурах почв данной структуры близки, хотя урожаи могут заметно различаться. Такие СПП можно включать в состав одного поля. При этом необходимо осуществлять приемы выравнивания плодородия почв, составляющих СПП участка. Примером агрономически неоднородных совместимых СПП могут служить комбинации несмытых и слабосмытых почв.

Агрономически несовместимые СПП требуют качественно различных мероприятий, не допускают проведения основных полевых работ в одни и те же сроки. Они, как правило, не включаются в состав одного поля. В ряде случаев они могут быть включены в состав одного поля специализированных севооборотов (кормового, почвозащитного). При этом необходимо учитывать соотношение агрономически несовместимых почв в составе СПП, площади их контуров, характер границ, взаимное расположение и т. д. Как пример агрономической несовместимости СПП можно привести сочетание дерново-подзолистых почв плакоров и пологих склонов с сильнооглеенными почвами ложбин и западин, комбинации незасоленных я сильнозасоленных почв.

Существуют специальные методики количественной оценки сложности (пестроты), контрастности и неоднородности СПП, разработанные для почв разных зон. На качественном уровне такую оценку можно провести на основании сравнительной характеристики почв различных агропроизводственных групп. Изучение СПП основывается на картографировании почвенного покрова.

Вопросы 79-80

Лекция 24. Почвы тундровой и лесной зоны.

1. Общие условия почвообразования.

2. Особенности процессов почвообразования.

3. Строение, состав и лесорастительные свойства подзолистых, дерново-подзолистых и дерновых почв.

4. Особенности их использования и мероприятия по их улучшению.

Тундрово-арктическая зона тянется неширокой полосой вдоль побережья Северного Ледовитого Океана и представляет собой полярную почвенно-биоклиматическую область, которая делится на две зоны: арктическую и тундровую.

Зона арктических почв включает крайне северные острова Ледовитого Океана (Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, Острова Де-Лонга, север Новосибирских островов и северную оконечность полуострова Таймыр.

Зона тундровых почв расположена к югу от арктической зоны, простирается от северо-западной окраины Кольского полуострова до Берингова пролива и граничит на юге с таёжно-лесной зоной. По особенностям природных условий тундра подразделяется на арктическую, типичную и южную (включая лесотундру), в пределах которых выделяется четыре провинции: Кольская, Канинско-Печёрская, Северо-Сибирская, Чукотско-Анадырская. Равнинная тундра занимает 180 млн. га, горная – 165 млн. га.

Условия почвообразования почвы. Климат тундры суровый с очень холодной, ветреной и малоснежной зимой. Среднегодовая температура самой «тёплой» кольской части тундры – (-0,6^оС), а самой холодной азиатской – (-16^оС). Холодный сухой ветер, дующий с Ледовитого океана, сносит снег, иссушая живую часть растений. На глубине 30…150см от поверхности почвы расположен слой вечной мерзлоты. В зависимости от климата отдельных подзон и провинций, а также от механического состава почвы, характера растительности и рельефа глубина оттаивания колеблется от 30-80 см до 1-2 метров. Наибольшее оттаивание наблюдается по долинам рек (нередко здесь отсутствует многолетняя мерзлота) и наименьшее – на болотах с торфяными почвами. В течение прохладного короткого лета влаги испаряется меньше, чем выпадает за год, что создаёт условия для избыточного увлажнения. Глубина залегания грунтовых вод 0,2…0,5 м.

Арктическая зона. Годовое количество осадков 120…200 мм, без-морозный период отсутствует. Почвогрунты большую часть года находятся в мёрзлом состоянии, оттаивая на 2-2,5 месяца на глубину 30-50 см.

Тундровая зона характеризуется среднегодовой суммой осадков около 300 мм (Кольский и Чукотский полуострова – до 450 мм, Восточная Сибирь – 150-250 мм) и небольшим количеством тепла.

Сумма температур выше 10^оС составляет от 0^оС (арктическая тундра) до 400-600^оС (южная тундра и лесотундра). Продолжительность периода с температурой выше 5^оС от 40 дней в северной части зоны до 100 дней в южной. Низкие температуры определяют высокую влажность воздуха 75…90% в летний период.

Рельеф огромного, занятого тундрой пространства, весьма разнообразен. Западная часть представляет равнину с увалистыми или холмистыми формами рельефа, изобилующий замкнутыми термокарстовыми понижениями, занятыми озёрами и болотами, которые сформировались благодаря деятельности ледников, флювиогляциальных потоков, рек, ветров, и океана. В отдельных провинциях, особенно в восточной её части, рельеф имеет типичный горный характер (Хибины, Полярный Урал, Чукотский горный массив и другие).

Мерзлотные явления – трещинообразование, пучение, солюфлюкция (сползание почогрунтов по склону), термокарст – формируют пятнисто – мелкополигональный и бугорковатый (пятнисто-бугорковатый) микрорельеф на тундровых водоразделах и их склонах; крупнополигональный, плоско- и крупнобугристый микрорельеф – на обширных болотных равнинах. С севера на юг тундровой зоны всё большее значение приобретают пучинные и термокарстовые микроформы (бугорки, бугры)

В Арктической зоне в результате мерзлотных явлений формируются специфические «структурные» формы микрорельефа: на рыхлых породах – трещинные полигоны; на каменистых – каменные котлы, кольца, полосы и другие. Растительность: Растительный покров имеет разреженный, нередко очаговый характер. Отдельные растения или куртины отстоят далеко друг от друга. Это – мхи, аркто-альпийские кустарники (дриада, камнеломка), некоторые злаки (щучка, мятлик) накипные и другие лишайники. Фон образуют поверхности, лишённые растительности и покрытые корочкой водорослей.

Почвообразующие породы различны, отличаются преимущественно лёгким механическим составом. В равнинной части преобладают ледниковые и флювиогляциальные отложения, а также морские отложения, возникшие после отступления Ледовитого океана. В горных районах почвообразующие породы представлены преимущественно грубоскелетным элювием и делювием коренных пород.

Растительность тундры по составу может быть разделена на несколько подзон.

Арктическая тундра, покрытая грубыми каменистыми россыпями, раздроблена морозными трещинами на многоугольники – полигоны. Растительный покров сильно изрежен и представлен синезелёными водорослями, накипными лишайниками и мелкими мхами. Растительный покров в азиатской части арктической тундры имеет пятнистый характер («пятнистая тундра»).

Лишайниково-моховая (типичная) тундра характеризуется распространением мхов и лишайников (ягель). Моховые группировки преобладают на суглинистых, лишайниковые – на грубоскелетных, каменистых почвах. Характерная особенность мхов и лишайников – малое содержание зольных элементов (0,5-3%).

Постепенно лишайниково-моховая тундра переходит в кустарниковую тундру, в растительном покрове которой, кроме мхов и лишайников, появляются заросли ив, карликовая берёза, багульник, ягодные кустарнички (голубика, брусника, клюква), злаки, особенно пушица. К востоку от реки Лены мохово-лишайниковую растительность заменяют осоково-пушицевые группировки.

В южной тундре развиты мохово-кустарниковые тундры с хорошо выраженной ярусностью растительности. Встречаются участки пятнистой тундры, пятна совсем лишены растительности. По южным склонам на дренированных породах лёгкого механического состава, по долинам рек и морским побережьям встречаются участки с травянистой растительностью (тундровые луговые, пойменные и галофитные маршевые луга).

Лесотундра, или лесотундровое редколесье, - самая южная часть тундры, появляется сначала в защищённых от ветра и хорошо дренированных местах и долинах рек, а затем распространяется на всю территорию.

Лесотундра по составу пород неодинакова: на Кольском полуострове преобладает берёза, в восточноевропейской части – ель, в Западной Сибири – лиственница, на Чукотке - кедровый стланик, по речным долинам встречаются отдельные массивы низкорослых пойменных лесов. Очень большие площади представлены крупнобугристыми и плоскобугристыми болотами. Однако, хотя общая площадь лесотундры составляет 500 тыс.км², или 50млн. га, запаса древесины невелик, не превышает 10…20м³/га.

Почвообразование в тундре протекает в условиях отрицательных температур, обусловливающих формирование и сохранение вечной мерзлоты, образование морозных трещин, развитие процессов, приводящих к перемешиванию грунта в верхнем активном, лишь сезонно-оттаивающем «деятельном» слое. Ежегодно оттаивающий слой криогенных почв, называется «деятельным» слоем или слоем сезонного промерзания-оттаивания и представляет собой слой современного почвообразованияВ арктической зоне на рыхлых породах под растительностью формируются арктические дерновые (гумусные) почвы с разнообразными химическими признаками (от слабокислых до карбонатных и засолённых) в зависимости от состава пород и условий дренажа. На участках покрытых только водорослями, фактически развиты не почвы, а почвоплёнки (1-2 см мощностью), в понижениях рельефа – болотные переувлажнённые почвы, но часто неоглеенные, не имеющие признаков торфообразования («минеральные болота») и нередко содержащие карбонатные и легкорастворимые соли.

Образование, развитие и эволюция почв (генезис) в условиях влияния многолетней мерзлоты называется криогенезом, а образующие почвы называются криогенными.

Криогенные почвы – это обширная сборная группа различных типов почв, формирующихся в условиях криогенеза, общим диагностическим признаком которых служит наличие в подстилающих их грунтах многолетнемёрзлых слоёв («вечной мерзлоты»), которые сливаются в почвенном профиле со слоем сезонного промерзания – оттаивания.

Более широко используются в настоящее время термины «криогенные (мерзлотные) процессы» вместо криогенные почвы и «криогенные явления» вместо криогенеза.

Криогенные процессы охватывают все процессы и явления, связанные с длительным, в том числе сезонным, промораживанием почв и грунтов. Однако глееподзолистые почвы северной тайги или сезонно промерзающие серые лесные почвы лесостепи не относятся к криогенным, и их процесс образования не относится к криогенезу.

Криогенные почвы распространены в арктической и субарктической зонах (тундре), в Восточно-Сибирской части бореального пояса, западно-канадской части бореального пояса и в горах. Южная граница криогенных почв проходит по нулевой изотерме среднегодовой температуры воздуха.

Общими свойствами криогенных почв являются: мерзлотный тип температурного и водного режимов; низкие скорость и ёмкость биологического круговорота веществ; оторфованность и грубогумусность органогенных горизонтов; слабая дифференциация минеральной части профиля на генетические горизонты; наличие в профиле признаков криогенной деформации и криотурбаций (полигональность, бугорковатость и пятнистость поверхности, морозобойная трещиноватость, криогенная дифференциация скелетного материала); криогенная оструктуренность; криогенная коагуляция продуктов выветривания и почвообразования.

Арктические почвы – это характерный тип хорошо дренированных почв арктической ландшафтно-географической зоны, сформировавшийся в условиях холодного сухого климата.

Профиль этих почв слабо дифференцирован как по морфологии, так и по составу и состоит из горизонтов А и С, иногда может быть переходный горизонт АС.

Для почвообразования этих почв характерно широкое развитие мерзлотных явлений вымораживания и трещинообразования; небольшое поступление органических остатков (до 6 ц/га и менее); формирование арктических дерновых почв с маломощным (менее 10 см) гумусовым горизонтом при отсутствии горизонта Ао; сильно выраженная неравномерность гумусового горизонта по мощности и содержанию гумуса (2-7%), его пространственная прерывистость, что связано с трещиноватостью почв и не сплошным растительным покровом; отсутствие или слабое проявление оглеения вследствие хорошей аэрации скелетных и трещиноватых арктических почв и незначительного увлажнения; криогенное накопление железа в верхних горизонтах и слабое проявление выщелачивания (криогенное подтягивание железа, мобилизующегося в условиях сезонной смены аэробных и анаэробных условий); близкая к нейтральной реакция (рН 6,4-6,8), высокая насыщенность почв основаниями (96-99%) и малое содержание илистой фракции; не сплошной очаговый характер почвенного покрова на водоразделах; отдельные ареалы арктических дерновых почв на фоне почвоплёнок.

Арктические почвы делятся на два подтипа: арктические пустынные и арктические типичные гумусные.

В пределах арктических пустынных выделяется два рода: насыщенные, карбонатные и засоленные.

Арктические пустынные насыщенные не имеют новообразований, легкорастворимых солей и карбонатов в верхней части профиля. Арктические пустынные карбонатные и засоленные имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды и солевую корочку на поверхности.

Арктические типичные гумусовые почвы характеризуются слабокислой или нейтральной реакцией, имеют несколько большие запасы гумуса, формируются под задернованными участками полигонов, солевых аккумуляций не имеют.

Наиболее характерные черты арктических почв следующие:

- комплексность почвенного покрова, связанная с характером микрорельефа, полигональность;

- укороченность профиля в связи с низкой интенсивностью почвообразовательных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием;

- неполнота и недифференцированность почвенного профиля из-за малой интенсивности передвижения веществ;

- значительная скелетность, вследствие преобладания физического выветривания;

- отсутствие оглеения, связанного с небольшим количеством осадков.

В арктике эти районы могут быть использованы как охотничьи угодья и резервы для сохранения и поддержания численности редких видов животных (белый медведь, овцебык, белый канадский гусь и другие).

Для тундровой ландшафтно-географической зоны типичны тундрово-глеевые почвы.

Тундрово-глеевые почвы формируются на многолетнемерзлотных, преимущественно суглинистых отложениях, в условиях очень короткого и холодного вегетационного периода под кустарниково–лишайниково-моховой растительностью, характеризующиеся оглеенным профилем типа О(Т)-(А)-(Вg)-G. Важную роль в генезисе тундровых почв играют такие криогенные процессы, как пятнообразование, пучение, трещинообразование. Морозобойные трещины, неполная сомкнутость растительного покрова и деятельность человека способствуют развитию оврагов в тундре.

Общие особенности почвообразования в тундровой зоне следующие:

- медленный темп биологического круговорота веществ и всех почвенных процессов, преобразующих минеральную массу материнской породы; микрофлора представлена микроскопическими грибами и гнилостными бактериями; азотфиксирующие бактерии почти совсем отсутствуют; микробиологические процессы сосредоточены в 10-20 см слое;

- большая активность мерзлотных процессов, способствующих перемешиванию (гомогенизации) почвенной массы и растворов в периоды промерзания, когда возникают восходящие и внутригоризонтальные перемещения твёрдой фазы почвы и почвенных растворов;

- замедленность процессов удаления подвижных соединений за пределы почвенной толщи благодаря криогенным миграциям, наличию в нижней части профиля мерзлотного водоупора и краткости периода активного почвообразования в годовом цикле;

- оглеение, связано с переувлажнением почв, накоплением в них полуразложившихся органических остатков, высокое содержание водорастворимых веществ.

Значительный запас мёртвых растительных остатков обусловлены замедленной минерализацией опада, бедностью бактериальной флоры, неблагоприятными почвенными температурами, невысокой зольностью, малым содержанием в нём оснований.

Даже небольшое количество (2-5 ц/га) органического вещества, поступающего на поверхность почвы и в её толщу, не успевает перерабатываться микроорганизмами и накапливается в форме оторфованных органических остатков. Накопление растительных остатков ведёт к формированию грубогумусовых и оторфованных горизонтов. Постепенно общее количество органического вещества накапливается до 4-5 т/га на поверхности почв и до 7-8 т/га в её толще.

При разложении органических остатков освобождается большое количество водорастворимых органических веществ, в которых преобладают фульвокислоты (С_гк:С_фк = 0,3-0,5). Кислый характер образующихся органических веществ, постоянное их присутствие в почвенном растворе, интенсивное развитие оглеения способствуют накоплению подвижных продуктов почвообразования. Однако заметного перераспределения содержания ила и полутораокисей в профиле тундровых почв не отмечается, так как близкое залегание водоупорной мерзлоты, криогенный массо-и влагообмен, слабая водопроницаемость почвенной толщи тормозят процессы дифференциации.

В толще почвы из-за переувлажнения и недостатка кислорода воздуха в присутствии органического вещества развиваются глеевые процессы, в результате которых соединения железа становятся более подвижными. Железо в глеевых почвах находится в закисной форме, что придаёт почвам голубоватый или сизый цвет. При опускании грунтовых вод поступающий в почву кислород воздуха окисляет соединения железа, образуя охру ярко-жёлтого, оранжевого, красного и бурого цветов. Почва становится охристо-глеевой. В мёртвом органическом веществе аккумулируется значительное количество энергии тундровых биогенезов.

Основными чертами тундрового глеевого почвообразования являются: небольшая скорость разрушения и изменения почвообразующих пород; замедленное удаление продуктов выветривания и почвообразования из почвенной толщи; слабая дифференциация профиля по распределению ила и минеральных компонентов; оглеенность профиля; относительная замедленность разложения и синтеза органических веществ и, как следствие этого, образование кислого грубого органического вещества и потёчного подвижного гумуса и, соответственно, образование грубогумусных горизонтов со значительным количеством легкорастворимых гумусовых соединений фульватной природы; существенная роль криогенных процессов (криогенный масса- и влагообмен) в формировании морфологии и химических свойств почв. На лёгких и щебнистых почвах оглеение не выражено, так как водопроницаемость почв хорошая и активно развивается процесс нисходящего перемещения фульватных органических соединений в комплексах с полуторными окислами железа и алюминия (гумусовый процесс).

С усилением континентальности климата (к северу тундровой зоны) степень оглеения уменьшается наряду с увеличением разложения органических остатков. Появляется процесс гумусонакопления (дерновый) и формируются гумусовые, а не торфянисто-перегнойные горизонты.

В южной тундре и лесотундре создаются условия для подзолистого процесса. На суглинках глеевые почвы оподзолены, а на лёгких породах формируются карликовые подзолы мощностью 8…15 см..

При благоприятных условиях водного, воздушного и теплового режимов на хорошо дренированных и прогреваемых участках, преимущественно на южных склонах развиваются тундровые дерновые почвы.

Впервые самостоятельный тип «полярных» почв выделил В.В. Докучаев, а Н.М. Сибирцев выделил их в зону тундровых почв. В дальнейшем работы по изучению природных условий и почв проводились советскими учёными. В настоящее время различают несколько типов почв тундры: полигональные, тундрово-глеевые, болотные и дерновые.

Полигональные почвы формируются в условиях резкого преобладания физического выветривания и действия низких температур. Поверхность почв в этих районах покрыта сетью полигонов в виде многоугольников, отделённых друг от друга каменными валиками. На каменных валиках поселяются растения, образующие при отмирании торфянистую подстилку. Минеральная часть этих почв более или менее однородна. Их различают по выраженности глеевых процессов, механическому составу и материнским породам.

Зональным типом почв являются тундрово-глеевые (105 млн. га). В самостоятельный почвенный тип выделяют неоглеённые почвы на лёгких и щебнистых породах – подбуры.

В южной части тундры распространены болотные (18 млн. га), аллювиально-тундрово-дерновые (3,6 млн.га) и подзолистые почвы (подзолы иллювиально-железисто-гумусовые); на морских побережьях формируются засолённые (маршевые) почвы.

Тундрово-глеевые почвы состоят в основном из трёх горизонтов: А_о – оторфованной подстилки; А₁ –перегнойно-аккумулятивного горизонта мощностью 2…6 см и глеевого горизонта. Общая мощность почв колеблется от 20 до 80 см. При просыхании верхней части почв образуются охристо-глеевые горизонты. В песчаных и супесчаных почвах при вымывании водорастворимых органических соединений на некоторую глубину образуется тёмноокрашенный гумусово-иллювиальный горизонт В_h, постепенно переходящий в материнскую породу.

В тундровых почвах содержится 1…2,5% гумуса; минеральная часть мало изменена. При значительном накоплении гумусовых веществ и преобладании фульвокислот происходит подкисление верхних горизонтов почвы. Степень насыщенности основаниями в южной части колеблется в пределах 50…70%, в северной – 70…80%. В верхней части почвенного профиля наблюдается накопление полуторных соединений железа, а калий, кальций и магний вытесняются из поглощающего комплекса верхних горизонтов.

В зависимости от степени оглеения профиля, наличия или отсутствия признаков оподзоливания, степени разложения органогенных горизонтов выделяют четыре подтипа тундровых глеевых почв: тундровые слабоглеевые гумусные; тундровые глеевые перегнойные; тундровые глеевые торфянистые; тундровые глеевые оподзоленные.

Тундровые слабоглеевые гумусные почвы – распространены в Северо-Сибирской провинции на хорошо дренированных суглинистых водоразделах. Профиль: А_о - маломощная торфянистая подстилка (2-3 см); А₁ - гумусовый аккумулятивный горизонт (3-5 см), хорошо выраженный; Вg – минеральный переходный оглеенный горизонт бурой окраски с отдельными неяркими сизыми или ржавыми пятнами, степень оглеения возрастает с глубиной; Сg – глеевый горизонт тёмно-сизой окраски, но он может отсутствовать, далее идёт мерзлота.

Общая мощность профиля – 40-60 см. Содержание гумуса в горизонте А₁ – 5…10%, в горизонте В - 1,5..3,5%. Часто над мерзлотой наблюдается аккумуляция подвижного гумуса и аморфных полуторных окислов. Характерна высокая степень насыщенности основаниями и от кислой до нейтральной реакции среды (рН).

Тундровые глеевые перегнойные почвы распространены в европейской подзоне арктической тундры и на более увлажнённых местообитаниях в Северо-Сибирской провинции. Профиль: А_о – торфянистая маломощная подстилка (2-3 см); А_оА₁ – перегнойный горизонт (5-7 см), буровато-коричневый, мажущийся, с большим количеством полуразло-жившегося материала; G - глеевый горизонт голубовато-сизого или сизого цвета; степень оглеения может быть постоянной до мерзлоты, а может с глубиной уменьшаться.

Общая мощность профиля 60-80 см. Содержание гумуса в горизонте А_оА₁ – 30-60%, азота около 1,5%; в горизонте G – 0,5-2,0 и 0,005-0,1% соответственно.

Тундровые глеевые торфянистые почвы – распространены в южной типичной, кустарничковой тундре и лесотундре европейских и Чукотско-Анадырской провинциях. Профиль: А_о – торфянистая подстилка 5-7 см; А_о1 – торфянистый горизонт, коричневой окраски, мощностью от 3-5 до 15-20 (30) см; А₁ – перегнойный горизонт, не сплошной, тёмно-серого цвета, 2-6 см; G – глеевый горизонт, грязно-стального, серого или сизого цвета с отдельными ржавыми пятнами, нередко тиксотропный, постепенно переходящий в породу.

Общая мощность профиля 60-100 см. Содержание органического вещества в торфянистом горизонте 70%, азота – 1,5%. В глеевом - содержание гумуса – 1,5-6%, азота – 0,1-0,2%. Почвы кислые и сильно кислые. Степень насыщенности основаниями низкая.

Тундровые глеевые оподзоленные почвы распространены в южной тундре и лесотундре наиболее влажных европейских и Чукотско-Анадырской провинциях. Профиль имеет признаки осветления (оподзоливания) в верхней части. А_о – маломощная торфянистая подстилка (3-5 см); А_оА₁, или А₁ – перегнойный или гумусовый горизонт, буровато-коричневый, 5-10 см; А_2, или G – подзолистый, или глеевый, горизонт, сизовато-светло-бурый или сизый, иногда с голубоватым или желтоватым оттенком, оподзоленный мощностью 20-40 см; В, или G – иллювиальный, или глеевый, буровато-сизый или сизый постепенно (при отсутствии мерзлоты) или резко сменяющийся С – материнской породой.

Общая мощность профиля – более 1 метра. Оподзоленность этих почв отчётливо выражена по распределению илистой фракции валовых и аморфных полуторных окислов, поглощённых оснований.

В зависимости от механического состава тундровые глеевые почвы делят на два рода: тунровые глеевые (собственно) на суглинисто-глинистых породах и тундровые глеевые иллювиально-гумусные на супесчано-песчаных породах, в которых оглеение возникает или в связи с их слоистостью, или из-за близкого залегания льдистой мерзлоты.

Тундровые глеевые иллювиально-гумусные почвы делят на оподзоленные и неоподзоленные. В оподзоленных почвах под подстилкой выделяется ясно подзолистый горизонт (А₂).

При исчезновении признаков переувлажнения и оглеения тундровые глеевые иллювиально-гумусовые почвы переходят в самостоятельный почвенный тип – подбуры. При усилении в подбурах признаков оподзоливания (сплошной горизонт А₂ – 5 см), они сменяются другим почвенным типом – подзолами (иллювиально-железисто-гумусовыми) – широко распространены в южной тундре и лесотундре европейских и Чукотско-Анадырской провинций.

Часто профиль тундровых глеевых почв, особенно развитых на глинистых и суглинистых породах деформирован, торфянистый горизонт отсутствует, поверхность почвы обнажена, минеральные горизонты изогнуты и разорваны, фрагменты органогенных горизонтов погребены в минеральной толще на разной глубине, что связано с процессами пучения и солифлюкции.

Тиксотропность почв тундры связана с образованием на поверхности почвенных частиц коллоидных плёнок из кремнекислоты, гидратов полуторных окислов, а также коллоидных органо-минеральных соединений. В условиях незначительных уклонов тиксотропный слой в талом состоянии передвигается как единая тестообразная масса, что приводит к изменению как форм рельефа, так и строение почвенного профиля.

Болотные почвы тундры представлены преимущественно низинными торфяниками, маломощными и среднемощными, а также болотными низинными торфянисто-и торфянисто-глеевыми почвами. Большинство почв тундры относится к кислым или сильнокислым, они обладают значительной гидролитической кислотностью, степень насыщенности основаниями 20-70%. Дерновые почвы большого распространения не имеют.

Использование почв тундры. В зоне тундры около 75% территории занято оленьими пастбищами, 5% находится под лесами и кустарниками, около 10% - под болотами и 10% - под неудобными землями. В районе распространения тундровых глеевых почв традиционными формами являются оленеводство, рыбоводство, охотничий промысел. Тундра – кормовая база северного оленеводства (41,6% пастбищ страны).

Основные пастбища расположены в полосе мохово-лишайниковых и кустарниковых тундр, а также на галофитных приморских лугах. Лишайниковые тундры используются как зимние пастбища, моховые, травяно-моховые, ерниковые тундры и приморские луга – как летние. Арктическая тундра менее благоприятна для оленеводства.

Для сельскохозяйственного использования наиболее благоприятны аллювиально-тундрово-дерновые почвы и почвы лёгкого механического состава, так как они лучше прогреваются, быстрее и на большую глубину оттаивают и лучше дренированы. Однако они требуют агротехнических мероприятий, направленных на усиление активности биохимических процессов, улучшение воздушного, теплового и пищевого режимов почв.

Повышение плодородия почв может быть достигнуто при проведении гидромелиоративных работ (осушение), глубокой обработки почв, применении гребневой вспашки, формировании мощного пахотного горизонта с одновременным внесением высоких доз органических, минеральных и бактериальных удобрений. Из местных удобрений используют золу и отходы рыбной промышленности.

В кустарниковой тундре и лесотундре лесоразведение перспективно на почвах лёгкого механического состава. В зоне тундры и лесотундры в открытом грунте выращивают картофель, капуста, чеснок, лук, морковь, редис, репу, редьку, кормовые корнеплоды, ячмень и овёс на зелёную массу, вико-овсяные смеси на силос. Сеяные травосмеси для молочного животноводства на культурных пастбищах.

Почвы и ландшафты тундры и лесотундры по направленности их сельскохозяйственного использования можно сгруппировать следующим образом:

- тундровые глеевые, торфянисто- и перегнойно-глеевые, горно-тундровые, тундровые болотные – под оленьи пастбища;

- тундровые глееватые дифференцированные и оподзоленные, тундровые иллювиально-гумусовые лёгкие по механическому составу - для создания культурных сенокосов и пастбищ и частично для выращивания овощных культур;

- пойменные дерновые почвы, как наиболее плодородные, под сенокосы и пастбища; при их освоении необходимо проведение комплекса культуртехнических и гидромелиоративных мероприятий и применение удобрений; большой резерв естественных кормов – приморские низменности и озёрные котловины.

Большое значение в жизни людей тундры имеют лесное редколесье и кустарниковые заросли. Леса снижают силу ветра, достигающего иногда скорости 35 м/с, повышают температуру воздуха, способствуют большему прогреванию почв, защищая сельскохозяйственные участки от холодных ветров, способствуют накоплению снега и сохранению посевов. В последнее время редколесье тундры входит в ряде районов в систему защитных лесов. Создание в подзоне лесотундры, обладающей неблагоприятными лесорастительными условиями, защитных полос будет иметь большое народнохозяйственное значение. Наиболее устойчивы здесь – ель, лиственница, сосна, а также кустарниковые породы.

Почвы лесной зоны. Лесная зона занимает 52% территории страны (большую часть бореального пояса) и размещается в следующих почвенно-биоклиматических областях:

- в Европейско-Западно-Сибирской таёжно-лесной континентальной (европейская часть России и Западная Сибирь) - подзона северной тайги с тёмно подзолистыми почвами, средней тайги с подзолистыми, южной тайги с дерново-подзолистыми почвами;

- Восточно-Сибирской мерзлотно-таёжной континентальной – подзона глеемерзлотно-таёжных почв северной тайги и мерзлотно-таёжных почв средней тайги;

- Дальневосточной таёжно-лесной с зонами: пеплово-вулканических почв, подзолистых и буро-таёжных почв.

На севере таёжно-лесная зона соприкасается с тундрой, на юге с лесо степной зоной. Общая площадь зоны 1150 млн. га (включая и бурые лесные почвы), из них 65% занято равнинами, остальная часть приходится на горные районы. По природно-хозяйственным признакам таёжно-лесную зону объединяют с северными районами лесостепной зоны – эта объединённая зона называется нечернозёмной.

Условия почвообразования.

Климат лесной зоны континентальный, умеренно холодный; в районах Восточной Сибири – резко континентальный, на Дальнем Востоке – муссонный. Среднегодовая температура в европейской части России изменяется от –3 до +4^оС, в Восточной Сибири от –7^о до –16^оС, и до +7,5^оС на Дальнем востоке. Количество осадков в центральной таёжно-лесной области составляет 350-700 мм в год, продолжительность периода с температурой выше 10^оС – 40-155 дней, сумма положительных температур за этот период 400-2450^оС. В Восточно-Сибирской мерзлотно-таёжной области эти показатели составляют 150-600 мм, 40-123 дня, 400-2000^оС, в Дальневосточной таёжно-лугово-лесной области – 380-1000 мм, 40-103 дня, 400-1500^оС соответственно. Наиболее общей чертой климата лесной зоны, за исключением некоторых районов, является постоянство влажности воздуха летом и превышение количество осадков над испарением в 1,1-1,3 раза, что обеспечивает формирование промывного типа водного режима. Территория зоны считается зоной достаточного и избыточного увлажнения, хотя имеется ряд районов с недостаточным увлажнением. Большое влияние на почвообразование и рост лесов оказывает глубина залегания вечной мерзлоты в восточной части зоны. Длительное промерзание почвы приостанавливает процесс почвообразования и развития растительности. В таёжно-лесной зоне выделяют следующие фации: тёплую (западно – и южноевропейскую); умеренную (восточно европейскую); холодную (западно – и среднесибирскую); длительномерзлотную (восточносибирскую и дальневосточную); холодную влажную (тихоокеанскую) – Камчатка, Сахалин

Рельеф лесной зоны разнообразен. В целом территория таёжно-лесной зоны делится на равнинную, плоскогорную и горную части.

На европейской части России зона лесов расположена в пределах Русской равнины, рельеф которой в основном сформировался в четвертичный период под влиянием ледников, флювиогляциальных и речных вод. Здесь на общем равнинном фоне встречаются возвышенности высотой 220-460 метров над уровнем моря (Литовско-Белорусская, Валдайская, Московская, Смоленско-Клинско-Дмитровская гряды, Северные увалы, Тимонский кряж), поверхность которых сильно эродирована и пересечена долинами рек, оврагами и балками. Значительную территорию занимают Полесье, Приволжская и Средне-Русская возвышенности.

Встречаются низины – высота над уровнем моря 100-150 метров (Полесско-Днепровская, Верхне-Волжская, Окско-Мокшанская, Мещерская низменности). Их рельеф мало расчленён, поверхность слабо волнистая, с большим количеством мелких озёр и обширными заболоченными массивами.

Западно-Сибирская часть зоны – представляет собой обширную слабодренированную равнину, расположенную в пределах Западно-Сибирской низменности. Восточная Сибирь гориста, а Дальний Восток имеет очень сложный горный рельеф, где горные хребты чередуются с обширными участками равнин и низменностей, к которым приурочены основные массивы сельскохозяйственных земель.

Почвообразующие материнские породы имеют различное происхождение. В европейской части зоны почвообразующие породы представлены ледниковыми, водно-ледниковыми и речными отложениями. Это песчаные флювиогляциальные отложения (песчаные и супесчаные породы) Полесско-Днепровской, Мещерской, Верхневолжской низменностей

и других). Большая часть территории, покрытой песками, на небольшой глубине подстилается мореной более ранних оледенений или третичными и более древними отложениями различного происхождения.

Возвышенные участки и водораздельные пространства обычно покрыты моренами (алюмосиликатные и реже карбонатные, различного гранулометрического состава), покровными, а иногда лёссовидными суглинками и глинами (ленточные глины в Ленинградской и Новгородской областях). Древнеаллювиальные отложения, песчаные и супесчаные, приурочены к древним речным террасам, а современные аллювиальные отложения - в поймах больших и малых рек.

В горных районах европейской части, в Сибири и на Дальнем Востоке почвы формируются на элювии коренных кристаллических горных пород, у подножия склонов встречаются делювиальные отложения коренных пород. В районах Западно-Сибирской равнины широко распространены морские отложения.

Почвообразующие породы оказывают большое влияние на формирование почвенного покрова: на алюмосиликатных суглинистых породах формируются в основном подзолистые и дерново-подзолистые бедные почвы; на хорошо водопроницаемых песчаных породах образуются сухие и свежие бедные подзолистые и иллювиально-железистые почвы; на слабоводопроницаемых глинистых породах наблюдается оглеение.

Растительность лесной зоны представлена лесами различного состава и продуктивности. Часть зоны занята болотами и лугами. Лесная зона делится на две подзоны: тайги и смешанных лесов. Подзона тайги в Европейской и Западно-Сибирской части по климатическим условиям, растительности и почвенному покрову подразделяют с севера на юг на северную, среднюю и южную тайгу. В этой подзоне господствуют тёмно-хвойные леса, где основными лесообразующими породами являются ель, сосна, пихта, кедр, лиственница.

Северная тайга занята изреженными еловыми лесами с примесью берёзы, осины, лиственницы. В западных районах и на породах лёгкого механического состава преобладают сосновые леса (боры). Под пологом леса северной тайги развит ярус субарктических болотных кустарников (карликовая берёзка, багульник, голубика, вороника), мхов и лишайников (мхи – зелёные мхи, кукушкин лён, сфагнум); травянистая растительность не развивается. Почвенный покров образует подзону глееподзолистых и подзолистых иллювиально-гумусовых почв.

Средняя тайга представлена тёмно-хвойными еловыми лесами. Под пологом леса развивается сплошной моховой покров с почти полным отсутствием травянистой растительности. Подлесок отсутствует или слабо развит и представлен ивами, рябиной, крушиной, черёмухой, можжевельником. На месте вырубок и пожарищ произрастают вторичные леса из сосны, берёзы, осины. На песчаных почвах развиты боры-беломошники. Почвенный покров образует подзону подзолистых почв.

Южная тайга в европейской части представлена тёмно-хвойными лесами (ель европейская) с примесью широколиственных пород (дуб, ясень, клён, липа) и смешанными широколиственно-тёмно-хвойными лесами (липово-дубово-еловыми, ясене-дубово-еловыми и др.); в Западной Сибири – лиственными лесами (берёза, осина). Под пологом лесов в подлеске – лещина, бересклет и хорошо развит травянистый покров (сныть, перелеска ветреница, копытень, злаки на лугах – полевица обыкновенная, овсяница красная, душистый колосок, мятлик луговой). Распространены сфагновые болота. Почвенный покров образует подзону дерново-подзолистых почв.

К востоку от реки Енисей господствуют светло-хвойные леса, в основном лиственничные. На Дальнем Востоке встречаются светло хвойные, тёмно-хвойные, хвойно-широколиственные и широколиственные леса. В состав пород входят лиственница сибирская и даурская, в горах – кедр. Встречаются ель, сосна, тёмно-хвойные леса из ели аянской и пихты белокорой. Встречается клён берёзокорый, клён земнокорый, каменная берёза. В травяном покрове мятлики, вейники, ирисы, герани, чины, горошки и другие. Приморье и Приамурье богата такими видами третичного периода: кедр корейский, ясень маньчжурский, орех маньчжурский, бархат амурский, лимонник китайский, актинидия острая, дуб монгольский, лианы, папоротники. Встречаются болота (мари) формируются на равнинном рельефе, обрамлённом горами в условиях муссонского климата, обилия осадков, длительной сезонной мерзлоты. Характерно медленное накопление торфа при высокой заболоченности (мхи сфагновые).

Растительность таёжно-лесной зоны – важнейший фактор почвообразования. На формирование почв оказывает количество растительного опада и его химический состав. Опад хвойных лесов состоит из хвои, веток, коры, шишек, богат дубильными веществами, смолами, восками, лигнином, суберином. Такой опад разлагается преимущественно грибами, что способствует образованию кислых соединений и развитию подзолистого процесса. Более богатый мелкий опад лиственных деревьев и трав, поэтому под пологом лиственных лесов и особенно травянистыми сообществами развивается дерновый подзолистый процесс. Сочетание болотного, подзолистого и дернового процессов обусловливает разнообразие почв и почвенный покров таёжно-лесной зоны В Восточно_Сибирской области почвы образуются под большим влиянием мерзлотных процессов.

Почвенный покров таёжно-лесной зоны состоит из почв разной степени оподзоленности и оглеённости.

Главными почвами зоны являются: подзолистые, дерновые, болотные, дерново-подзолистые, болотно-подзолистые и мерзлотно-таёжные.

Почвенные зоны наиболее ярко выражены на равнинных территориях. В Средней и Восточной Сибири проявляется не широтная зональность, а более чётко выражена высотно-поясная дифференциация почвенного покрова, что обусловлено распространением литогенных пород.

Подзолистые почвы. Профиль: с поверхности имеют А_о – подстилка, мощностью от 2-5 до 10 см; А_оА₁ – слаборазвитый гумусовый горизонт, представленный слоем грубого гумуса в 1-3 см; А₁А₂ (может не быть) – фульватный гумус вымыт из подстилки на глубину 3-5 см; А₂ – подзолистый; А₂В –переходный; В –иллювиальный горизонт; по степени выраженности иллювия гор. В подразделяется на В₁, В₂ и т.д.; ВС – переходный; С – подстилающая порода.

Мощность профиля 100-120 см. Верхние горизонты сильнокислые (рН_КСl – 3,3-4,0). Формируются главным образом в средне-таёжной подзоне.

В связи с неоднородностью условий почвообразования внутри зоны подзолистые почвы разделяются на два подзональных подтипа: глееподзолистые и подзолистые. Подзолистые почвы по условиям температурного режима делятся на два фациальных подтипа: подзолистые умеренно холодные промерзающие и подзолистые холодные длительно промерзающие.

Глееподзолистые почвы имеют строение профиля А_о - А_2g - А₂В_g – В – ВС - С.

А_о - лесная подстилка, мощность 5...-10 см, грубогумусная, слабооторфованная, состоит из древесного опада (хвоя, ветки, шишки) отмерших и живых мхов, лишайников;

А_2g - подзолистый, элювиально-глеевый, мощностью 3…15 см, сизовато-светло-серый с буроватыми пятнами, с крупитчатой во влажном состоянии и порошистой в сухом – структурой;

А₂В_g – – переходный горизонт, мощностью 5…10 см, окрашен неоднородно (палевые и белесовато-сизоватые языки и пятна чередуются с более тёмными пятнами и заклинками), суглинистый, уплотнён, содержит ортштейны;

В - иллювиальный горизонт, различной мощности, бурых тонов окраски, тяжелосуглинистый, плитчато-призматический или комковато-ореховатый, плотный с белёсой присыпкой по граням структурных отдельностей; ВС – переходный горизонт; С – почвообразующая порода.

Наиболее характерно наличие оглеения в горизонте А₂ и А₂В в виде сизовато-серых тонов в окраске и бурых пятен и присутствие мелких конкреций. Профиль имеет кислую реакцию (рН 3,2-4,3, особенно в горизонте А₂ и А₂В_g). Обменная кислотность обусловлена алюминием. Насыщенность основаниями верхних горизонтов 20-60%, содержание гумуса в А_2g – 2-4%. В горизонте В потёки гумуса и его содержание не превышает 1%. Преобладает фульватный гумус, светло окрашенный, способный образовывать подвижные комплексы с полутораоксидами. В составе гумусовых кислот нет фракций, связанных с кальцием. Профиль почв дифференцирован по распределению илистой фракции и валовому составу. Горизонты А_2g и А₂В_g в отличие от породы обогащены легкомобилизуемыми формами железа и несколько обеднены полуторными оксидами.

Характерные признаки глееподзолистых почв отсутствие гумусового горизонта А₁ и поверхностное оглеение.

Роды подзолистых почв: подзолистые обычные – почвы на суглинистых породах с наиболее чётко выраженными подтиповыми признаками; остаточно-карбонатные – образуются на карбонатных породах, вскипают от 10% НCl в горизонтах В или С; контактно-глееватые – формируются на двучленных породах, имеют второй осветлённый горизонт на контакте песчаных отложений с суглинистыми, вследствие временного застоя влаги; иллювиально–железистые – развиваются на песчаных породах, горизонт В ярко-охристый в связи с накоплением несиликатных форм железа; иллювиально-гумусовые – образуются на песчаных и супесчаных породах и приурочены к древнеаллювиальным и флювиогляциальным пескам, а также к хрящево-щебнистому элювию и делювию коренных пород. Верхняя часть иллювиального горизонта коричневатого и тёмно-коричневого, а иногда чёрного цвета от находящихся в ней органо-минеральных соединений (комплексы фульватного гумуса с жеелзом и алюмиинем), ниже идёт иллювиальный горизонт полутораокисей, постепенно переходящий в породу.

Профиль иллювиально-гумусовых почв: А_о – слабо оторфованная лесная подстилка (2…8 см); А_оА₁ –перегнойный горизонт (2 см); А₁А₂ – гумусово-элювиальный, светло-серый, бесструктурный (2-3 см); А₂ – элювиальный, подзолистый, белёсый, бесструктурный (1…15 см); В_h – иллювиально-гумусовый горизонт, окраска от тёмно-коричневой до красно-бурой (30…45 см); ВС – переходный горизонт; С – материнская порода.

Эти почвы отличаются высокой плотностью по всему профилю (рН 3,0-3,5 в верхних горизонтах). В горизонте В – рН 4,5-5,0, содержание гумуса 5…10%; сумма поглощённых оснований 10-15 мг-экв/100г почвы. Профиль слабодифференцирован по содержанию илу, гранулометрический состав изменяется слабо.

Роды: иллювиально-гумусово-железистые – близки к иллювиально- гумусовым, но отличаются более светлой окраской горизонта В, в котором наряду с гумусом накапливается значительное количество железа, индекс горизонта В_hf; слабодифференцированные – развиваются на сухих песках со слабо проявленными типовыми признаками.

На лёгких, богатых основаниями породах, процесс оподзоливания не развивается, так как кислоты нейтрализуются основаниями и в этих условиях формируются подбуры, характеризующиеся бурым неоподзоленным профилем. Различают псевдофибровые – в горизонте В имеются тонкие 1-2 см горизонтальные ярко-ржавые или коричнево-ржавые прослойки уплотнённого песка или супеси, обогащённые гидроксидами железа; глубинно-глееватые; глубинно-глееватые мерзлотные.

Виды подзолистых почв различают по степени оподзоленности: слабоподзолистые – горизонт А₂ выражен пятнами; среднеподзолистые – горизонт А₂ сплошной, плитчатой или плитчато-комковатой структуры; сильноподзолистые – горизонт А₂ сплошной, рассыпчато-листоватой или чешуйчатой структуры; подзолы – горизонт А₂ сплошной, белёсый мучнистый. По глубине оподзоливания (от нижней границы А_о): поверхностно-подзолистые – до 5 см; мелкоподзолистые – до 20 см; неглубокоподзолистые – до 30 см; глубокоподзолистые – более 30 см.

Состав и свойства подзолистых почв.

Гранулометрический и минералогический состав. Профиль подзолистых супесчаных и суглинистых почв отчётливо дифференцирован по содержанию ила: подзолистый горизонт обеднён, а иллювиальный обогащён илистой фракцией. По отношению к породе вся толща верхних горизонтов часто имеет элювиальный характер. В почвах, развитых на песках, такой закономерности нет.

Для минералогического состава типично редкое преобладание первичных минералов (кварца, полевых шпатов, слюд); из вторичных минералов присутствуют гидрослюды, вермикулит, минералы монтмориллонитовой группы, аморфные полуторные оксиды, в небольших количествах каолинит, гидрогетит.

В валовом химическом составе минеральной части почв отмечается обеднённость подзолистого горизонта по сравнению с породой железом и алюминием и обогащение его остаточным кремнезёмом.

Отмеченная закономерность в распределении железа, алюминия и кремнезёма, а также ила по профилю является важным показателем развития подзолистого процесса и наиболее существенным диагностическим признаком подзолистых почв.

Подзолистые почвы содержат мало гумуса (от 1,0-1,5 до 2-4%), который сосредоточен в небольшом по мощности горизонте (2-3 см). В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Гуминовые кислоты находятся в свободном состоянии или непрочно связаны с минеральной частью почвы. Они бедны азотом, фосфором, особенно легкодоступными формами. Для подзолистых и особенно глееподзолистых почв типично повышенное содержание подвижного железа, алюминия и марганца в количествах, токсичных для растений.

Физико-химические свойства. Почвы подзолистого типа характеризуются невысокой ёмкостью обмена (от 2-4 мг-экв в песчаных до 12-17 мг-экв в суглинистых), низкой насыщенностью основаниями (менее 50%), кислой реакцией и малой буферностью. Низкая ёмкость обмена связана с небольшим содержанием гумуса, его фульвокислотным составом и с обеднённостью верхней части профиля илом. Наименьшая ёмкость в подзолистом горизонте, наибольшая в иллювиальном. Они имеют повышенную обменную кислотность, обусловленную H⁺ Al³⁺.

Физические и водно-физические свойства подзолистых почв определяются механическим составом исходных пород, их сложением, выраженностью подзолистого процесса. Подзолистые почвы бесструктурны, плотность в них увеличивается от верхних горизонтов к нижним. Повышенная плотность и наименьшая пористость в иллювиальном горизонте. В суглинистых почвах, из-за слабой водопроницаемости, в подзолистом горизонте может создаваться верховодка.

Почвенные режимы. Подзолистые почвы формируются при промывном типе водного режима. Весной в суглинистых почвах наблюдается избыточное увлажнение, с которым связано поверхностное оглеение, особенно ярко оно развито в глееподзолистых почвах. По температурному режиму глееподзолистые почвы выделяются как подтип холодных длительно промерзающих почв. В подтипе подзолистых – фациальные подтипы – умеренно холодные промерзающие (европейская часть) и умеренно холодные длительно промерзающие (азиатская часть зоны). Глееподзолистые почвы характеризуются низкой биологической активностью, в подтипе подзолистых почв она повышается.

Оценивая состав и свойства подзолистых почв, можно сказать, что в большинстве своём они неблагоприятны для произрастания на них растений, так как в них происходит вымывание зольных элементов, образование горизонта «мор», имеют повышенную кислотность, в них разрушается значительная часть коллоидных и илистых частиц. Все эти свойства определяют почвенное плодородие и, в первую очередь, способность обеспечивать растения пищей, кислородом почвенного воздуха и влагой.

Естественная древесная растительность в лесной зоне обеспечивается в достаточном количестве, так как годовая сумма осадков, их распределение по сезонам полностью обеспечивают потребность насаждений во влаге. Кроме того, под лесной растительностью структура не разрушается, хотя в подзолистых почвах она непрочная, что повышает влагоудерживающую способность почв, особенно на материнских породах суглинистого и глинистого состава. Поэтому деревья полностью обеспечены влагой и их корневые системы достаточным притоком воздуха.

Подзолистые почвы песчаного механического состава бесструктурны, водоудерживающая способность их ничтожна, но древесные насаждения имеют высокую продуктивность при неглубоком, близком залегании грунтовых вод или при неглубоком подстилании песков влагоёмкими суглинистыми или глинистыми отложениями.

Образование в процессе оподзоливания псевдофибр (тонких прослоек, сцементированных окислом железа или глинозёма) повышает водоудерживающую способность почв и, следовательно, улучшается снабжение насаждений влагой. Сильное оподзоливание песчаных почв и образование в горизонте В орштейна приводит к резкому снижению лесорастительных свойств.

Вымывание зольных веществ в процессе оподзоливания неблагоприятно для обеспеченности древесных насаждений элементами питания, но потеря таких соединений как кремнезёма, полутораоксидов железа и алюминия не оказывает негативного влияния на растения, так как потребление их незначительно, а содержание их в почвах велико.

Значительная потеря Са и К при оподзоливании не сказывается на развитии насаждений, так как древесные породы способны обеспечить себя этими элементами, воздействуя биологическим и биохимическим путём на разложение первичных и вторичных минералов.

Фосфор накапливается в верхних горизонтах путём биологической миграции. Легкодоступные формы быстро усваиваются растениями. Труднодоступные соединения разлагаются микоризой и обеспечивают питание древесных растений.

Общий запас азота достаточен, так как он поступает в форме окислов азота с атмосферными осадками и за счёт деятельности микроорганизмов – азотфиксаторов. Однако на песчаных почвах обеспеченность азотом может быть недостаточной. Микориза также участвует в азотном питании древесных растений, делая доступными органические соединения азота.

Использование подзолистых почв в лесном и сельском хозяйстве возможно при проведении целого комплекса мероприятий, способствующих улучшению свойств и повышению их плодородия. Мероприятия, применяемые в лесном хозяйстве для улучшения лесорастительных свойств:

- посев люпина на песчаных почвах в междурядьях при культуре сосны;

- известкование лесных подзолистых почв, способствует снижению кислотности, увеличению содержания обменного кальция, легкоподвижной фосфорной кислоты, соединений азота; мёртвый напочвенный покров сменяется обильным травяным, что способствовало повышению почвенного плодородия; на песчаных почвах в питомниках вносят глинистый мергель совместно с органическими удобрениями;

- применение минеральных, органических, микроудобрений и бактериальных препаратов в питомниках, культурах и взрослых насаждениях, а также золы;

- рыхление подстилки и перемешивание её с минеральными частями почвы – хороший приём улучшения лесорастительных свойств;

- рубки ухода за лесом с одновременными мерами ухода за почвой;

рубки ухода влияют на микроклимат, изменение состава живого напочвенного покрова за счёт большого участия трав, активизируют процессы разложения подстилки, увеличивают содержание гумуса и питательных веществ, усиливают физиологические процессы у оставшегося древостоя за счёт увеличения площади питания и усиления биохимических процессов в почве. Однако рубки должны сопровождаться проведением взаимосвязанных мер ухода за лесом и почвой, внесением удобрений, рыхлением;

- изменение состава растущих насаждений; в тёмнохвойные насаждения вводят лиственные и широколиственные породы, кустарники с глубокой корневой системой; этот приём увеличивает мощность корнеобитаемого слоя, усиливая поток зольных элементов из нижних горизонтов в верхние; опад лиственных пород снижает кислотность подстилки, ускоряя разложение органических остатков; снижение кислотности усиливает нитрификационный процесс; глубокие корневые системы перехватывают вымываемые зольные вещества, уменьшая их потери;

- в качестве примесей введение липы, берёзы, клёна, орешника, рябины и особенно – азотонакопителей – акации, ольхи, ракиты, дрока; из хвойных – лиственницу;

- в сельском хозяйстве обработка почвы, направленная на создание глубокого пахотного слоя

- введение севооборотов с многолетними травами для создания структуры почвы и обогащения её азотом и органическим веществом; улучшение водного и воздушного режимов;

- известкование – снижение кислотности, улучшение азотного режима, подавление вредного влияния алюминия и марганца;

- внесение органических, минеральных удобрений улучшает физи-ческие свойства почвы, обогащает гумусом и доступными формами Р и К.

Вследствие окультуривания подзолистых почв улучшаются их свойства, подзолистый горизонт исчезает, пахотный горизонт становится структурным. Почвы называются окультуренными дерново-подзолистыми.

Дерновые почвы лесной зоны образуются под чистыми ассоциациями луговой травянистой растительности на любых породах, а под травянистыми и мохово-травянистыми лесами – на карбонатных или богатых первичными минералами породах. Встречаются в Ленинградской, Архангельской, Вологодской, Калининской, Московской и других областях. В Восточной Сибири распространены мерзлотно-таёжные дерновые почвы, дерново-лесные почвы. В Якутии – дерново-лесные палевые осолоделые почвы. На Дальнем Востоке, Камчатке, Курильских островах – пеплово-вулканические и буротаёжные почвы. Общая площадь дерновых почв более 9 млн. га, из них 5 млн. га на Камчатке и в Восточной Сибири.

Классификация. Три типа: дерново-карбонатные (рендзины), дерново-литогенные, дерново-глеевые.

Виды: по содержанию гумуса и мощности гумусового горизонта: перегнойные – более 12%; многогумусные – 5-12%; среднегумусные – 3-5%; малогумусные – менее 3%; маломощные – < 15 см; среднемощные – >15 см.

Дерново-карбонатные типичные почвы формируются на маломощном элювии известковых пород. Профиль их 30 см и менее. Вскипают от 10% НСl с поверхности или в горизонте А₁, содержание гумуса 5…22%, что способствует накоплению в нём значительных запасов элементов питания, слабая дифференциация профиля по валовому составу, близкая к нейтральной реакция гумусового слоя. Они отличаются маломощностью, щебнистостью, неустойчивым водным режимом. Используются под выгоны.

Дерново-карбонатные выщелоченнные развиваются на более мощной толще элюво-делювия карбонатных пород. Профиль – 60-100 см. Содержание гумуса от 3-5 до 5-10%, реакция гумусового слоя слабокислая (рН-5,5-6,5), вскипание от 10% НСl ниже гумусового слоя.

По мере выщелачивания из верхнего горизонта кальция и накопления глинистых частиц (слой 20-40 см) дерново-карбонатная почва начинает оподзоливаться. В процессе её оподзоливания выделяется ряд хорошо выраженных стадий: 1 - образование выщелочной рендзины; 2 - образование оподзоленной рендзины; 3 - образование дерново-подзолистой почвы, степень оподзоленности которой со временем возрастает.

Процесс перехода дерново-карбонатной почвы через три стадии – это эволюция почв во времени.

Дерново-карбонатные оподзоленные почвы характеризуются признаками оподзоленности, реакция в гумусовом горизонте слабокислая, вскипание в нижней части горизонта В. Эти почвы обладают высоким природным плодородием и относятся к лучшим автоморфным почвам таёжно-лесной зоны. Однако, залегая на плотных породах, дерново-карбонатные почвы нередко обладают неблагоприятным водным режимом. В таких случаях на них появляется сосна. При более благоприятных условиях увлажнения на дерново-карбонатных породах поселяется ель с большой примесью широколиственных пород (дуба, ясеня, клёна, липы) и обильным травянистым покровом.

При развитии на карбонатной породе почвы в условиях повышенного увлажнения появляются признаки оглеения и выделяются такие подтипы: дерново-подзолисто-глееватые; перегнойно-поверхностно-глеевые; дерново-грунтово-глеевые; перегнойные грунтово-глеевые.

Роды: - карбонатные, насыщенные, оподзоленные

Виды: по содержанию гумуса и мощности гумусового горизонта.

Перегнойно-карбонатные почвы обладают высоким потенциальным плодородием и их целесообразно использовать под создание сосновых и сосново-лиственничных светлых лесов. Перегнойно-карбонатно-глеевые с проточными грунтовыми водами использовать под елово-ольховые, ольхово-ясеневые и другие.

Дерново-подзолистые почвы распространены преимущественно в южных районах европейской и азиатской части таёжно-лесной зоны, образуя подзону дерново-подзолистых почв (185 млн. га).

Профиль дерново-подзолистые почв под природной растительностью: А_d – дернина, или А_о – лесная подстилка, мощностью 3-5 см, бурая, состоит из растительных остатков разной степени разложения; А₁ – гумусо–эллювиальный (дерновый) горизонт, (от 5 до 15-20 см), светло-серый, реже тёмно-серый, комковато-порошистый, рыхлый; А₂ – подзолистый; А₂В – переходный; В – иллювиальный; С – материнская порода.

В пахотных почвах: А_п – пахотный горизонт; А₂ – подзолистый горизонт; А₂В – переходный или непосредственно В – иллювиальный.

Дерново-подзолистые почвы согласно «Классификации» выделяются как подтип в типе подзолистых почв, но целесообразнее их рассматривать как тип. В таёжно-лесной зоне они создают основной фонд пахотных земель

Подтипы:

- дерново-палево-подзолистые (дерново-подзолистые умеренно-тёплые кратковременно промерзающие) – характерная палевая окраска горизонта А₂, её связывают с капиллярным подтягиванием растворов железа из зоны контакта при двучленном строении профиля, с биогенным накоплением железа, унаследованным от породы, с процессами внутреннего выветривания (Белоруссия, Прибалтика, Калининградская область);

- дерново-подзолистые умеренно промерзающие почвы широко распространены в европейской части Южной тайги; профиль – 150 200 см, имеют сильнокислую или кислую реакцию по всему профилю; по тепловому балансу уступают дерново-палево-подзолистым; характерно наличие сухого летнего периода на фоне промывного водного режима;

- дерново-подзолистые умеренно холодные длительно промерзающие почвы распространены в южной части таёжной зоны Сибири; мощность профиля 10-150 см; среди них часто встречаются почвы со вторым гумусовым горизонтом (А_оА₁ - А₂ - А_h - А₂В – В - С).

Наличие второго горизонта рассматривается как реликтовый признак, свидетельствующий о принадлежности таких почв ранее к луговым, лугово-степным, чернозёмовидным. Изменение климата и травяной растительности вызвало оподзоливание. Второй гумусовый горизонт также связывают с современными процессами миграции растворимых форм гумусовых веществ, с последующим их осаждением в результате смены реакции.

Роды: как в подзолистых почвах род дерново-подзолистых со вторым гумусовым горизонтом. Для глинистых и суглинистых – обычные, остаточно-карбонатные, пестроцветные, остаточно-дерновые (в прошлом – дерновые пойменные), со вторым гумусовым горизонтом, языковатые (А₂В более 15 см, с языками), для песчаных и супесчаных – псевдофибровые, слабо дифференцированные, контактно-глубокоглеевые.

Виды: по степени проявления дернового и подзолистого процессов; по мощности гумусового горизонта – слабодерновые (А₁ менее 10 см); среднедерновые (А₁ 10-15 см); глубокодерновые (А₁ более 15 см); по глубине нижней границы подзолистого горизонта: поверхностно-подзолистые (А₂ менее 10 см); мелкоподзолистые (А₂ 10-20 см); неглубокоподзолистые (А₂ 20-30 см); глубокоподзолистые (А₂ более 30 см); по степени выраженности поверхностного оглеения – неоглеенные и поверхностно-слабоглееватые, имеющие в эллювиальной части профиля – железисто-марганцевые конкреции; по содержанию гумуса в горизонте А₁ делятся на – слабогумусные – в целинных до 3%, в пахотных – до 2%; среднегумусные – в целинных почвах – 3-5%, в пахотных – 2-4%; высокогумусные – в целинных – более 5%, в пахотных более 4%.

Состав и свойства дерново-подзолистых почв неразрывно связаны с развитием подзолистого и дернового процессов, а также зависят от приёмов окультуривания и механического состава.

Дерново-подзолистые почвы имеют кислую или сильнокислую реакцию по всему профилю (рН 3,5-4,5); наблюдается чёткая дифферен-циация профиля по валовому составу и илистой фракции; подзолистый горизонт отличается повышенным содержанием кремнезёма и обеднён-ностью илистой фракции; содержание ила несколько повышено в горизонте А₁ в связи с накоплением органических коллоидов, особенно много ила в иллювиальном горизонте; имеют низкую степень насыщенности основания-ми (30-80%); верхние горизонты обеднены полуторными окислами, подвижным азотом и фосфором; общая мощность профиля 200-250 см. Ёмкость поглощения изменяется по профилю в соответствии с распределением гумуса и ила: наименьшая – в подзолистом, наибольшая – в иллювиальном.

Свойства дерново-подзолистых почв южной тайги и хвойно-широколиственных лесов зависит от фациальных особенностей климата, гранулометрического, химического и минералогического состава почвообразующих пород. Они бедны валовыми запасами и подвижными формами азота и фосфора. Азот содержится в органической форме, при минерализации образуются нитратные и аммиачные формы, доступные растениям. Валовое содержание азота не превышает 0,2%.

Фосфор в минеральных соединениях. Валовое содержание его в песчаных и супесчаных почвах 0,05-0,07% Р₂О₅, в суглинистых 0,1-0,16%. Прочносвязанный фосфор с аморфными полуторными окислами и глинистыми минералами; подвижных фосфатов 0-5, 5-10 мг/100 г почвы, в окультуренных до 20 мг/100 г.

Валовое содержание калия в пахотном горизонте колеблется от 1 до 2,5% К₂О. Много его в тяжёлых почвах, богатых калийными минералами (слюды, гидрослюды), подвижного 7-15 мг/100 г. Содержание микроэлементов варьирует в широких пределах. В одних случаях может быть недостаток, в других избыток.

По глубине профиля ухудшаются физические свойства: плотность, пористость. Дерново-подзолистые почвы характеризуются непрочной структурой.

Болотно-подзолистые почвы формируются в результате подзолистого и болотного процессов почвообразования, что осуществляется при избыточном увлажнении, поверхностными или мягкими грунтовыми водами. Встречаются в подзонах глееподзолистых и подзолистых почв. В подзоне дерново-подзолистых почв приурочены к пониженным элементам рельефа (88 млн. га). Почвы полугидроморфные, имеют кислую реакцию (рН_сол 3-4), подзолистый горизонт обогащён кремнезёмом и обеднён полутораоксидами, в глеевых горизонтах накапливаются подвижные формы железа.

Болотно-подзолистые почвы сохраняют признаки подзолистых почв, но характеризуются оглеением минеральной части и имеют с поверхности органогенный горизонт от 10 до 30 см.

Подтипы:

- торфянисто-подзолистые поверхностно-глеевые (А_о – 10…30 см, оглеение по всему профилю);

- торфянисто-подзолистые грунтово-глеевые (А_о – 10…30 см, оглеение сильное, нижняя часть профиля переувлажнена, часто водоносна);

- перегнойно-подзолистые поверхностно-глеевые (А_о – 10…20 см, содержание гумуса 20…30%, реакция в верхней части профиля кислая рН 4, в нижней – рН 6,7), развиваются в тёплой фации дерново-подзолистой подзоны;

- дерново (перегнойно)-подзолистые грунтово-глеевые, развиваются на песчаных и супесчаных породах в подзоне дерново-подзолистых почв (А₁ или А_g – 10 см, содержание гумуса 2…10%, выражен ортзандровый или иллювиальный горизонт).

Роды: обычные, иллювиально-гумусовые, иллювиально-железистые, оруденелые, контактно-глееподзолистые.

Виды: по степени и глубине оподзоливания, мощности торфа (торфянисто- и торфяно-подзолистые).

Мерзлотно-таёжные почвы распространены в равнинных и горных районах Средней и Восточной Сибири, на севере Дальнего Востока, в средней тайге, в Забайкалье, Якутии, Колыме, Чукотке и характерны для северной и средней части восточносибирской тайги.

Они развиваются в условиях вечной мерзлоты, залегающей на различной глубине на многолетне-мерзлотных породах преимущественно суглинистого состава в условиях холодного климата (среднегодовая температура отрицательная равна –2^о и -4^оС, в экстраконтинентальных условиях t = -16^оС) под светлохвойной преимущественно лиственничной тайгой с напочвенным покровом из кустарничков (багульник, брусника, голубика) и характеризуются профилем типа А_о – А₁ – В_g – C (C_g).

Значительная часть этих почв промерзает зимой до слоя вечной мерзлоты, и длительное время имеет отрицательные температуры, которые понижают доступность воды и элементов питания для растений, замедляют процессы разложения органических веществ, ограничивают глубину корнеобитаемого слоя растений. При оттаивании часто образуется надмерзлотная верховодка, или грунтовые воды, и почвы оказываются переувлажнёнными, что приводит к развитию глеевых процессов.

В этих почвах идёт поверхностное накопление гумуса и аморфных гидроксидов железа, обладающих большой миграционной способностью; наблюдается явление тиксотропности; имеют место криогенные (мерзлотные) процессы, вызывающие перемешивание разных слоёв почвы и приводящие к слабой выраженности горизонтов почвенного профиля.

Выделяют три типа мерзлотно-таёжных почв: мерзлотно-таёжные глеевые (криоглеезёмы) – наиболее распространённые; мерзлотно-таёжные неоглеенные (гомогенные криозёмы); мерзлотно-таёжные палевые почвы.

Мерзлотно-таёжно-глеевые почвы формируются в северной тайге, в них постоянно происходит перемешивание материала под влиянием криогенных процессов, что ведёт к развитию нерасчленённого на горизонты почвенного профиля.

Эти почвы с поверхности имеют маломощную лесную подстилку; органогенный горизонт (гумусовый, торфяной, торфо-перегнойный), сменяется недифференцированной минеральной толщей. Глеевые процессы выражены в форме сплошного надмерзлотного или локального оглеения; характерно отсутствие выноса ила и элювиально-иллювиального перераспределения валовых форм кремнезёма и полуторных окислов.

Почвы полугидроморфные, неоподзолены или слабо оподзолены, кислые, оттаивают летом на глубину 50…100 см, отличаются слабой биологической активностью и низким плодородием.

Мерзлотно-таёжные кислые почвы развиваются в гумидных провинциях мерзлотно-таёжной области (400…500 мм осадков/год), и формируются под лиственничной тайгой; имеют небольшой корнеобитаемый слой; заметна выраженность перераспределения минеральной толщи по илу, кремнезёму и полутораоксидам; имеют более кислую реакцию, низкую насыщенность основаниями, сравнительно большое количество натёчного гумуса в профиле (3-4%), содержат много фосфора и калия; меньшее проявление процессов криотурбаций.

Мерзлотно-таёжные ожелезнённые почвы характеризуются большим содержанием соединений железа в верхнем гумусовом горизонте, кислые, ненасыщенные основаниями.

Мерзлотно-таёжные палевые почвы развиваются под пологом лесов с мохово-лишайниковым и травяным напочвенным покровом на лёссовидных карбонатных отложениях в условиях ультраконтинентального полузасушливого климата в Восточно-Сибирской мерзлотно-таёжной области (автоморфные почвы). Они имеют хорошо выраженный гумусовый профиль (30…50 см с содержанием гумуса около 3%), близкую к нейтральной или нейтральную реакцию, полностью насыщены основаниями. Подразделяются на типы: палевые, палево-карбонатные, палево-осолоделые, палево-подзолистые, палево-серые. Эта группа почв широко используется в земледелии.

На Камчатке под берёзовыми лесами с обильным высокотравьем формируются пеплово-вулканические почвы на пеплах супесчаного или суглинистого мехсостава, имеют выраженную слоистость, грубый гумус, кислую реакцию. В нижней части профиля развиты иллювиально-железисто-гумусовые горизонты.

В таёжных лесах Дальнего Востока развиваются буро-таёжные почвы, имеющие слабую дифференциацию профиля, высокое содержание гумуса (20…24%), кислую реакцию по всему профилю; признаки оподзоливания слабые или отсутствуют.

Почвенный покров зоны характеризуется мелкоконтурностью, широким участием комбинаций автоморфных почв и почв разной степени гидроморфности, а также эродированных почв на пахотных угодьях с расчленённым рельефом.

Лесорастительные свойства почв лесной зоны.

В лесной зоне занято (% площади): пашнями 6,3; сенокосами - 3,5;

пастбищами и выгонами - 2; оленьими пастбищами - 7,3; лесами и кустарниками- 52,3; болотами- 22,1; неудобными и другими землями- 6,2.

На почвах зоны выращивается около 150 различных зерновых, кормовых, овощных и технических культур, в том числе пшеница, овес, рожь, ячмень, кукуруза, картофель.

Лесорастительные свойства почв определяются в значительной мере климатическими условиями, с которыми тесно связаны свойства почв и, прежде всего, их естественное плодородие. Наибольшим плодородием обладают дерново-подзолистые и дерновые хорошо дренированные почвы, на которых естественные насаждения имеют хороший рост и большой запас древесины. Далее идут подзолы и дерново-подзолистые глеевые почвы, которые формируются в избыточно увлажненных районах и поэтому обладают плохими водно-воздушными свойствами. Еще худшими свойствами обладают глееподзолы, мерзлотно-таежные, подзолисто-болотные почвы. Самые плохие лесорастительные свойства имеют торфяные и мерзлотные таежно-глеевые почвы.

Огромное влияние на лесорастительные условия оказывают уровень грунтовых вод и глубина залегания глея, глубина залегания суглинков, подстилающих пески. Лесорастительные свойства почв в значительной степени зависят от количества элементов питания и влаги в корнеобитаемом слое почвы. Обычно они меняются в зависимости от типа, вида и механического состава почвы.

Лесная зона имеет пониженное естественное плодородие почв. В северной тайге важнейшим фактором, снижающим продуктивность насаждений, является избыточное увлажнение, в Восточной Сибири - слой вечной мерзлоты. В европейской части страны нередки сухие песчаные массивы. Даже лучшие лесные почвы обычно имеют кислую реакцию, недостаточно высокое содержание нитратных форм азота, нередко обеднены фосфором и калием. Поэтому при выращивании леса необходима разработка мер по повышению плодородия почв с целью получения большего количества древесины и продуктов леса с единицы площади.

Для повышения плодородия почв необходима их правильная обработка. При обработке почвы следует создать мощный пахотный горизонт, для чего вспашку нужно производить на глубину 30-35 см; на переувлажненных почвах рекомендуется применять вспашки всвал, гребневую и плантажную для создания микроповышений; на заболоченных площадях проводят специальную осушительную сеть каналов. Большой эффект, особенно в питомниках, получается при применении удобрений и известковании кислых почв. Известкование почв целесообразно проводить не только в питомниках, но и под лесными культурами.

Для повышения плодородия лесных почв вносят органические удобрения, доза которых колеблется в пределах 20-40 т/га. В качестве удобрений можно использовать торф низинных болот, запахивая его в почву.

Древесные породы, особенно хвойные, хорошо реагируют на внесение минеральных удобрений. Дозы удобрений зависят от степени обеспеченности почв подвижными соединениями. В лесном хозяйстве, в питомниках при содержании калия и фосфора более 15 мг на 100 г почвы, удобрения не вносят. При содержании подвижных форм фосфора в супесчаных и легкосуглинистых почвах от 0 до 5 мг на 100 г почвы вносят 60 кг/га действующего вещества фосфорных удобрений, на тяжело- и среднесуглинистых соответственно 65-80.

Для лиственных пород доза удобрений на 20-30 % выше, чем для хвойных. Калийные удобрения вносят (одинаковыми дозами) независимо от пород в соответствии со степенью обеспеченности почв калием в дозах 30-40, 20-30 и 15-20 кг/га действующего вещества. Удобрения вносят через 1,5-2 года. На дерново-подзолистых почвах большой эффект имеют азотные удобрения, которые рекомендуется вносить, по данным Пушкинской почвенно-химической лаборатории, под хвойные и лиственные породы в следующих дозах (кг/га):

Содержание гумуса, % Хвойные Лиственные

До 2 60-80 40-60

2-3 40-60 20-40

3-4 20-30 10-20

Азотные удобрения могут быстро вымываться из почвы, поэтому их вносят через год, а при неблагоприятных условиях - через полгода.

Кроме минеральных и органических удобрений, применяют еще бактериальные (фосфоро- и азотобактерин). В небольших количествах вносят микроэлементы (кобальт, медь, бор, марганец, цинк и др.). В настоящее время удобрения дают хороший эффект при внесении их в приспевающие насаждения, причем, как показывают опыты, наибольший эффект получается от внесения 120-150 кг/га азотных удобрений, которые через 2-3 года повышают прирост примерно в 2 раза.

Плодородие почв можно повышать и путем создания смешанных насаждений. В этом случае целесообразно одновременно выращивать хвойные и лиственные породы, так как опад последних богат кальцием, магнием, серой, фосфором. При уходе за лесом следует вырубать больные и отставшие в росте деревья. Поверхность почвы при этом осветляется, ускоряется разложение подстилки, и круговорот веществ в лесу становится более интенсивным. При выращивании леса на почвах таежной подзоны очень важно вводить те породы, которые дают максимальную продуктивность на данных почвах, т. е. соблюдать принцип соответствия лесорастительных условий биологии древесных пород. Это также обеспечит интенсивный биологический круговорот воды и элементов питания.

Положительный эффект дают рыхление лесной подстилки и перемешивание ее с минеральной частью почвы, посев люпина, обогащающего почву азотом, создание микроповышений из порубочных Вопорс 83

Лекция 26. Почвы горно-лесных ландшафтов и речных пойм.

1. Особенности почвообразования.

2. Зональность почвенного покрова.

3. Строение и свойства, особенности морфологии горных почв.

4. Специфические почвы горных стран.

5. Особенности использования и охраны.

Горные территории занимают более пятой части общей площади суши земного шара – 30,65 млн. км² или 21% (в нашей стране ¹/₃). Основным фактором формирования ландшафтов горных систем является их поясность (вертикальная зональность), под которой понимается закономерная смена климата, растительности и почв с высотой местности (т.е. смену почв с высотой местности, что связано с изменением климата и растительности).

Почвенные зоны в горных странах, подобно равнинным территориям располагаются в виде поясов. Однако отмечаются случаи, когда с высотой местности последовательная смена почв нарушается.

Явление обратного, или «неправильного», залегания почв называется инверсией почвенных зон. Нередко одна почвенная зона внедряется в другую, что может быть обусловлено экспозицией склона или проникновением почвенных зон по долинам рек. Такое смещение одной зоны в другую, известно как миграция почвенных зон. В ряде горных стран в системе нормальных рядов зон отдельные почвенные зоны выпадают совсем.

Определяющей чертой высотной поясности является изменение климатических условий. С увеличением высоты уменьшается средняя температура воздуха (в среднем на 0,5^оС на каждые 100 м). С высотой изменяется влажность воздуха, хотя общее количество осадков с высотой возрастает до определённого предела, а затем уменьшается. Возрастает с высотой суммарная солнечная радиация, но при этом увеличивается доля прямой радиации и уменьшается рассеянной. Поглощённая радиация и радиационный баланс с высотой закономерно уменьшаются.

Почвообразование в горах протекает в основном на плотных породах, что обуславливает малую мощность профиля, в сравнении с почвами равнинных территорий, высокую щебнистость и очень плохую сортированность материала, слагающего почвенную толщу. В горах формируются коры выветривания элювиального и реже транзитного типов, лишь в отдельных плохо дренированных бессточных межгорных впадинах и котловинах образуются коры выветривания аккумулятивного типа.

В горах ведущим процессом формирования элювия является физическое выветривание. При формированиии почв на маломощных элювиальных и отчасти транзитных корах выветривания, почвообразование и выветривание неотделимы ни в пространстве, ни во времени, толщи почвообразования и выветривания физически совпадают.

Чрезвычайно велика роль рельефа в горном почвообразовании, который В.В. Докучаев образно назвал «вершителем почвенных судеб».

Общими чертами горного рельефа являются очень сильная его расчленённость, большие перепады высот, разнообразие форм рельефа (горные хребты, цепи, нагорья, плоскогорья, плато; межгорные впадины, котловины, долины, седловины; холмы, гряды, гребни, овраги, уступы, террасы; вулканические конусы, плато, кальдеры, маары и др.).

Господствующими видами поверхности являются склоны, крутизны и экспозиции, что обуславливает сильное развитие процессов склоновой денудации (размыва) и формирование интенсивного бокового внутрипочвенного и подпочвенного геохимического оттока. Процессы денудации определяют малую мощность почвенного профиля вследствие постоянного удаления верхних слоёв продуктов выветривания и почвообразования. При этом в процессы выветривания и почвообразования постоянно вовлекаются новые слои почвообразующих пород.

Горные почвы, с одной стороны, постоянно обогащаются элементами питания растений, и в то же время постоянно обедняются ими в результате интенсивного геохимического оттока.

На процессы почвообразования в горах большое влияние оказывает экспозиция склонов. В северном полушарии склоны южных и близких к ним экспозиций получают больше тепла, они более сухие, снежный покров на них держится меньше, снеготаяние более бурное. На этих склонах сильнее проявляются процессы денудации. Различия в водном и тепловом режимах сказываются на растительности, а следовательно, и на почвах.

Солярная экспозиция не во всех системах влияет одинаково. Наибольшие различия в почвенном покрове склонов отмечается в горных системах умеренного или недостаточного увлажнения. В горных системах сильноувлажнённых или засушливых районов действие экспозиций затушевывается. Существенное влияние на пестроту почвенного покрова оказывает экспозиция склона по отношению к сухим или влажным, холодным или тёплым ветрам (ветровая экспозиция).

Основной чертой растительности горных стран является её распределение в соответствии с высотной поясностью. Для большинства горных систем характерна смена с высотой лесных поясов на пояса травянистых, чаще всего луговых растительных сообществ.

Пояс лиственных лесов сменяется поясом тёмно-хвойных лесов, выше располагается пояс среднетравных субальпийских лугов, выше пояс низкотравных альпийских лугов, выше – субнивальный пояс, отличительной чертой которого является отсутствие сплошного растительного покрова, выше – нивальный пояс, пояс господства скал, осыпей, ледников и снежников. По мере увеличения сухости и континентальности климата на горных склонах преобладают сухостепные и полупустынные растительные сообщества.

Отличительной чертой почвообразования в горах по сравнению с равнинными территориями является неравнозначность факторов почвообразования. Резко возрастает роль рельефа, так как он определяет интенсивность процессов денудации, бокового стока, гидротермический режим почв в соответствии с экспозицией склона. Он формирует климатические особенности, а также распределение растительности. Высотная поясность обусловлена большими перепадами высот, что характерно для горного рельефа.

Влияние материнской породы в горах проявляется сильнее, так как постоянное вовлечение в почвообразование новых слоёв породы, высокая щебнистость профиля приводит к тому, что почва наследует многие свойства почвообразующей породы. Из почвообразующих пород широко распространены продукты выветривания меловых, третичных (известняки, песчаники, сланцы) осадочных отложений, а также породы магматического происхождения.

По межгорным долинам и впадинам коренные породы часто перекрыты чехлом четвертичных скелетных отложений различной мощности и мехсостава. Встречаются почвообразующие породы, содержащие водорастворимые соли, на которых формируются засолённые почвы.

Баланс почвообразования в горах формируют три составляющих: биогенная аккумуляция, механическая аккумуляция или вынос, и геохимическая аккумуляция или вынос.

Характерной чертой горного почвообразования является отсутствие участия грунтовых вод в почвообразовательном процессе. Это обуславливает интенсивный геохимический вынос веществ за счёт поверхностного стока, а также внутрипочвенного и подпочвенного бокового стока.

Общий баланс веществ в горном почвообразовании отрицательный, так как все три составляющих его сопровождаются постоянной потерей продуктов биогенеза. Специфический тип баланса веществ определяет характерные черты горных почв: почвы маломощные, имеют высокую щебнистость, плохую сортированность почвенного материала; они обогащены первичными минералами, доля вторичных минералов невелика; почвы содержат значительное количество органического вещества (15…20%) в верхней части гумусового горизонта, однако в его составе преобладают слабогумифицированные вещества, много слаборазложившихся растительных остатков.

Почвы имеют слабую дифференциацию почвенного профиля.

Почвенный покров горных стран слагается из большого многообразия почв. Здесь встречаются почвы характерные только для гор (не встречаются на равнинах) и почвы, имеющие аналогов на равнинных территориях.

К первым относятся горно-луговые, горные лугово-степные, горные тундровые.

В южных горных областях распространены несколько типов почв, характерных только для гор. Это бурые лесные почвы, коричневые почвы сухих субтропиков, краснозёмы и желтозёмы влажных субтропиков.

Бурые лесные почвы не образуют сплошной зоны. Они распространены на склонах гор южных районов под широколиственными (дуб, граб, каштан) и хвойными (ель, пихта, кедр, лиственница) лесами в умеренно тёплых и влажных приокеанических областях суббореального пояса (на предгорных равнинах) при 700…1000 мм осадков в год, занимая 0,9% территории России. Почвы образуются на продуктах выветривания известняков и глинистых сланцев, на песчаниках, реже на изверженных породах.

Профиль: А_о – лесная подстилка; А₁ – перегнойно-аккумулятивный горизонт, тёмно-бурого цвета, с прочной зернисто-комковатой структурой и рыхлым сложением; В – переходный горизонт, бурого или светло-бурого цвета, комковато-зернистый, глыбистый с включениями камней, хряща; мощностью от 10 до 30-35 см (могут выделяться горизонты В₁, В₂); С – кора выветривания разного механического состава (жёлтая или бурая глина или щебень и хрящ).

Почвы содержат от 2 до 10% гумуса, имеют слабокислую реакцию, хорошие водно-физические свойства.

В настоящих бурозёмах нет признаков оподзоливания и иллювиального горизонта. Существенная черта – оглинивание профиля и биологическое накопление гумуса и некоторых оснований. Отсутствие оподзоливания при промывном водном режиме можно объяснить прочной структурой бурозёма, обеспечивающей хорошую водопроницаемость, а условия рельефа способствуют быстрому оттоку влаги. Это исключает возникновение избыточного увлажнения и, следовательно, восстановительных условий и обеспечивает сохранность в профиле железа, которое способствует прочности структуры.

При изменении растительности могут возникнуть условия переувлажнения, ведущие к восстановлению железа, а следовательно, к проявлению процесса оподзоливания. Основные процессы почвообразования: гумусонакопление, оглинивание и лессиваж.

Выделяют четыре подтипа бурых лесных почв: типичные, оподзоленные, глеевые и оподзоленные глеевые. На карбонатных породах образуются бурые рендзины – почвы аналогичные дерново-карбонатным почвам лесной зоны.

Лесорастительные свойства бурых лесных почв зависят от мощности их профиля, экспозиции склона и высоты над уровнем моря. Они очень плодородны, а насаждения на них высокопродуктивны. Они используются подсады и виноградники.

Коричневые лесные почвы развиваются в горных областях в засушливых условиях на хорошо увлажнённых склонах на высоте 1000…2000 м под лугово-степным разнотравьем с кустарниками (терновник, грабинник), под лесами из граба, дуба, арчево-фисташковыми лесами на массивно-кристаллических, плотных и рыхлых осадочных материнских породах.

Морфологический профиль: А – гумусовый горизонт, 30…40 см, тёмно- или светло-коричневы с мелкокомковато-зернистой структурой; В – оглеенный, коричневый или буро-коричневый с ореховато-комковатой структурой.

Содержание гумуса в горизонте А – 4-5%, в гор. В – 2%. Реакция по всему профилю щелочная. Выделяют типичные коричневые – с глубины 50 см наблюдается карбонат кальция; выщелоченные коричневые – карбонат кальция обнаруживается с глубины 2-го метра; карбонатные коричневые - карбонат кальция с поверхности. Максимум ила концентрируется в средней части профиля, где концентрируются и полутораоксиды. Средняя часть профиля является горизонтом интенсивного оглинивания за счёт выветривания первичных минералов. В илистой фракции присутствуют монтмориллонит и гидрослюды. Оглинивание более интенсивно идёт в типичных и выщелоченных коричневых почвах. Водный режим непромывной.

Почвы, имеющие аналогов на равнинах (им присуще меньшая мощность профиля и широкое развитие каменистых почв, чем равнинным):

- горные подзолистые и мерзлотно-таёжные;

- горные мерзлотно-таёжные карбонатные;

- горные дерновые субарктические;

- горные серые лесные;

- горные дерново-карбонатные;

- горные бурые лесные;

- горные желтозёмы;

- горные коричневые;

- горные чернозёмы;

- горные каштановые;

- горные серозёмы;

- высокогорные пустынные;

- выходы горных пород.

По условиям рельефа почвы подразделяются на три группы:

- горно-склоновые, формируются на склонах крутизной более 10^о;

- нагорно-равнинные, развиты в горах на относительно выровненных участках с уклонами менее 10^о и нередко используемые в земледелии (чернозёмы выщелоченные нагорно-равнинные);

- межгорно-равнинные и горно-долинные, развиты на равнинах и склонах с крутизной не более 4-5^о (речные террасы, делювиальные шлейфы; чернозёмы выщелоченные межгорно-равнинные).

Горно-тундровые почвы. Характерными чертами их образования являются господство низких температур, малая продолжительность безморозного и вегетационного периодов, долго сохраняющийся снежный покров.

Высшая растительность плохо развивается в таких условиях, в растительном покрове преобладают мхи и лишайники, могут встречаться мелкие кустарники. Низкие температуры обуславливают малую биологическую активность почвы и накопление слабогумифицированного органического вещества, иногда образующего сухотравяной горизонт небольшой мощности.

Почвенный профиль маломощный, 50…60 см. Почвы имеют кислую реакцию, вследствие накопления кислых продуктов разложения растительного опада, слабо насыщены основаниями. В составе гумуса преобладают фульфокислоты.

Горно-луговые и горные лугово-степные почвы образуются в условиях большого количества осадков (1000…1500 мм) под луговой разнотравной растительностью альпийского и субальпийского типов на выщелоченных продуктах выветривания плотных пород на вершинах и верхних частях склонов хребтов и гор всех экспозиций. Осадки превышают испаряемость, что обуславливает промывной тип водного режима.

Для горных лугово-степных почв почвообразующие породы менее выщелочены, тип водного режима периодически промывной.

Интенсивность проявления дернового процесса и степень гумусированности горно-луговых почв определяются характером растительности и почвообразующих пород. На карбонатных породах развиваются более мощные и гумусированные почвы. На бескарбонатных – горно-луговые почвы менее гумусированы. Развитие дернового процесса и формирование профиля в значительной степени зависит от рельефа местности.

Горно-луговые почвы альпийской зоны занимают верхний пояс низкотравных лугов, субальпийской зоны – в нижнем поясе горных лугов с высокостебельным красиво цветущим разнотравьем и составляют 0,7% территории России, и образуются при значительном количестве осадков, высокой влажности воздуха и мощной травянистой растительности. Эти условия способствуют накоплению органического вещества в почвах. Преобладание термического выветривания обусловливает формирование мелких, сильноскелетных, слаборасчленённых на горизонты почв Профиль горно-луговых почв слабо дифференцирован, маломощный, 60…70 см.

А_d – оторфованная дернина, 10 см и более, бурого цвета;

А - гумусовый горизонт, тёмно-серый, 10…20см (от светло- до тёмных; в субальпийском поясе мощность до 50 см, могут быть каменистые включения и железо окисное), структура порошисто-зернистая;

В– переходный горизонт, переход постепенный 15…25 см, окраска светлее, количество каменистых включений возрастает, сильноскелетный, переходящий в кору выветривания;

С - почвообразующая порода (элювий, делювий коренных пород), жёлто-бурого цвета, 20…30см, переходит в коренную породу.

Почвы имеют малую плотность верхних горизонтов, большую влагоёмкость, высокую водопроницаемость; содержат от 8 до 20% гумуса, в составе которого много слабогумифицированных соединений, придающих ему «грубый» характер. В гумусе преобладают фульвокислоты.

В минеральной части почвы много свободных оксидов железа, образующие конкреции; имеют кислую реакцию, обусловленную наличием алюминия; слабо насыщены основаниями. Горно-луговые почвы не имеют признаков оподзоленности. Кремнекислота и полуторные окислы равномерно распределены по профилю.

Среди горно-луговых почв наиболее распространены горно-луговые типично дерновые, горно-луговые торфянистые и горно-луговые торфянисто-глеевые.

Среди многообразия горных лугово-степных почв заслуживают внимания горные лугово-степные чернозёмовидные почвы. Развиваются под субальпийской остепнённой растительностью на продуктах выветривания карбонатных пород; имеют более мощную дернину и сильнее развитый гумусовый горизонт; содержание гумуса до 20%. Они разделяются по мощности гумусовых горизонтов, оторфованности, выщелоченности, скелетности. В профиле этих почв встречаются копролиты.

Профиль:

А_d – дернина, 5…10 см;

А - гумусовый горизонт, 15 см, от серовато-бурого до серовато-коричневого; содержит каменистые включения;

АС – переходный горизонт, 15…20 см, более светлый, каменистых включений больше;

С - почвообразующая порода, 20…30 см, элювий, делювий, элюво-делювий коренных пород, бурого или коричневого цвета.

Горные лугово-степные почвы имеют менее кислую реакцию (рН 5,5…7,2). Кислотность обусловлена как ионами водорода, так и ионами алюминия, более высокую ёмкость катионного обмена (от 30-35 до 70 мг-экв.), содержание гумуса в горизонте А до 10% с преобладанием гуминовых кислот.

В зоне влажных субтропиков в условиях расчленённого рельефа холмистых предгорий и низких гор (высота до 600 м) формируются краснозёмы и желтозёмы, занимая 0,6 млн. га на территории России (побережье Чёрного моря и на Ленкоранской низменности – Азербайджан).

Почвы образуются в районах с влажным и тёплым климатом со среднегодовой температурой +13-15^оС, относительной влажностью воздуха 75-80% и среднегодовым количеством осадков 2000…2500 мм. Почвообразующие горные породы представлены продуктами выветривания изверженных горных пород (андезитов, базальтов, порфиритовых туфов) и осадочных третичных отложений (глинистых и песчано-глинистых сланцев).

Растительный покров представлен широколиственными лесами из дуба, бука, каштана, граба. В подлеске - лавровишня, рододендрон. Деревья переплетены лианами.

Высокая влажность и среднегодовая температура, большое количество осадков способствуют быстрой и полной минерализации почти всего опада, распаду алюмосиликатов и выносу оснований и кремнезёма. В результате формируются почвы богатые полуторными окислами и бедные основаниями.

Профиль краснозёмов: А_о – лесная подстилка или дернина, мощностью от 2-3 до 10 см; А₁ – перегнойно-аккумулятивный горизонт, серовато-тёмно-коричневый, комковато-зернистый, рыхлый с большим количеством корней, мощностью 20…25 см; В₁ – переходный, серовато-красный, комковато-ореховатый, уплотнённый; В₂ – переходный, буровато-красный с тёмными и жёлтыми пятнами, ореховатый, общая мощность переходного горизонта В 35…40 см; С – материнская порода красного цвета с железисто-марганцевыми конкрециями, светло-жёлтыми пятнами кремнезёма.

Краснозёмы содержат 40…60% окислов железа и алюминия, поэтому обладают высокой анионной поглотительной способностью (до 10-15 мг-экв/100 г почвы). Илистая фракция состоит преимущественно из каолинита и галлуазита, что обусловливает их низкую катионную поглотительную способность (10-20 мг-экв/100 г почвы). Доля обменных катионов Са²⁺ и Mg²⁺ составляет 15…40%, остальная часть представлена Al³⁺ и H⁺, поэтому почвы кислые (рН 4,3-5,4). Содержание гумуса – 4…8%, в составе преобладают фульвокислоты. Почвы содержат 0,2-0,4% азота и очень бедны подвижными формами фосфора, который связывается Fe³⁺ и Al³⁺.

По мощности горизонта А почвы классифицируются на слаборазвитые (мощность до 10 см), маломощные (10…20 см), обычные (более 20 см).

Желтозёмы близки к краснозёмам, но формируются на кислых продуктах выветривания сланцев и на различных суглинистых и глинистых отложениях под широколиственными лесами с участием вечнозелёных растений. Водный режим промывного типа. Желтозёмы отличаются сиаллитным характером выветривания, в составе глинистых минералов кроме каолинита встречаются иллиты и монтмориллонит. Они содержат меньше окислов железа и алюминия (25-30%), больше кремнезёма (55-65%), поэтому анионное поглощение у них небольшое (5-7 мг-экв/100 г), а катионное может достигать 20-30мг-экв/100 г. Почвы кислые, ненасыщенность основаниями колеблется от 7 до 70%, содержание гумуса от 2 до 7%, реакция почвенного раствора слабокислая (рН 5-6).

Различают желтозёмы обычные, остаточно-карбонатные (в нижних горизонтах из-за присутствия карбонатов реакция нейтральная) и неполноразвитые (каменистые, щебнистые почвы с укороченным профилем).

Лесорастительные свойства этих почв вполне удовлетворительные. Из древесных пород растут самшит, эвкалипт и др.

Эти почвы имеют большое народнохозяйственное значение, так как на них выращивают ценные субтропические культуры: чай, цитрусовые, ароматические растения. Однако почвы бедны доступными формами элементов питания растений, поэтому здесь необходимо внесение высоких доз азотных и фосфорных удобрений, калийные и органические удобрения применяют в нормальных дозах. При сельскохозяйственном использовании почвы известкуют.

Особенности использования горных почв. Горные почвы чрезвычайно подвержены процессам разрушительной водной эрозии, поэтому непременным условием их использования является проведение соответствующих противоэрозионных мероприятий.

1. В предотвращении развития эрозионных процессов важная роль принадлежит лесам, выполняющим почвозащитную функцию регуляторов стока. Поэтому в горных районах, в первую очередь, необходима постоянная охрана и систематический уход за лесными насаждениями, а также строгое нормирование и правильная организация рубок, т.е. изреживание горных лесов до полноты 0,5-0,6 не обеспечивает их почвозащитной и водоохранной роли.

2. При использовании горных почв необходимо применение агротехнических противоэрозионных мероприятий и соответствующих севооборотов. На склонах крутизной 10-12^о возможно возделывание многолетних кормовых культур, зерновых, в меньшей степени пропашных.

3. Террасирование крутых склонов под высокорентабельные культуры (цитрусовые, виноград, плодовые, чай, лавр, табак, хлопок, овощи, кукурузу, пшеницу и др.; в Южном Китае террасы создавались для рисосеяния).

4. Применение специальной почвообрабатывающей техники (тракторов, плугов, специальных комбайнов).

5. При использовании высокогорных лугов и степей, которые являются прекрасными пастбищными и сенокосными угодьями необходимо проводить:

- нормирование выпаса, чтобы не допускать перегрузки пастбищ, так как при неумеренном выпасе нарушается почвенный покров и возникает опасность развития эрозионных процессов, снижается продуктивность пастбищ, нарушается видовой состав растительных сообществ, снижается кормовая ценность угодий;

- необходимо проводить улучшение пастбищ, особенно нарушенных, путём внесения органических и минеральных удобрений, подсев трав; при коренном улучшении полностью меняют видовой состав, улучшают свойства почв.

Основная часть пастбищных угодий находится в горно-тундровой, горно-луговой и горно-степной зонах. Хорошими летними пастбищами являются альпийские луга.

Наименее освоены почвы горно-тундровой зоны (3% занято пашней, остальная территория покрыта лесом). Наиболее интенсивно используются в земледелии горные бурые лесные, горные коричневые, горные чернозёмы и горные каштановые почвы. В горно-степной зоне пашней занято10-12% территории.

Вся система рационального использования пахотных и сенокосно-пастбищных угодий горных территорий должна опираться на материалы почвенных и почвенно-геоботанических обследований (почвенные карты, картограммы эродированности, геоботаническое состояние травостоя), что позволит разрабатывать профилактические и активные мероприятия по охране и восстановлению плодородия почв конкретных участков с учётом структуры почвенного покрова, состава почвенных комбинаций.

Почвы пойм. Часть территории речной долины, периодически заливаемая талыми водами рек, называется поймой.

Главная особенность почвообразования в поймах рек – развитие поёмных и аллювиальных процессов

Поёмный процесс – это периодическое затопление почв пойменной террасы паводковыми водами. Эти процессы имеют сезонный характер и связаны с весенним снеготаянием, весенне-летним таянием ледников, выпадением ливневых муссонных дождей, которые могут затоплять пойму от нескольких часов до нескольких недель. Он оказывает разностороннее влияние на почвообразование:

- ежегодное природное орошение – важный дополнительный источник увлажнения почв к атмосферному и грунтовому;

- поёмность влияет на уровень и состав грунтовых вод; смягчает почвенный климат; влияет на направление и интенсивность микробиологических процессов в почве, что сказывается на составе и продуктивности природной растительности, солевом, биохимическом и окислительно-восстановительном режимах почв и почвенно-грунтовых вод.

Аллювиальный процесс – это принос в пойму с паводковыми водами взмученного материала, размывание поймы и переотложение на её поверхности взвешенных в воде частиц в виде наилка, или аллювия.

Особую роль в речных долинах играют дельтовые области, так как в них вследствие естественного развития дельтово-аллювиального процесса и накопления огромных масс аллювия, происходит постоянное мигрирование дельты, которая смещается в стороны на десятки и сотни километров.

Для аллювиального почвообразования в поймах и дельтах рек характерен ряд экологических особенностей, связанных с общей биогеохимией этих специфических ландшафтов суши:

- формирование аккумулятивной, наносной, переотложенной коры выветривания за счёт подвижных продуктов выветривания и почвообразования, поступающих со всей площади водосбора в пойму реки в виде механических и химических осадков, как из паводковых вод, так и выклинивающихся в пойме грунтовых вод;

- накопленный аккумулятивный баланс почвообразования: с речным аллювием и из грунтовых вод в пойму поступают и аккумулируются в аллювиальных почвах глинистые минералы, гумус, СаСО₃, соединения фосфора, калия, азота, железа, марганца, микроэлементы;

- поёмный амфибиальный водный режим – при периодическом затоплении поверхности и постоянном участии грунтовых вод в почвообразовании;

- уравновешенный тепловой режим; благодаря высокой обводнённости в жарких аридных районах в поймах прохладнее, а в холодных северных районах в поймах теплее, чем на окружающей территории;

- постоянное омолаживание почвы в результате систематического вовлечения в почвообразование новых порций свежеотложенного аллювия, сопровождаемое ростом почвы вверх;

- развитие почвообразования одновременно с осадконакоплением и формированием материнской породы;

- гидроморфизм почвообразования при проточном водном режиме в прирусловье и центральной пойме;

- преобладание окислительной обстановки в основной части поймы вследствие насыщенности паводковых вод кислородом и поступления окисленных соединений с наилком;

- высокая биогенность среды на фоне высокой обеспеченности биофильными элементами при постоянном пополнении их запаса.

Высокая обеспеченность водой и элементами минерального питания почвенного покрова пойм и дельт обеспечивает его высоким потенциальным плодородием. В природных условиях в поймах развиваются высокопродуктивные луга, иногда сменяемые пойменными лесами.

Аллювиальные отложения являются минеральной основой, из которой создаются пойменные почвы. Ежегодно отложенный аллювий немедленно вовлекается в почвообразовательный процесс, поэтому аллювиальные почвы постоянно растут вверх, получая систематически новые порции почвообразующей породы. Непременным фактором аллювиального процесса почвообразования являются грунтовые воды и близость их залегания.

На характер аллювиального процесса оказывает сильное влияние положение отдельных частей поймы по отношению к руслу реки. В речной пойме выделяют прирусловую, центральную и притеррасную части (по В.Р. Вильямсу). Они различаются по составу аллювиальных отложений, глубине грунтовых вод, и, как следствие, по растительности и почвенному покрову. Согласно Г.В. Добровольскому (1968), им соответствуют пойменно-дерновые, пойменно-луговые и пойменно-болотные почвы.

При разливе реки в половодье наибольшая скорость потока создаётся в прирусловой части поймы, и здесь откладывается наиболее грубый галечниково-песчаный аллювий.

Прирусловая пойма имеет обычно волнистый рельеф с резко выраженными песчаными валами и высокими гривами вблизи русла, разделёнными понижениями. После спада половодья грунтовые воды опускаются относительно глубоко и не влияют на почвообразование. Растительность прируслового вала в этот период лишается связи с грунтовыми водами, вследствие чего в летний период здесь могут создаваться условия недостатка воды для растений.

Прирусловая пойма характеризуется более бедным и неоднородным травостоем по сравнению с другими её частями. В прирусловье произрастают обеднённые ксерофильные, часто псаммофитовые луга и кустарники (ивняки). В составе травянистой растительности преобладают злаки и некоторые бобовые, под которыми формируются слаборазвитые дерновые почвы. Эти почвы, как правило, молодые неполноразвитые, не достигшие равновесного состояния с факторами почвообразования.

В центральной пойме рельеф равнинный с приподнятыми участками (гривы) и понижениями (лога) в средней части, по которой направляется главный поток воды в половодье. Грунтовые воды здесь в межень находятся неглубоко и захватывают своим влиянием нижнюю часть профиля, обуславливая развитие типичного гидроморфно-ауккумулятивного почвообразования. Имеются старицы, окружённые зарослями ивы и крупными деревьями. Аллювий здесь более тонкий, пылевато- суглинистый. Здесь произрастает наиболее богатая и ценная растительность (злаки – кострец безостый, тимофеевка, лисохвост, овсяница луговая, пырей ползучий, мятлик луговой, бекмания, канареечник; бобовые – чина луговая, клевер, вика, а также герань щавель конский, лютики и др.).

Центральная пойма характеризуется богатством питательных веществ и устойчивым водным режимом. Постоянное испарение грунтовых вод через почву приводит к обогащению почвенного профиля элементами питания, содержащимися в них, что обеспечивает развитие высокопродуктивных заливных лугов. Здесь формируются луговые пойменные почвы, обладающие мелко-комковатой структурой, формируется так называемая зернистая пойма.

Притеррасная пойма представляет собой пониженную территорию по отношению к центральной пойме, большей частью заболоченную. Скорость потока воды в половодье наиболее замедленное, и здесь откладывается тонкий глинистый органо-минеральный аллювий. В притеррасной части господствуют группировки болотной растительности (щучка, осоки, канареечник). В притеррасье происходит выклинивание идущего с водораздела грунтового потока, и вода стоит на поверхности, вызывая заболачивание. Здесь формируются иловатые почвы типа низинных болот.

Почвообразование в притеррасной пойме протекает в условиях избыточного увлажнения и недостаточной аэрации, поэтому здесь имеет место накопление плохо разложившихся органических остатков, что ведёт к образованию осоково-тростниковых, черноольховых и других низинных пойменных болот. В болотно-глеевых почвах притеррасной поймы концентрируются химические элементы из грунтовых вод и вымываемые из прилегающих водораздельных участков, что приводит к накоплению в них новообразований железа, кальция, марганца, фосфора.

Закономерность в отложении аллювия определяет особенности механического состава почв отдельных областей поймы. По мере удаления от русла меняется мехсостав аллювиальных почв, в них увеличивается содержание пыли и ила и уменьшается количество песчаных частиц.

Поскольку русло реки постоянно меандрирует, то части поймы могут меняться во времени и пространстве местами, что приводит к изменению мехсостава аллювия: суглинистые отложения сменяются песчаными и наоборот, т.е. для аллювиальных отложений характерна слоистость и неоднородность, проявляется чередование по вертикали песков и глин. На механический и химический состав и количество отлагаемого аллювия влияют состав почв и пород водосборной территории, климатические условия, облесённость и распаханность бассейна, а также рельеф поймы.

Изменение механического состава аллювия происходит не только по территории поймы, но и по течению реки. В верхнем течении реки аллювий грубый, песчаный. Грунтовые воды здесь свободно дренируются руслом реки. В среднем течении река в межень дренирует грунтовые воды, а в паводок подпирает их. В нижнем течении грунтовые воды часто не имеют оттока, и не дренируется рекой, а подпираются ею. Поэтому постепенно вниз по течению условия дренажа ухудшаются, замедляется скорость потока и возрастает минерализация речных и грунтовых вод, растёт тенденция к заболачиванию и засолению.

Пойма является геохимическим барьером для многих веществ, приносимых грунтовыми водами с водораздельных пространств. Из гумусных вод выпадают органические вещества и кремнезём; из железистых – оксиды железа и марганца; из гидрокарбонатных – известь и гипс; из солёных – гипс, сульфат и хлорид натрия.

Из древесных растений в пойме таёжно-лесной зоны произрастают ель, берёза, пихта, осина, ива; в лесостепной и степной зонах – дуб, вяз, клён, ива, тополь; в полупустынной и пустынной зонах – встречаются приречные травянистые леса, состоящие из тополя, шелковицы, ивы, лоха, саксаула и др.

Ведущим почвообразовательным процессом в пойме является дерновый, так как основу естественной растительности представляют луговые травы. Степень выраженности дернового процесса определяется характером аллювиальных отложений, их механическим и химическим составом, богатством элементами питания. На развитие дернового процесса оказывают влияние особенности водного режима в разных частях поймы, зональные условия почвообразования и степень проявления сопутствующих процессов (глеевого, солончакового) и их сочетание с дерновым. Почвенный покров пёстрый, сложный, мозаичный в связи с миандрированием речного русла и миграцией различных частей поймы. Широко распространены полициклические погребённые почвы.

В связи с отмеченными условиями почвообразования в поймах выделяют три группы аллювиальных почв: дерновые, луговые и болотные.

I подгруппа типов - аллювиальные дерновые почвы.

Тип 1 - аллювиальные дерновые кислые (слоистые примитивные, слоистые, типичные, оподзоленные)

Тип 2 - аллювиальные дерновые насыщенные (слоистые примитивные, слоистые, типичные, остепняющиеся)

Тип 3 - аллювиальные дерновые карбонатные (опустынивающиеся)

II подгруппа типов – аллювиальные луговые почвы

Тип 4 – аллювиальные луговые кислые

Тип 5 – аллювиальные луговые насыщенные

Тип 6 – аллювиальные луговые карбонатные

Тип 7 – аллювиальные луговые болотные

III подгруппа типов - аллювиальные болотные почвы

Тип 8 – аллювиальные иловато-перегнойно-глеевые

Тип 9 – аллювиальные иловато-торфяные

Аллювиальные дерновые почвы – почвы прирусловой поймы, преимущественно песчаные, слоистые, слабо переработанные почвенной фауной и корневыми системами растений, встречаются по гривам центральной поймы, формируются при глубоком залегании грунтовых вод. Профиль А – С со слабо развитым гумусовым горизонтом, содержащем 1…3% гумуса, кислые, насыщенные основаниями или карбонатные в зависимости от зонального положения и степени промывания атмосферными осадками. Ёмкость катионного обмена невысокая (10…15 мг-экв/100г), низкая буферность. Это наименее развитые и наименее плодородные почвы поймы («пойменные слоистые»).

Аллювиальные луговые почвы формируются преимущественно на суглинистом и глинистом аллювии центральной и по понижениям прирусловой поймы при атмосферно-грунтовом водном питании в меженный период. Высокопродуктивная разнотравно-злаковая луговая растительность развивает мощную корневую систему, интенсивно оструктуривающую почвенную массу. Поэтому луговые почвы имеют хорошо выраженный гумусовый профиль с отчётливой зернистой или комковато-зернистой структурой. Почвы богаты элементами питания, основаниями и органическим веществом. Профиль содержит много переходных горизонтов по гумусированности: А_d – (дернина); А₁ – гумусовый горизонт; В₁ – переходный гумусовый горизонт, часто с признаками оглеения (В_1g); В_2g – переходный горизонт с отчётливым оглеением; С_g – суглинистые или глинистые аллювиальные отложения. Гумусированность горизонта А – 8…12%, высокая ёмкость катионного обмена (20…30 мг-экв/100г), большой запас зольных элементов. В нижней части профиля в зоне влияния капиллярной каймы грунтовых вод почвы всегда глееватые, часто содержат железисто-марганцевые или карбонатные конкреции. Железистые преобладают в кислом типе почв, карбонатные – в насыщенных и карбонатных почвах.

Аллювиальные луговые почвы всегда плодородны, причём их плодородие постоянно воспроизводится в аллювиальном и гидроморфном процессах, имеют оптимальную структуру и оптимальный для травянистых растений водный режим. Старое название «пойменные зернистые»

Аллювиальные болотные почвы – почвы притеррасной поймы. Встречаются в центральной пойме на участках с близким залеганием грунтовых вод и длительным застоем паводковых (блюдца, лиманы, старицы и т.д.). Почвы формируются в условиях длительного паводкового и устойчивого атмосферно-грунтового увлажнения. Почвы всегда сильно заилены, для них характерно накопление органических веществ в виде торфа или иловато-перегнойной массы, а также развитие интенсивного оглеения и гидрогенной аккумуляции веществ.

Профиль почв типичен для болотных почв: А(Т) – G. Пойменные болота относятся к низинному типу. Богаты азотом, фосфором и другими элементами питания. Почвы всегда подтоплены выклинивающимися здесь грунтовыми водами.

Лугово-болотные почвы: А_g – одернованный гумусовый оглеенный горизонт; В_g – гумусированный оглеенный горизонт, переходящий в минеральные глеевые горизонты.

Иловато-перегнойно-глеевые почвы – сильно оглеены и обводнены. Неясно различаются верхний перегнойный горизонт и глеевый.

Иловато-торфяные почвы имеют чётко выраженный торфяной горизонт различной мощности и минеральный глеевый, образуются преимущественно в притеррасной пойме, обогащены скоплениями железа, вивианита, извести. Торф притеррасных болот богат азотом, фосфором, кальцием и магнием.

Почвенный покров пойм характеризуется разновозрастностью и динамичностью. Здесь можно встретить от свежих аллювиальных наносов и примитивных слоистых до хорошо развитых с признаками и свойствами зональных почв.

Зональность пойменных почв проявляется в связи с особенностями теплового режима, условиями атмосферного увлажнения, составом и продуктивностью растительности. Все эти условия имеют свою специфику в каждой зоне.

В поймах тундровой зоны низкие температуры, короткий вегетационный период определяют невысокий темп биологического круговорота веществ, а участие мхов в растительном покрове приводит к образованию маломощных, часто оторфованных аллювиально-тундро-дерновых почв с ясно выраженным оглеением и фульватным типом гумуса.

Почвы пойм таёжно-лесной зоны сохраняют черты дерновых почв с признаками заболачивания. Широко распространены болотные и дерново-глеевые почвы. Под лесной растительностью, не подвергающейся воздействию паводковых вод, залегают дерново-подзолистые почвы.

Почвы пойм лесостепи и степи несут черты чернозёмных почв, обладающих высоким потенциальным плодородием.

Почвы пойм полупустынных и пустынных зон из-за недостатка осадков в жаркое лето при близком залегании грунтовых вод окарбоначиваются и засоляются. Здесь развиваются аллювиальные пустынно-луговые и лугово-серозёмные почвы, луговые солонцы, солоди, солончаки, солончаковатые и солонцовые почвы.

В дельтовых поймах на формирование почв оказывают влияние воды океана, моря или озера, при этом образуются засолённые почвы. Характерные черты почвообразования в дельтах: отложение аллювия более богатого гумусом, элементами питания, микроорганизмами; широкое развитие гидроморфных почв; значительная динамичность факторов почвообразования и как следствие относительно быстрая эволюция почв.

Разделение почв на типы осуществляется на основе степени развития почвенного профиля и характера аллювиальных отложений. Роды: обычные ожелезнённые, карбонатные, солонцеватые, заиленные, слитые, галечниковые. Виды: по мощности гумусового горизонта, содержанию гумуса и степени проявления конкретных процессов (оподзоливания, солонцеватости, засоления). Почвы болотной группы на подтипы выделяются по степени выраженности процессов торфонакопления и заиливания.

Использование пойменных почв. В центральной пойме после распашки выращивают, сахарную свёклу, коноплю, овощные и плодово-ягодные культуры. Вблизи крупных промышленных центров в поймах создаются специализированные овощеводческие и картофелеводческие хозяйства. Для сохранения почвенного плодородия на кислых пойменных почвах, с высоким содержанием железа и фосфора, необходимо внесение удобрений, особенно калийных и медных.

Малогумусированные песчаные почвы прирусловой поймы распашке не подлежат. В случае из распахивания необходимо применение противоэрозионных мероприятий (обваловывание, создание защитных древесно-кустарниковых насаждений).

На торфяниках в первые годы освоения вносят биологически активные органические удобрения. Богатый торф низинных притеррасных болот – ценный источник органических удобрений.

Пойменные территории – кормовая база животноводства. Для повышения производительности пойменных сенокосов и пастбищ необходимы мелиоративные и агротехнические мероприятия: осушение заболоченных участков, удаление кустарников и кочек, подсев трав, внесение удобрений, регулирование выпаса скота.

Селекционная работа по гибридизации тополей позволили получить разнообразные высокопродуктивные сорта для различных по влагообеспеченности мест обитания, что даёт возможность для выращивания в поймах высокопродуктивных тополевых насаждений с запасом древесины 400…500 м³/га в возрасте рубки 25-35 лет (В.Д. Зеликов).

остатков на переувлажненных почвах.

Сельскохозяйственное использование. Таёжно-лесная зона имеет большие возможности для развития земледелия и животноводства. Она характеризуется благоприятным климатом, позволяющим возделывать зерновые культуры, зерновые бобовые, прядильные, корнеклубнеплоды, овощные, многолетние и однолетние травы, ягодные и плодовые культуры.

Наиболее освоены в земледельческом отношении южные и западные районы зоны, менее – северные. Наиболее распаханы дерново-подзолистые, глееватые и глеевые дерново-подзолистые почвы. Все почвы имеют низкое естественное плодородие и нуждаются в окультуривании.

Старопахотные дерново-подзолистые почвы сильно выпаханы, мало содержат гумуса; слабо оструктурены; заплывают, образуя корку; кислые; мало содержат питательных веществ; в ряде районов земельные угодья завалунены; временно избыточно увлажнены; мелкоконтурны.

Для окультуривания почв, повышения их плодородия необходимо проводить комплекс агротехнических и других мероприятий, важными из которых являются:

- правильная обработка почвы – улучшает водные, воздушные и тепловые свойства почвы, усиливает микробиологические процессы, обеспечивает качественную заделку удобрений и борьбу с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур;

- применение органических и минеральных удобрений увеличивает урожайность в 2-3 раза; наиболее отзывчивы растения на дерново-подзолистых почвах на азотные и фосфорные удобрения, а затем на калийные; культуры, на удобренных почвах, более устойчивы к плохим условиям зимовки, болезням и вредителям; применение удобрений эффективно в комплексе применяемых приёмов по окультуриванию; для песчаных и супесчаных почв, наряду с применением органических и минеральных удобрений, эффективно торфование, глинование, культура сидератов;

- известкование устраняет избыточную кислотность и влияние алюминия, улучшает физические свойства почвы, повышает эффективность удобрений;

- посев многолетних трав, особенно бобовых, способствует накоплению в почве органического вещества, а соответственно, гумуса, азота доступных форм зольных элементов, улучшают структуру и водно-физические свойства (50…80 т/га корневых и пожнивных остатков клевера содержит 1,5% азота, 0,8% фосфора, 0,9% калия и 2,9% кальция).

- создание мощного окультуренного пахотного слоя путём припахивания нижележащих малоплодородных горизонтов с обязательным внесением органических и минеральных удобрений и известкованием кислых почв;

- борьба с избыточным увлажнением (избыточная влажность в весенне-осенние периоды задерживает весенне-полевые работы, вымокают и гибнут озимые хлеба, осенью затрудняется уборка урожая) – достигается за счёт улучшения использования почв с временным избыточным увлажнением путём повышения качества обработки почвы, применяя несложные агромелиоративные приёмы: узкозагонная вспашка, бороздование, рыхление подпахотного слоя, посев на гребнях и т.д.;

- очистка почв от камней (валунов) – на завалуненных почвах затруднено применение машин, возможны частые поломки, невозможна работа на повышенных скоростях, ухудшается качество работ (вспашка, уборка), разрастаются сорняки;

- укрупнение пахотных угодий – мелкие участки затрудняют производительно использовать технику.

При использовании почв таёжно-лесной зоны важное значение имеет учёт структуры почвенного покрова (СПП):

- выравнивание уровня плодородия путём применения удобрений, известкования обработки;

- применение севооборотов, правильное размещение культур (на глееватых почвах – кормовые культуры или пастбища и сенокосы);

- осушительные и агротехнические мелиорации;

- на эродированных почвах – выравнивание микрорельефа путём планировки поверхности, ликвидация техногенного рельефа;

- создание оптимальных параметров плодородия;

борьба с водной эрозией.

Вопрос 84

Лекция 27. Картирование и бонитировка почв.

1.Почвенные карты и их назначение.

2. Принципы составления базовых и прикладных карт.

3. Почвенная съёмка: виды, методы и техника исследований.

4. История и основные принципы бонитировки почв.

5. Бонитировка лесных почв.

6. Использование материалов картографирования почв и бонитировки в лесном хозяйстве.

Рациональное ведение сельского и лесного хозяйства, использование природного и эффективного плодородия почв невозможно без точного знания почв каждого участка, поля, выдела. Одним из способов изучения почв является их картографирование и составление почвенных карт и картограмм.

Картирование – сплошное обследование почв территории с дальнейшим изображение почвенного покрова в форме почвенных карт, отображающих распространение преобладающих почв, сочетаний и комплексов.

Карта - это изображение какой-либо территории в некотором уменьшении, где отображается почвенный покров (сочетание почв, взятое в совокупности, в пределах определённой территории). Уменьшение площадей распространения различных почв на карте, называется масштабом. Изучение и картографирование почв основаны на генетических принципах: на почвенной карте выделяют все генетические подразделения почв (типы, подтипы, роды, виды, разновидности и т.д.), их пространственное расположение и сочетания.

Пространственное распределение почв, их свойства, условия залегания каждой почвы по рельефу, тип и степень увлажнения, гранулометрический состав, уровень грунтовых и верховых вод, степень их минерализации, в степных и пустынных регионах – тип и степень засоления, солонцеватость, эродированность, отображаются на почвенных картах и в сопроводительных документах (почвенный очерк). Материалы почвенного обследования выдаются каждому хозяйству, в которых содержатся сведения о свойствах почв, их распространении, необходимых мелиорациях и повышении плодородия. В отчётах к почвенной карте даётся оценка своеобразия природных условий почвообразования, характер антропогенного воздействия на почвы и их продуктивность. Отчёт сопровождается результатами лабораторных исследований.

Почвенные карты различаются по детальности отображения почвенного покрова и охвату территории.

Обзорные почвенные карты (М 1:1000000) – это схематизированные карты, дающие общее представление о распространении ведущих типов почв по природным зонам (почвенные карты мира, страны).

Мелкомасштабные почвенные карты (М 1:1000000 и 1:300000) составляют по республике, области для планирования и специализации сельскохозяйственного производства в этих регионах, перспективной разработки мелиоративных и лесохозяйственных мероприятий.

Среднемасштабные почвенные карты (М 1:300000 и 1:100000) используют для крупных природных регионов и административных областей при выполнении строительных работ. Это карты для комплексного использования природных ресурсов.

Крупномасштабные почвенные карты (М 1:100000 и 1:10000) – основной вид почвенных карт. Это рабочий документ для планирования и проведения агротехнических, мелиоративных и других работ в пределах лесхоза или сельхозпредприятия любого вида пользования. Их составляют специалисты почвенных партий республиканских институтов «Гипрозем» и их филиалов при участии землеустроителей. Почвенная карта СХП или ЛХП является основным документом при землеустройстве и лесоустройстве.

Для хозяйств, имеющих довольно сложный и мелкоконтурный почвенный покров (лесная и лесолуговая зона) масштаб карт более детальный М 1:25000 и М 1:10000. Для хозяйств с относительно ровным рельефом и однородным почвенным покровом масштаб почвенных карт более мелкий (лесостепная и степная зоны) М 1:50000 и 1:100000. По детальности отображения почвенного покрова крупномасштабные карты наиболее подробные, на них выделяют группы почв вплоть до видов и разновидностей. Они сопровождаются детальными агрохимическими и другими картограммами.

Детальные почвенные карты (М 1:5000 и 1:2000 и более крупный) выполняют для решения специальных задач (при проведении научных исследований, при создании новых селекционных сортов, при составлении проектов озеленения населённых пунктов и т.д.), а также при небольшой площади исследуемых участков.

Картограммы – вспомогательные картографические документы. Их назначение - расшифровка какого-либо одного признака или свойства. Наиболее распространены рекомендующие агрохимические картограммы, содержащие рекомендации по использованию почв. К ним относятся картограммы агропроизводственной группировки, типов земель, кислотности почв и нуждаемости их в известковании, содержания подвижного фосфора, обменного калия, гумуса, магния микроэлементов, тяжёлых металлов, радионуклидов. Составляют расшифровывающие картограммы, отображающие отдельные важнейшие свойства почвенного покрова (картограмма мощности гумусового горизонта, гумусированности почв, эродированности, заболоченности, оглеенности, засолённости, солонцеватости и т.д.)

Обязательная деталь каждой почвенной карты и картограммы – легенда, в которой даётся расшифровка условных обозначений в виде индексов, окраски, а также указан гранулометрический состав, положение их по рельефу, почвообразующая порода и занимаемая площадь.

Для изучения почвенного покрова гослесфонда и сельскохозяйственных угодий проводят полевое исследование почв. Почвенное обследование может быть сплошным или частичным.

Сплошное обследование проводят в крупных лесных массивах, лесхозах, лесничествах, крупных лесных питомниках, на сельскохозяй-ственных угодьях с одновременным составлением почвенных карт. Частичное обследование выполняют на пробных площадях, участках, подлежащих реконструкции, при создании лесных культур и выборе мест под плантации, сады, питомники, лесные защитные насаждения, а также при обследовании плантаций, садов, питомников, лесокультурного фонда, песков, эродированных земель. При частичном обследовании почвенные карты составляются не всегда. Почвенное обследование проводится согласно «Инструкции по проведению почвенных исследований колхозов и совхозов».

Почвенное картографирование состоит из трёх этапов: подготовительного, полевого и камерального.

Подготовительный период. Основная цель подготовительного периода заключается в том, чтобы предварительно ознакомиться со всеми материалами, характеризующими факторы почвообразования: климат, растительность, рельеф, материнские породы и хозяйственную деятельность предприятия. В этот период составляют программу обследований конкретной территории; планируют состав почвенного отряда, экспедиции; проводят сбор и обобщение материалов предшествующих работ (печатные работы, отчёты); готовят топографическую основу, делают выкопировки карт и предварительную классификацию почв; намечают основные маршруты исследовательской работы с учётом рельефа. Затем составляют конспект собранного материала и предварительную классификацию почв.

В лесном хозяйстве картирование почв осуществляют в масштабе планшетов лесоустройств или в масштабе планов лесонасаждений.

Картографической основой являются: планы участка с изображением рельефа в горизонталях, постоянных дорог, просек, границ пробных площадей, полей севооборотов, рек, оврагов и других постоянных ориентиров, которые могут служить для привязки почвенных разрезов; планшеты или планы лесонасаждений; топографические карты; карты четвертичных отложений;

гидрологические карты; дешифрированные аэрофотоснимки, а также материалы лесоустройства: таксационные описания лесничеств, данные пробных площадей, сведения о лесных культурах, гарях и вырубках, частично перенесённых на планшет. При картировании крупных объектов для удобства пользуются абрисами. Полевой почвенный абрис изготавливают в карандаше в масштабе съемки (1:10000 или 1:5000) на листе миллиметровки или синьки попланшетно. Основой для него может служить почвенная карта-гипотеза, составленная на основе карты пластики рельефа.

Для удобства работ и индикационной локализации почвенных контуров на абрисы копируются с таксационных планшетов квартальная сеть и внутренняя ситуация кварталов (таксационные выделы, дороги, визиры, ручьи, болота, с топографических планов данные вертикальной съёмки и т.д.). Планово-топографическая основа размножается в количестве 5-7 экземпляров.

Для придания полевому почвенному абрису лучшей информативности производят тоновую закраску таксационных выделов цветными карандашами (акварельными красками) в соответствии с общепринятыми в лесоустройстве цветами и условными обозначениями. Прежде всего, необходимо выделить все безлесные болота и площади занятые ольшаниками по долинам рек и ручьев. Безлесные болота обозначаются синей прерывистой горизонтальной штриховкой. Если в составе насаждений ольха занимает 0,7 единиц и более, выдел закрашивается в светло-зеленый цвет, 0,3-0,6 единиц выдел заполняется наклонной светло-зеленой штриховкой. Выделы с другими породами окрашиваются в следующие цвета: сосна - оранжевый, ель - малиновый, береза - голубой, дуб -серый, осина - зеленый. Тон раскраски имеет четыре градации и усиливается от молодняков к спелым и перестойным древостоям. Нанесенная на выделы окраска не должна затушевывать базовые контуры рельефа и другие обозначения на почвенном абрисе. Поэтому для упрощения работ в первую очередь заштриховываются спелые и средневозрастные насаждения, остальные при необходимой целесообразности.

Методика исследования и картирования лесных почв несколько отличается от методики картирования почв сельхозугодий, что связано с особенностями характера взаимосвязей между почвой и лесной растительностью.

1. Корни древесных растений проникают на глубину 3…5 м и более. При этом корни выходят за пределы почвенной толщи и проникают в почвообразующие и подстилающие горные породы. Очень часто, именно эти породы и их гидрологический режим, определяют условия роста лесных насаждений. Поэтому при исследовании лесорастительных свойств лесных почв необходимо исследовать не только почвенную толщу, но и подстилающие породы, если там имеются корни.

2. При исследовании лесных почв необходимо тщательное изучение гидрологического режима, поскольку рост и развитие древесной и кустарниковой растительности зависит от глубины залегания и химизма грунтовых вод. Для изучения используются данные наблюдений за уровнем грунтовых вод в почвенных разрезах, смотровых колодцах, описания бытовых колодцев, родников, ручьёв. При близком залегании грунтовых вод и участии их в почвообразовательном процессе и водоснабжении растений обязательным является проведение их химического анализа.

3. Лесная подстилка, её состав зависит от состава насаждений и условий разложения опада. Так как подстилка в биологическом круговороте элементов зольного питания играет важную роль необходимо при исследовании лесных почв подробно изучать её характер и химический состав.

4. При исследовании лесных почв необходимо учитывать, что в пределах одной и той же почвенной разности характер насаждений и напочвенный покров может изменяться. В лесных почвах часто наблюдается комплексность почвенного покрова, связанная с микрорельефом. Кроме того, особенности рельефа в лесу часто затушёвываются ограниченным обзором территории вследствие густого полога лесной растительности, ориентировка в лесу затруднена.

Методика картирования. Изучение собранных в подготовительный период материалов даёт общее представление о почвенном покрове объекта исследований, лесорастительных свойствах почв и характере взаимосвязи почв с растительностью и другими компонентами ландшафта, а также позволяет составить предварительный список почв, который уточняется и дополняется в процессе полевых работ, и легенду почвенной карты.

На основе собранного материала составляют предварительный план заложения почвенных разрезов, позволяющий заранее учесть характер растительности и рельефа, а также наметить участки и выделы, наиболее характерно определяющие связь между почвами и продуктивностью насаждений. Затем на планшете намечают предварительные места закладки почвенных разрезов, полуразрезов и прикопок.

Почвенный разрез необходим для всестороннего изучения почвы и верхней, не изменённой почвообразованием, части материнской породы. По полным почвенным разрезам устанавливают мощность и строение всего почвенного профиля, описывают материнские породы.

Основные разрезы предназначаются для детальной морфологической, или для полной (5-10 % от общего числа разрезов), с определением химических и физико-химических показателей, характеристики почв. Глубина разрезов 1,5…2 м с последующим доуглублением буром до 3-4 и более метров при необходимости изучения характера сложения почвообразующих и подстилающих горных пород. При близком залегании грунтовых вод почвенные разрезы должны углубляться в водоносный горизонт. На заболоченных почвах их глубина ограничивается глубиной вскрытия почвенно-грунтовых вод, однако и в этом случае целесообразно раскрыть сложение осадочных горных пород при помощи почвенной трости (бура). На почвенном плане и полевом почвенном абрисе основной разрез обозначается (+).

Поверочные полуразрезы предназначаются для уточнения свойств почв, определения пространственного варьирования морфометрических показателей почв на катенах и ключевых участках, а также для установления контуров почв, выявленных почвенными разрезами. Полуразрез вскрывает все почвенные горизонты до материнской породы. Глубина их закладки в среднем колеблется от 0,7 до 1,5 м. При обнаружении новой почвенной разности они могут доуглубляться до размеров основных почвенных разрезов. На почвенном плане и абрисе полуразрезы обозначаются (о).

Прикопки закладываются для уточнения границ почвенных разностей и выяснения изменчивости отдельных свойств. Прикопки регистрируются в полевом почвенном журнале, детально не описываются и привязываются к основному или поверочным разрезам. Глубина заложения прикопок – 0,4 - 0,75 м. Для повышения степени их информативности их нередко зондируют буром или тростью до материнской почвообразующей или подстилающей породы, На почвенном плане и абрисе их обозначают жирной точкой (•).

В зависимости от масштаба почвенной съёмки соотношение разрезов и полуразрезов составляет 1:3:4, прикопок в 2…3 раза больше.

При составлении предварительного плана заложения для хвойных и твердолиственных пород разрезы и полуразрезы намечают прежде всего а насаждениях, имеющих возраст 60 лет и более при полноте насаждений не менее 0,6. Разрезы и полуразрезы должны закладываться так, чтобы охарактеризовать почвенный покров по всем элементам рельефа и под всеми видами растительности, а также в культурах, на всех пробных площадях, гарях, вырубках и заболоченных участках. Разрезы намечают вдоль ходовых таксационных линий-просек и визиров.

При выезде на полевое обследование каждый участник должен иметь план заложения почвенных разрезов и копию чистого таксационного планшета, бланки полевого описания почв, цветные карандаши, ручку, резинку, сантиметр, компас, лопатку, нож, бумагу доя упаковки образцов, этикетки, шпагат, рюкзак , полевую сумку, а также капельницу с 10%-ным раствором соляной кислоты для определения глубины вскипания карбонатов, раствор красной кровяной соли для определения степени оглеения почвы, раствор хлористого бария для определения вредных концентраций хлорных солей, несколько пробирок и бумажные фильтры для получения водной вытяжки при определении вредных сернокислых и хлорных солей.

Полевой период. Обследование почв начинается с рекогносцировочных работ. Целью рекогносцировочного обследования является общее знакомство с объектом работ; предварительное знакомство с почвенным покровом, закономерностями его пространственного распределения и характером взаимосвязей почв с рельефом, растительностью, почвообразующими породами; изучение геологического строения местности; выявление участков более ценных насаждений, участков для питомников, для сельскохозяйственного освоения, лесосеменные участки и т.д. На основе рекогносцировки составляют план детальных почвенных исследований территории и уточняют рабочий номенклатурный список почв.

После проведения рекогносцировки приступают к почвенной съёмке, которая позволяет установить наличие тех или иных почв на обследуемой территории, границы их распространения, нанести выявленные почвенные контура на топографическую основу.

Техника закладки почвенного разреза. При выборе места расположения разрезов учитывается однородность растительности, напочвенного покрова, рельефа и состава насаждений, а также типичность для данного участка. Разрезы закладывают не ближе 20 м от дороги, просеки, визира, прогалин, на границе крон деревьев, где почвы сочетают свои свойства между деревьями и под ними. В лесных питомниках и культурах разрез закладывается поперёк рядов.

В характерном месте выбранного участка намечают прямоугольник, шириной 70-80 см, а длина равна глубине разреза.. Одна короткая сторона его ориентируется на юг с тем, чтобы описываемая стенка разреза была освещена. Лишь в тех случаях, когда юг "закрыт" густой стеной леса, эта сторона разреза может ориентироваться в другую, более светлую сторону.

Три стенки разреза делают вертикальными, а четвертую - со ступеньками, для уменьшения объема земляных работ и удобства спуска на дно разреза. Почву из разреза следует выбрасывать в определенном порядке. Вначале снимается лесная подстилка и складывается в кучи. Верхние почвенные горизонты выбрасывают на одну из боковых сторон, нижние - на другую. Это дает возможность после окончания работ примерно восстановить естественное сложение почвы при закапывании разреза. Нельзя выбрасывать почвогрунт на переднюю площадку разреза, а также ходить по ней, класть оборудование, т.к. это может нарушить естественное сложение горизонтов почвы и затруднить ее описание.

Описание почв при их полевом исследовании производится по определенной форме (бланк описания почвенного разреза). Бланки описания сшиваются в полевой почвенный журнал. Однако полевой почвенный журнал можно вести и в обычной общей тетради (желательно в клетку) также по форме бланка описания почвенного разреза. В описании указывается номер почвенного разреза и его местоположение: лесхоз, лесничество, квартал и точные привязки разреза в квартале к хорошо видимым ориентирам. Дается краткая характеристика особенностей геологического строения участка, для описания почв которого закладывается данный разрез, и характеристика макро,- мезо-, и микрорельефа в районе разреза и положение разреза по отношению к микрорельефу, проводится описание напочвенного покрова, видовой состав растительности и его площадь. Особенно подробно нужно описать растительность в районе разреза: состав насаждения, возраст, средний диаметр, среднюю высоту, полноту, бонитет, запас, тип леса, наличие подлеска, его видовой состав и густоту, наличие подроста и естественного возобновления, травяной и моховой покров, их видовой состав, распределение по площади и степени покрытия почвы.

После изучения и описания обстановки в районе разреза можно приступить к описанию почвы. При описании разреза и, особенно при выделении почвенных горизонтов, нужно осмотреть все его стенки, провести средние линии границ почвенных горизонтов, а затем описать каждый из них, используя качественные реакции на некоторые физические и химические свойства почв (определение закисных форм железа, карбонатов, водорастворимых солей).

Затем необходимо лопатой зачистить переднюю стенку разреза и "подновить" ее ножом сверху вниз, придав ей рельефность (внешние признаки почвы при этом становятся нагляднее), внимательно изучить переднюю стенку разреза и по изменению окраски почвы, структуры, плотности, механического состава и других внешних признаков ножом выделяются границы почвенных генетических горизонтов. С помощью деревянной шпильки к вертикальной стенке разреза прикрепляют ленту - сантиметр так, чтобы нулевое деление совпало с поверхностью почвы; лента в вертикальном положении должна свободно свешиваться по стенке разреза до его дна.

В полевом почвенном журнале изображается общее строение почвенного профиля (лучше цветными карандашами) с указанием знаков генетических горизонтов, их протяженности по профилю и мощности.

Морфологические признаки почвы являются внешним проявлением сложных процессов, протекающих в почве, отражают химический и минералогический состав почвы, ее свойства. По морфологическим признакам почвы, еще не прибегая к лабораторным исследованиям, с известным приближением можно судить о характере процессов, протекающих в почве, о степени выраженности этих процессов и в целом о лесорастительных свойствах почв.

Из каждого генетического горизонта наиболее типичных для определенной почвенной разности основных разрезов и некоторых поверочных берут образцы лесной подстилки, верхней части гумусового горизонта и середины всех последующих горизонтов.

Перед взятием почвенных образцов стенка разреза зачищается ножом от попавших на нее частиц почвы из других генетических горизонтов, и намечают места взятия образцов. Образцы берут из середины или наиболее характерной части каждого генетического горизонта, начиная с нижнего, в виде кирпичиков толщиной 5-10 см. При небольшой мощности генетического горизонта образец берется по всей его толщине. Если мощность генетического горизонта велика (50 - 100 и более см), приходится брать два-три почвенных образца. Вес образца обычно 0,5 - 1 кг.

Каждый почвенный образец помещается в пакет из листа оберточной бумаги или в мешочек и снабжается этикеткой, закладываемой внутрь пакета (мешочка). В этикетке указывается лесхоз, лесничество, номер квартала, номер почвенного разреза, название почвы, знак горизонта и глубина взятия образца (от и до), дата взятия и фамилия почвоведа. Взятые почвенные образцы регистрируются в ведомости взятых почвенных образцов с указанием глубину их взятия. Образцы нельзя хранить сырыми. Их необходимо как можно быстрее высушить до воздушно-сухого состояния в закрытом помещении.

При исследовании лесных почв принято брать единичные образцы по генетическим горизонтам. На лесных питомниках и школах, где почва обрабатывается, а иногда и удобряется, единичные образцы, взятые из верхних генетических горизонтов, не могут отразить всех особенностей исследуемых почв. В этом случае из пахотных и подпахотных горизонтов целесообразно брать смешанные образцы. Для взятия смешанного образца из 10- 15 точек исследуемого участка берутся индивидуальные образцы весом около 1 кг, тщательно перемешиваются на листе фанеры или брезента и из них отбирается средняя проба 0,5 - 1 кг.

Для пахотного слоя целесообразно брать два смешанных образца: один для глубины 0 - 10 см, другой 10 - 20 см. Для подпахотного слоя достаточно взять один смешанный образец с глубины 20 - 30 см. Для устранения имеющих место различий в свойствах лесных почв можно рекомендовать взятие смешанных образцов и для лесопокрытых площадей с однородным почвенным покровом. Смешанные образцы в этом случае составляются для каждого генетического горизонта путем смешения примерно одинаковых объемов почвы из 10…15 одноименных горизонтов. Для исследования морфологического строения и химических свойств лесной подстилки образцы берутся с передней площадки почвенного разреза на всю толщину подстилки.

В конце работы дают полное название почвы, а разрез привязывают к постоянным ориентирам или пикетажным столбикам. Полное название почвы и привязку записывают в соответствующие графы бланка почвенного описания. На чисто й копии планшета обозначают разрезы, индекс почвенного названия и привязку в метрах. После окончания работ разрезы закапывают.

При полевом обследовании составляют рабочую полевую почвенную карту. На рабочей полевой карте тушью обводят точки разрезов и границы контуров почв. Контуры закрашивают цветными карандашами, внутри выделенного контура проставляют индекс, отражающий название почвы, гранулометрический состав и материнскую породу, согласно принятой классификации и в соответствии с систематическим списком почв и легендой, принятой к почвенной карте. После оформления карты её подписывают.

Самым ответственным моментом является установление границ между объектами картографирования. Согласно существующих инструкций и методических руководств по почвенному обследованию при выделении границ почвенных контуров рекомендуется устанавливать связи не только между почвами и другими элементами ландшафта, но и между границами объектов картографирования и границами элементов ландшафта. Эти границы визуально наблюдаются в природе, на аэрокосмических снимках, на топографических, геоморфологических и геологических картах, геоботанических картах и планах лесных насаждений и др.

Имея топографическую карту с горизонталями, можно достаточно точно выделить некоторые формы рельефа, совпадающие с границами почвенных контуров (особенно в условиях сильно расчлененного рельефа); поймы рек и ручьев, надпойменные террасы, склоны, овраги, лощины, западины, холмы и т.д. Границы между различными почвами в этом случае обычно совпадают с горизонталями, оконтуривающими ту или иную форму или элемент рельефа. Нередко границы почв совпадают с границами нелесных и лесных земель: луга, пашни, болота, пески, карьеры и т.д. Очень часто границы между таксационными выделами на планах лесонасаждений являются и границами почвенных контуров, особенно если они резко отличаются друг от друга по составу древостоя, классам бонитета и другим признакам. В процессе выполнения полевых работ картографические материалы пополняются условными знаками в соответствии с выполненными натурными исследованиями.

Взятие почвенного монолита. Почвенный монолит – это вертикальный образец почвы, взятый без нарушения её естественного сложения. Для взятия монолита используют ящик длиной 1 м, шириной 0,2…0,3 м и высотой 0,12…0,5 м. Ящик состоит из рамки и крышек – верхней и нижней.

Стенку разреза предварительно зачищают, сверху снимают лесную подстилку, накладывают рамку и ножом вдоль внутренней стороны обводят контур будущего монолита. Рамку удаляют и постепенно ножом по контуру вырезают монолит на глубину 12…16 см. Снова надевают рамку поверх почвы ещё раз и зачищают и шурупами привёртывают верхнюю крышку.

Ящик поддерживают и ножом вырезают на конус весь монолит. Монолит отламывается по тонкому ребру. Крышеобразную часть монолита постепенно и аккуратно срезают ножом. Внутрь вкладывают газету или бумагу. Нижнюю крышку привёртывают шурупами. На верхней крышке указывают полное название почвы, лесхоз, лесничество, № квартала, № разреза и дату взятия монолита.

В результате полевой съёмки получают следующий материал: описание почвенных разрезов, полуразрезов и прикопок, полевую почвенную карту, образцы и монолиты, записи полевого определения физических и химических свойств почвы. Часть образцов просматривают в полевой период и наиболее характерные из них отбирают для лабораторного анализа.

Камеральный период - это период обработки материала, собранного в подготовительный и полевой периоды. В этот период выполняют камеральную обработку материалов полевых исследований, окончательно редактируют и оформляют почвенную карту, составляют картограммы и почвенный очерк с рекомендациями по рациональному использованию обследованных почв, а также производится контрольный просмотр образцов с целью уточнения некоторых морфологических признаков, описанных в поле почв и отбор наиболее типичных из них по каждой почвенной разности для проведения физико-химических анализов.

Для анализа отбирают образцы наиболее часто встречающихся почв, но так, чтобы были представлены все основные почвенные разновидности с трёхкратной повторностью и не менее.

Лабораторные исследования почвенных образцов: согласно инструкции по почвенному обследованию и составлению почвенных карт на каждые 1000га обследуемой площади в масштабе почвенной съёмки 1:10000 и IV и V степени сложности анализируется 4-5 почвенных разрезов для каждой почвенной разности. Одновременно проводят корректировку полевых записей и подготовку образцов к анализу.

В результате лабораторных исследований почв может быть получена более глубокая и полная характеристика гранулометрического состава и физико-химических свойств, что в совокупности с полевыми исследованиями позволяет уточнить генетическую классификацию почв, и место каждой почвы в ней, а также оценить их лесорастительные свойства и наметить пути рационального использования.

В лаборатории выполняются определения величины рН, гумуса, подвижных форм калия и фосфора, гидролитической кислотности, состава обменных оснований, механического состава, общего и легкогидролизуемого азота и др. В соответствии с данными химического анализа уточняют классификационные названия почв и составляют оригинал почвенной карты.

Составление почвенной карты. Почвенная карта (план) составляется в масштабе проводившейся почвенной съёмки или иногда в более мелком, что даёт полное представление о характере почв объекта исследований и их пространственное распространение.

При составлении оригинала почвенной карты основным документом служит полевая почвенная карта. По данным привязки переносят точки заложения почвенных разрезов и прикопок в соответствии с рельефом, гидрологической сетью и растительностью наносят границы почв. Каждая почва и почвенные выдела обозначаются индексом и закрашиваются в соответствующие цвета.

По результатам анализов уточняют детали почвенной карты (механический состав, деление почв на виды по гумусированности и т.д.). Карта составляется на ватмане, на который на светокопировальном столе переносятся границы обследованного участка, окружная межа, квартальная сеть, угодья, леса, кустарники, дороги, гидрологическая сеть, овраги, населённые пункты, лесхозы, лесничества, кордоны и т.д.

Точно переносятся границы почвенных контуров, согласно составленного и уточнённого списка выделенных почв и почвенных комплексов, внутри которых ставится индекс почв, принятый в легенде, гранулометрический состав, материнская порода. На карте обозначаются все виды выработанных почвенных разрезов, и контуры почв закрашивают тушью, согласно цветной шкале, принятой для государственной почвенной карты РФ.

Землеустроительные знаки и другие элементы внутренней ситуации наносят чёрным цветом, границы почвенных контуров, а также индексы почв – коричневой тушью, гидрографическую сеть – голубой краской. Механический состав обозначается либо коричневой штриховкой, либо буквенными индексами. Графически оформляется почвенно- геоморфологический профиль с нанесением на него типов растительности, материнских пород и почв.

В соответствии с принятой общероссийской инструкцией делается зарамочное оформление карты. На законченной почвенной карте в верхнем левом углу указывают название карты: «Почвенная карта …лесничества, …лесхоза». Под заголовком ставится масштаб съёмки и год составления карты, в каждом квартале – его номер. В нижнем левом углу приводят ссылку на плановый материал, послуживший основой для картирования (аэрофотосъёмка, землеустроительный план и т. д.), год его составления. В правом нижнем углу пишется «Условные знаки» и даются обозначения почв по разновидностям (типы, подтипы и т.д.), механическому составу, материнским породам и т.д. Ещё ниже указывают организацию, изготовителя, фамилию автора карты, штамп учреждения с подписями составителей и ответственных лиц.

Допустимые смещения границ почвенных контуров: точность выделения границ почвенных разностей и точность нанесения их на планово-топографическую основу зависит от масштаба почвенной съёмки, густоты закладываемой сети почвенных разрезов, от характера перехода одной почвы в другую и качества планово-топографической основы. При картографировании почв допускаются определённые величины погрешности при выделении границ почвенных контуров.

Таблица Допустимые смещения границ почвенных контуров

^х) - на материалах аэрофотосъёмки

^хх) - на топографических картах

Составление картограмм. Картограммы составляются по данным почвенных разрезов, результатам анализа почвенных образцов (картограммы обеспеченности почв подвижным фосфором, обменным калием, кислотности почв и содержанию гумуса) и специальных исследований. На картограмму переносят точки разрезов, около которых ставят значение признака или свойства почвы, выраженного числом. Методом интерполяции устанавливают границы изменений показателя согласно градации.

Важным разделом камеральных работ является написание отчёта.

Составление отчёта. Составление отчёта (почвенного очерка) или объяснительной записки к картографическим материалам является заключительным этапом в производстве почвенно-картографических работ.

Отчёт состоит из введения, раздела, посвящённого характеристике природных условий (климат, геологическое строение и почвообразующие породы, рельеф, гидрография, растительность), описания почвенного покрова и лесорастительных свойств почв, а также намечаются пути их рационального использования и мероприятия по повышению плодородия.

Тексту очерка предшествует титульный лист с названием предприятия, где проводилась почвенное обследование, год выполнения работ, штамп с подписями руководителя и исполнителей, заголовком.

Во введении освещаются цели и задачи, поставленные перед исследователями. Указывается полное название объекта, его географическое положение (область, район, лесхоз, лесничество), размер обследованной площади и разделение её по угодьям. Сообщается масштаб съёмки и характер использованной плановой основы. Приводится количество разрезов, полуразрезов и прикопок, заложенных на территории обследованного участка, количество отобранных почвенных образцов и проведенных лабораторных анализов с указанием методов определения, а также даты начала и окончания полевых и камеральных работ, фамилии руководителей и исполнителей.

Природные условия.

Климат. Для характеристики климатических условий используются данные ближайшей метеостанции или они заимствуются из «Агроклиматического справочника» области.

В главе о климате указывается биоклиматическая зона и провинция. Приводятся данные о среднемесячных и годовых температурах воздуха, абсолютный максимум и абсолютный минимум, суммы температур периодов с +5, +10^о С. Указывается продолжительность безморозного периода. Даты поздних и ранних заморозков, глубина промерзания почвы. Приводятся данные о среднегодовом и среднемесячном количестве осадков и их распределении по сезонам, высоте и продолжительности залегания снежного покрова, характеру и скорости таяния снегов, направлению и силе ветров в различные периоды года.

Рельеф. Для написания данной главы должны быть использованы не только литературные данные, но и результаты личных наблюдений, полученные во время проведения съёмки. При описании рельефа даётся характеристика формам макро- и микрорельефа, указывается его происхождение, расчленённость овражно-балочной и гидрографической сетью, влияние его на процессы эрозии.

При характеристике водораздельных пространств указываются глубина и характер расчленения территории овражно-балочной сетью, подсчитывается коэффициент расчленения территории, описывается характер оврагов и балок. При наличии на территории речной сети даётся подробная характеристика всех элементов рельефа. Характеристику рельефа желательно дополнить схематической геоморфологической картой объекта с выделением на ней водоразделов, террас, склонов, пойм и т. д.

Геологическое строение местности и почвообразующие породы описывается на основании имеющихся литературных данных, по материалам полевых почвенных исследований, лабораторных анализов, карт коренных пород и четвертичных отложений. Особое внимание уделяется описанию покрова четвертичных отложений, их генезису, мощности, гранулометрическому и химическому составу. При наличии многочленности почвообразующей породы даётся характеристика каждому члену отложений, их мощности и гранулометрическому составу, приуроченности к элементам рельефа.

Гидрография и гидрология. При характеристике гидрологического режима даётся подробное описание рек, речек, озёр, прудов и других водоёмов. Описывается частота паводков, высота межени, характера отложения наилков в пойме. Указывается также глубина залегания грунтовых вод, их состав и минерализация, режимы (изменения уровня, температуры и химического состава по данным наблюдений смотровых колодцев). Отмечаются места выхода ключей, уровни воды в колодцах, жёсткость воды. Особое внимание необходимо уделить выявлению влияния грунтовых вод на почвообразование.

Растительность. В очерке необходимо указать зону района исследований, дать лесорастительное районирование объекта, указать видовой состав растительности, приуроченность к различным элементам рельефа и её влияние на ход почвообразовательного процесса. Дать характеристику всем природным растительным ассоциациям (леса, луга, болота) и определить занимаемую ими площадь. При наличии сенокосных и пастбищных угодий даётся их характеристика по типам – суходольные, заболоченные, пойменные, приводятся сведения об их продуктивности, указываются необходимые культуртехнические и агрохимические мероприятия по их улучшению. При характеристике торфяных болот указывается тип болота (верховые, низинные, переходные) и экономическое значение залежей торфа.

Почвы. Данная глава является в очерке центральной как по своему объёму, так и по значимости. Она служит не только пояснительным текстом к почвенной карте, но и научной основой при проведении лесоустройства.

В данной главе указывается принадлежность региона к определённой почвенной зоне, подзоне, провинции, фации. Приводится уточнённая классификация почв, слагающих структуру почвенного покрова, даётся систематический список почв, выявленных при картографировании почвенного покрова объекта исследований.

Список строится по зонально-генетическому принципу от ведущих зональных почв к почвам подчинённых ландшафтов и сопутствующим почвенным типам, с дальнейшим подразделением их на соответствующие таксономические уровни (подтип, род, вид, разновидность).

Описание почв ведётся по единой схеме. Вначале указывается площадь, занимаемая данной почвой на обследуемом участке, приуроченность её к элементам рельефа и закономерности пространственного распределения в зависимости от рельефа местности, характер материнской породы, особенности гидрологических условий, морфологическая и физико-химическая характеристика, их генезис и характер растительности.

Морфологическая характеристика почв даётся в виде морфологического описания наиболее типичных разрезов по каждой почвенной разности. Характеристика гранулометрического и физико-химического состава почв приводятся по данным лабораторных исследований в виде таблиц с детальным анализом, приведенных в таблицах материалов. Анализируются данные агрохимических показателей собранных генетических и смешанных образцов. Отмечается степень оглеения, эродированности и других характерных признаков.

Степень подробности описания каждой номенклатурной единицы должна соответствовать площади её распространения и производственной значимости.

В заключение раздела необходимо указать число почвенных комбинаций, слагающих структуру почвенного покрова, состав их компонентов, степень контрастности и особо выделить почвенные комплексы.

Взаимосвязь почвы и растительности может быть показана в виде таблиц, графиков, диаграмм.

Лесорастительные свойства и рациональное использование почв.

Оценка лесорастительных свойств почв даётся по хозяйственно-генетическим группам на основании сопоставления морфологических особенностей почв и их физико-химических свойств с таксационными показателями насаждений на пробных площадях и материалами массовой таксации насаждений. Одновременно намечаются мероприятия по улучшению лесорастительных свойств и рациональному использованию почв.

Бонитировка почв, или качественная оценка земель – это сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия (производительной способности) по отношению к природным или культурным фитоценозам, особенно по отношению к сельскохозяйственным культурам.

Бонитировка представляет собой раздел почвоведения, который изучает методы (способы) оценки качества почв по их плодородию на основе природных (внутренних) свойств этих почв при данном сопоставимом уровне интенсивности земледелия.

Бонитировку почв можно рассматривать как специализированную прикладную классификацию почв по их потенциальному плодородию, построенную на объективных почвенных показателях, коррелирующих с продуктивностью и качеством произрастающих или выращиваемых на них растений.

Понятие «бонитировка» происходит от латинского слова bonitas – доброкачественность. Показателем качества почв является бонитет, количественный показатель, обычно выражаемый в баллах по отношению к наилучшей почве, балл которой принимается за 100. В результате бонитировки устанавливают, насколько одна почва лучше или хуже другой по своим физическим, химическим, биологическим свойствам и продуктивности.

При определении относительного качества почв, объединённых в единый территориальный комплекс, но различающиеся по своей классификационной принадлежности, говорят о бонитировке почвенного покрова.

Бонитировка почв - одна из основных составных частей земельного кадастра, под которым понимается государственная система изучения, оценки, учёта и распределения земельного фонда страны (система государственных мероприятий, направленных на получение достоверных сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель).

Главная задача земельного кадастра – изучение и учёт количественных и качественных показателей земельных ресурсов на всех уровнях независимо от их хозяйственного назначения и использования до учётных показателей в целом по стране. В составе земельного кадастра выделяют три части: регистрацию землепользований и количественный учёт земель, бонитировку почв и экономическую оценку земель. Эти составные части не являются самостоятельными, а зависят друг от друга и представляют единый комплекс работ.

Земельный кадастр включает систему взаимосвязанных актов и мероприятий.

1. Земельнокадастровые мероприятия: государственная книга землепользователей и инвентаризации земель; кадастровая земельная карта;

акт на право пользования землёй; кадастровая земельная шнуровая книга; лан землепользования.

2. Земельнооценочные мероприятия: бонитировка почв; бонитировка почвенного покрова; агропроизводственная группировка почв; экономическая оценка земель; мероприятия по рациональному использованию и охране земельных ресурсов.

В зависимости от хозяйственного назначения и использования земельный фонд страны подразделяется на пять категорий: 1) земли сельскохозяйственного назначения; 2) земли населённых пунктов; 3) земли промышленного, транспортного, заповедного и иного несельскохозяйственного назначения; 4) земли Гослесфонда; 5) земли государственного запаса. Указанные категории земельного фонда распределены между пользователями и закреплены государственными актами.

История бонитировки почв. Первая попытка деления почв на классы по качеству была предпринята в Китае более 4000 лет тому назад. В Европе при ведении древнейшей подсечной или огневой системы земледелия были разработаны оригинальные методы оценки пригодности земельных участков под пашню по составу и качеству древесных и травянистых растений (эти методы являются прообразом современной методики оценки качества почв с помощью растений-индикаторов). Кадастровые оценки земель (описание земель) были введены в Древнем Египте, Римской империи, в средние века с целью налогообложения

Впервые оценочные работы и данные оценки в нашей стране начали упоминаться в Писцовых книгах Московского государства (XV-XVII вв.). В них подробно были охарактеризованы физико-географические условия отдельных поместий, земель, городов, уездов, сёл, а также содержались описания рельефа, растительности, почв, населения, развития ремёсел и т.д. В Писцовых книгах учитывались пашня, луга, леса, болота. Пашня по качеству делилась на четыре категории: земля «добрая», «средняя», «худая» и «добрехудая».

По данным Писцовых книг осуществлялась посошная система налогового обложения, в которой единицей налогообложения была «соха» - как количественная и качественная мера земли. Сопоставление древних и современных представлений о почвах в центральных и южных губерниях России показали достаточно высокую точность описания в Писцовых книгах. Ведение их было поручено специально утверждённому Поместному приказу как высшему государственному учреждению, что явилось по существу первым обоснованным государственным мероприятием по регулированию земельных отношений в России.

В дальнейшем изучение земельного фонда и его качества было связано с Российской (Петербургской) Академией наук (1724), Московским университетом (1755), Вольным экономическим обществом (1765) и с деятельностью выдающихся русских исследователей М.В. Ломоносова, И.М. Комова, А.Т. Болотова, М.М. Афонина, Д.И. Менделеева и др.

Второй период в учёте качества и доходности земель связан с кадастровыми работами 1833–1867 гг., которые проводили специальные кадастровые комиссии Министерства государственных имуществ. В результате их деятельности была составлена единая бонитировочная шкала почв «Нормальная классификация пахотных земель по урожаям ржи» в основу которой были положены признаки, ставшие впоследствии характеристиками почвенных типов (чернозёмы, нечернозёмные почвы, солонцы). Важное значение уделялось содержанию гумуса, местоположению участков (пойменные, внепойменные), а также количеству вносимого навозного удобрения и качеству обработки земель. Составлялись кадастровые карты.

После реформы 1861 года оценка земель перешла к земствам. Земские работы составили третий период развития бонитировки почв в России. В разных земствах оценка почв проводилась разными методами (по арендным и продажным ценам, по чистому доходу землевладельца и др.).

Научный метод бонитировки почв разработал В.В. Докучаев при участии Н.М. Сибирцева. Этот метод получил название «естественно-исторического русского метода бонитировки почв» или «оценка почв по Нижегородскому типу». В.В. Докучаев разделил земельно-оценочные работы на две взаимосвязанные части: 1) определение естественной «правоспособности» почв, под которой он понимал их потенциальное плодородие, определяемое совокупностью важнейших почвенных свойств (оценка производительной способности почвы по её фактическим свойствам проводится почвоведами на основе научных данных) и 2) сельскохозяйственно-экономическое обследование почв (выполняется специалистами-статистиками). В.В. Докучаев указывал, что обе части оценки земель не только находятся между собой в полнейшей связи, но первая из них должна служить основой и критерием для другой. Так он разграничивал понятия «бонитировка почв» и «экономическая оценка земель.

В основу работ по оценке земель положены природные корреляции (соотношения) между свойствами почвы и характером развития растений. В.В. Докучаев утверждал, что каждая почва имеет большое число признаков и свойств, определяющих её генетическую природу и уровень продуктивности. Но далеко не все признаки могут служить критериями бонитировки, так как между свойствами почвы и её продуктивностью должна быть зависимость (корреляция). Необходимо, чтобы количественное изменение данного признака вызывало соответствующее изменение продуктивности (урожая) растений, т.е. должен существовать параллелизм в их изменчивости. При недостаточной степени связи данного признака с урожаем, он не может быть положен в основу бонитировки и из дальнейших расчётов исключается.

При бонитировке почв В.В. Докучаев считал главным фактором оценки почв, качества земель их природные свойства, определяющие плодородие. При оценке почвенных свойств были получены диаграммы (графики): геологическая (по мощности гумусовых горизонтов и содержанию гумуса, материнская порода и условия залегания); химическая (по сумме основных элементов питания, поглотительной способности и минеральных составных частей); диаграмма по физическим свойствам. По диаграммам определяли средние значения и их из трёх средних диаграмм – одну, которая служила показателем относительной добротности почв. В каждой группе свойств показатели Лучшей почвой был чернозём плато, оценка которого принимались за 100 баллов, и соответственно определялся сравнительный балл для остальных почв.

Сопоставление оценочных данных почв с урожайностью имело хорошую корреляцию, и более тесная связь наблюдалась на почвах в меньшей степени изменённых хозяйственной деятельностью. В.В. Докучаев считал, что при оценке земель необходимо иметь данные об урожайности, полученной приблизительно в одинаковых условиях хозяйствования, а также надо определять урожайность, не отражающую индивидуальные хозяйственные условия, а зависящую от природных и экономических (нормальных) факторов производства.

В нашей стране наметилось три основных направления в определении объекта бонитировки:

1. Естественноисторический метод, в основе которого положены принципы В.В. Докучаева. Элементарной единицей оценки служат вид и разновидность почвы, т.е. такие таксономические единицы, которые выделяют на крупномасштабных почвенных картах. Баллы бонитета устанавливаются на основе природных свойств, коррелирующих с урожайностью ведущих сельскохозяйственных культур при одинаковой интенсивности ведения производства.

2. Объектом бонитировки является не вид и разновидность, а их агро-производственные группы и подгруппы. Баллы бонитета устанавливают по природным свойствам и урожайности сельхозкультур.

3. Предмет бонитировки - тип местности. Баллы бонитета устанавливают по выходу сельскохозяйственной продукции конкретных типов местности. Под типом местности понимают земельный участок с однотипным почвенным покровом, составом естественной растительности и одинаковым хозяйственным использованием.

Современные методы бонитировки почв исходят их принципов, сформулированных В.В. Докучаевым, и строятся на свойствах почв и агроклиматических условиях, находящихся в тесной корреляционной связи с урожайностью сельскохозяйственных культур, полученной при близком уровне интенсивности земледелия. В разных почвенно-климатических зонах эти свойства различаются. Из агроклиматических показателей с урожайностью наиболее тесно связана сумма температур выше +10^оС, коэффициент увлажнения, в ряде случаев гидротермический коэффициент, степень континентальности климата.

С урожайностью чаще всего коррелируют гумусность, кислотность, гранулометрический состав, ёмкость поглощения, плотность, мощность гумусового слоя. Однако почвенные свойства неодинаково влияют на формирование биологической продуктивности для разных типов почв и в разных климатических условиях. Поэтому набор свойств для расчёта баллов бонитета может быть весьма большим, но во всех случаях отбор существенных признаков осуществляется при детальном исследовании корреляционных зависимостей между почвенными свойствами и урожайностью. Самая тесная связь (r = 0,88 ± 0,08) установлена между урожайностью и запасом гумуса в почве. С другими свойствами почв корреляционная связь варьирует в широких пределах в зависимости от типа почв, природного региона, характера выращиваемых культур.

Все показатели, используемые для бонитировки почв, могут быть объединены в следующие группы (Н.Ф. Тюменцев, 1975): экологические и внутрипочвенные.

Экологические. Природные, включающие параметры определяемого климатом гидротермического режима и характер поверхности. Антропогенные, включающие параметры, связанные с освоением, мелиорацией и характером использования почв (окультуренность, выпаханность, дренированность, орошение, эродированность, химическое загрязнение, террасирование и др.).

Внутрипочвенные. Морфологические, включающие мощность почвы и отдельных генетических горизонтов, мощность гумусированного слоя, глубину подстилающей породы или водоупора (уровень залегания грунтовых вод). Главные, определяющие основной характер комплекса почвенных свойств: литогенные (гранулометрический и минералогический состав почвы); биогенные, содержащие запас гумуса и его качественные особенности. Производные от главных: физические, водные, химические, биологические, агрохимические. Автономные, включая глубину и минерализацию грунтовых вод, степень заболоченности, каменистости, засолённости, загипсованности, карбонатности.

Многие показатели связаны между собой, поэтому в каждом конкретном случае выбираются те, которые оказывают определяющее влияние на бонитет почвы. В дальнейшем материалы для построения шкал бонитировки обрабатываются тремя методами:

1. Строят две параллельные шкалы бонитетов почв, одну по свойствам, наиболее коррелирующую с урожайностью, другую непосредственно по материалам урожайности. Первую принимают как основную, вторую как контрольную.

2. Строят одну шкалу одновременно и по свойствам и по урожайности, при этом средние бонитеты основных групп почв определяют по урожайности, а бонитеты конкретных почв в пределах этих групп по почвенным свойствам с учётом общего бонитета группы.

3. Бонитеты почв рассчитывают по урожайности, а материалы по свойствам почв используются для проверки шкалы и уточнения классификации и группировки почв.

Во всех вышеописанных методах баллы бонитета рассчитываются по формуле 1.

В основе современной качественной оценки почв лежит докучаевский метод по свойствам почв, но при этом имеется несколько подходов к расчёту оценочных баллов почв.

Первый подход заключается в том, что балл каждого оценочного признака вычисляют по формуле (1):

Пф

Б_{признака} = ——— × 100, где

Пз

Пф – фактическое значение оценочного признака почвы;

Пз – значение того же признака почвы, принятой за эталон (почвы с оптимальным значением бонитируемого признака).

Балл бонитета почвы определяют путём деления суммы баллов признака (Бпр) на число оценочных признаков.

Бпр₁ + Бпр₂… + Бпр_n

Б_почвы = —————————

N _{(число признаков)}

Наивысший балл почвы принимается за 100 баллов; все оценочные баллы других почв выражают в долях от 100. Так образуется бонитировочная шкала почв, в которой 100 баллов имеет лучшая почва. Оценочную шкалу по свойствам почв проверяют по шкале, построенной по урожайности. Дополнительно к основной шкале, построенной для наиболее типичных почв области, вводятся поправочные коэффициенты на гранулометрический состав, мощность гумусового слоя, заболоченность, окультуренность, смытость и солонцеватость, на который умножается средний балл почвы.

Второй подход основан на использовании корреляционного и регрессивного методов (методика Л.М. Бурлаковой). Сущность метода заключается в том, что на основе изучения в системе «почва-растения-климат» была разработана модель урожайности, зависящая от почвенных и метеорологических факторов (функции нелинейного произведения).

Ранг урожайности определяют по формуле:

У = ГТК₁ × ГТК₂ (М × рН_водн(Г × К₂О(N_вал × NO₃(Р_вал × Р₂О₅)))), где

ГТК₁ – гидротермический коэффициент мая-июня;

ГТК₂ - гидротермический коэффициент всего вегетационного периода;

М – мощность гумусового горизонта;

рН_водн – реакция почвенного раствора;

Г – содержание валового гумуса;

К₂О, Р₂О₅ – подвижные формы калия и фосфора в почве;

N_вал, Р_вал – валовое содержание азота и фосфора в почве;

NO₃ – содержание нитратного азота.

Решением уравнения определяют почвенный балл (Бп), при включении в уравнение свойств почвы показателей климата определяют почвенно-климатический бонитировочный балл (Бпк). Лучшей почвой, принятой за 100 баллов (Бпк₁₀₀) была принята почва с ранговым почвенно-климатическим баллом 5,88, который характеризует плодородие чернозёмов луговой степи.

Третий подход (методика разработана в почвенном институте им. В.В. Докучаева Шишовым, Дурмановым, Кармановым, 1991) - подход почвенно-экологической оценки. Методика позволяет определить почвенно-экологические показатели и баллы бонитетов почв разных угодий, на любых уровнях – конкретного участка, области, зоны, страны в целом.

Σt^о >10^о ×(КУ-Р)

ПЭИ = 12,5 × (2-V) × П × Дс ×———————— × А, где

КК + 100

12,5 – постоянный множитель для всех почв;

2 – максимально возможная плотность почв при их предельном уплотнении, г/см³;

V – плотность почвы, г/см³ в среднем для метрового слоя;

П – «полезный» объём почвы в метровом слое;

Дс – дополнительно учитываемые свойства почв;

Σt^о >10^о – среднегодовая сумма температур более 10^оС;

КУ – коэффициент увлажнения;

Р – поправка к коэффициенту увлажнения;

КК – коэффициент континентальности;

А – итоговый агрохимический показатель;

Оценка уровня плодородия по ПЭИ позволяет определить изменение баллов бонитета при орошении и рассчитать возможные прибавки урожайности, обосновать целесообразные ареалы орошения под сельхозкультуры; выявить ареалы для первоочередного внедрения прогрессивных технологий, более рационально размещать удобрения с учётом уровня плодородия почв; более полно и правильно определить ресурсный потенциал сельскохозяйственного производства; служить основой для денежной оценки почв, рентных платежей и т.д.

Бонитет почвенного покрова рассчитывают как средневзвешенную величину, принимая во вниманиеплощадь каждой почвы, входящих в оценочную территорию, общая прощадь которой принимается за 100.

Урожайная цена балла (в кг/га) – изменение степени роста урожайности при переходе от низкой интенсивности к высокой для основных типов почв и пяти главных провинциальных секторов, где развито земледелие. Увеличение урожайности на дерново-подзолистых почвах – в 3,9…2,7 и 2,6…2,0; выщелоченных и типичных чернозёмах – 2,9…2,3; южных и обыкновенных чернозёмах – 2,4…2,1 и 2,1…1,8; каштановых - 2,2…2,0 и 1,7…1,8раза.

Бонитировка лесных почв является основой учёта качества почв, отличающихся плодородием, основой для решения лесоводственного вопроса – степени соответствия биологии произрастающих древесных пород почвенно-грунтовым условиям.

Для установления связи между свойствами почв и продуктивностью насаждений используют графические и математические методы.

С помощью математических методов из многих признаков отбираются те, которые имеют высокие коэффициенты корреляции с продуктивностью насаждений. За 100% принимаются признаки и свойства почв с наибольшей продуктивностью насаждений. Свойства менее плодородных почв вычисляют по отношению к свойствам лучшей почвы.

Оценку в баллах бонитета получает каждый признак или каждое свойство почвы. Затем все баллы складывают и делят на число отобранных признаков. Получают почвенно-бонитировочную шкалу по измеряемым свойствам почв, коррелирующим с продуктивностью насаждений. Эта шкала является специализированной для лесного хозяйства качественной классификацией почв.

Уровень плодородия почвенно-грунтовых условий сказывается на форме, составе, высоте и других лесоводственных и таксационных признаках насаждений. Если измерить средние высоты на различных почвах и указать их в классах бонитета или баллах, взяв за 100 лучшую почву, то полученная почвенно-бонитировочная шкала оценивает эффективное плодородие в баллах, одновременно показывающих степень относительного соответствия насаждений почвенным условиям. Такая шкала отражает влияние почвенно-грунтовых условий на продуктивность насаждений и называется почвенно-бонитировочной шкалой (таблицей) по продуктивности насаждений.

Почвенно-бонитировочные таблицы составляются для нескольких древесных пород, отличающихся биологическими и экологическими свойствами, а также для отдельных хозяйств, районов, областей, зон и всей страны. Такие таблицы могут использоваться и для территорий не занятых лесом,так как они отражают относительное качество почв по их свойствам. В полных бонитировочных таблицах указывается тип леса, состав, полнота, запас и другие таксационные признаки насаждений. Почвенно-бонитировочные таблицы используются при проектировании совместно почвенными картами и данными лесоустройства.

Основной формой количественного и качественного учёта почв являются материалы крупномасштабных почвенных исследований: почвенные карты, картограммы, почвенные отчёты с аналитическими данными. Важное место при детальной качественной оценке почв занимает агропроизводственная группировка (АГП) и бонитировка почв.

Агропроизводственная группировка почв (АГП) – это объединение видов и разновидностей почв в более крупные агропроизводственные группы по общности агрономических свойств почв, близости экологических условий, сходству качественных особенностей и уровней плодородия, однотипности необходимых агротехнических и мелиоративных мероприятий.

АГП – это специализированная классификация, в которой генетически однородные и близкие по агрономическим свойствам виды почв объединяют для выделения хозяйственно однородных массивов земель.

АГП – основная форма агрономической интерпретации и обобщения материалов крупномасштабных исследований. Она выявляет сравнительные возможности использования различных почв в составе тех или иных угодий и определяет дифференцирование в отношении технологий возделывания, технологий проведения мелиоративных и других мероприятий.

АГП преследует две цели: провести укрупнение контуров почв, сделать почвенную карту проще. Доступнее для решения конкретной задачи и дать сравнительную характеристику качества отдельных видов почв и в целом агропроизводственных групп по качеству (лучшие, хорошие, средние, ниже среднего и худшие). Поэтому АГП можно рассматривать как качественную оценку, выраженную в относительных показателях, не отождествляя её с бонитировкой почв, поскольку она представляет лишь предварительную стадию оценки земель.

Группировка почв в системе бонитировки и земельного кадастра необходима для оценки почв крупных регионов – район, область, республика, страна.

Существует два подхода к АГП: 1 – почвы объединяются в группы по близким водно-физическим теплофизическим и химическим показателям при одинаковой потребности в почвенно-мелиоративных и почвоохранных мероприятиях; 2 – почвы объединяются в группы с учётом потребности сельхозкультур в почвенных условиях (выделяются группы почв в разной степени пригодные для возделывания зерновых, картофеля, льна, хлопчатника и т.д.).

АГП бывают республиканские (союзные), региональные и хозяйственные. В каждую группу входят общая и специализированные АПГ. Общая – комплексная АГП, определяющая общие растениеводческие свойства почв, т.е. весь комплекс сельхозкультур, возделываемых на данной почве; специализированные АГП – применительно к потребностям отдельных культур.

Общереспубликанские АГП для характеристики и учёта качества земель составляются по сходству агрономических свойств и особенностей почв с учётом зональных и провинциальных экологических условий. Используется для подсчёта площадей в пределах сельхозугодий и содержит 346 групп почв в 14 равнинных природных зонах и 8 областях горных почв.

Основные критерии региональных и хозяйственных АГП следующие:

- принадлежность объединяемых почв к одной природной зоне (вертикальному поясу), подзоне, провинции или сходным между собой провинциям соседних зон;

- близость свойств и признаков почв, выражающаяся в однотипном строении профиля почв, их гранулометрического состава, почвообразующих пород и показателей химических, физико-химических свойств и водно-воздушного и теплового режима почв;

- одинаковые условия залегания по рельефу;

- однотипность и одномерность показателей и условий, снижающих продуктивность земель и их использование (эродированность, засолённость, засорённость, каменистость и т.д.);

- степень контурности почвенного покрова, размеры контуров почв, определяющих возможность применения современной техники и специфику хозяйства.

Материалы АГП используются для учёта качества почвенных ресурсов и оценки земель; для правильного размещения культур и специализации севооборотов; для наиболее эффективного применения агротехнических и агромелиоративных мероприятий; для решения вопроса трансформации угодий.

Бонитировка почв и агропроизводственная группировка почв служат основой для экономической оценки земель, под которой понимается определение сравнительной ценности земель как средства производства с учётом экономических показателей её качества.

Экономическая оценка земель учитывает не только плодородие почв, но и все затраты на получение урожая. К ним относятся затраты, связанные с особенностями рельефа и почвенного покрова, определяющих размеры и конфигурацию полей, трудность механической обработки почв, обязательные мелиоративные мероприятия. Ряд затрат связан с особенностями самого хозяйства – удалённость его от пунктов снабжения (железные и автодороги), расстояние до места реализации продукции и т.д. Все расчёты ведутся в денежном выражении. Важнейшим показателем экономической оценки является общая стоимость полученной продукции (валовой доход), общая величина затрат на производство урожая, чистый доход

Оценка земель, понятие более широкое, - это система мероприятий, направленных на получение информации как о качестве (бонитете) почв и почвенного покрова, так и об их (его) экономической ценности. Существенное различие состоит в том, что при оценке земель учитываются не только почвы и почвенный покров территории, но и характеристика географического пространства в экономическом аспекте (площади, расстояния, обеспеченность коммуникациями, трудовыми ресурсами, конкурирующие землепользования).

Бонитировка почв и оценка земель являются составными частями земельного кадастра.

Кадастровая оценка лесных земель. Земля определяется как пространственная основа или операционный базис, отличающийся постоянством местоположения, с его геодезической привязкой и возможностью перемещения почвы, например, путем рекультивации земель, образования карьеров, прокладки дорог, в результате водной и ветровой эрозии почв. Для экономической оценки лесов требуется проводить качественную оценку почв, бонитировку угодий, вести сравнение продуктивности и производительности земель по их местоположению и состоянию, в частности, нарушенности почвенного покрова. Это дает возможность проводить таксовую оценку лесных ресурсов и бонитировку земель.

Ресурсы земель выявляются в земельном фонде путем оценки и учета характера использования земель или отдельных участков, на которых организованно протекает хозяйственная деятельность и планируется удовлетворение потребностей в какой-либо продукции. Однако одно только указание о наличии площади земель, без дополнительной их лесоводственной характеристики при описании, несет обычно незначительную информационную нагрузку.

Описание природных объектов, с которыми имеют дело при учете лесного фонда, дается с помощью признаков, известных из повседневной практики наблюдений. То, что в земельном учете получило название классификации земель, представляет собой операцию разделения участков по характерным признакам или атрибутам угодий. Каждый вид угодий имеет какой-либо однотипный характер природопользования и получает наименование по целевому назначению земель или их природному состоянию. В хозяйственной классификации принят во внимание многопризнаковый комплекс учетных показателей. Путем стратификации обеспечивается необходимая для этого фоновая информация: данные о земельных участках идентифицируются со сведениями о прочих ресурсах, местоположении, генезисе, рельефе, влажности почвы и т. д.

Формирование и совершенствование землепользования в лесном фонде основывается на факте, что земля как главное средство производства является государственной собственностью, но с разной формой права собственности на лесные ресурсы. Земли лесхозов, коллективных и частных хозяйств как объекты хозяйственной деятельности, подвергаясь анализу, должны быть описаны по их структуре. На различных этапах учета в качестве первичных единиц документирования данных могут выступать выдел, контур, угодье и иные объекты, которые на плане приводят во внемасштабном отображении, в виде условного знака, точки или линии.

Объекты могут носить точечный характер, линейную форму и иметь контур простой или сложной геометрической конфигурации. Контур - это площадь, по внешнему обводу пройденная геодезической съемкой, в пределах которого целесообразно привязать всю необходимую внутреннюю ситуацию. Контуру аналогичен лесной квартал. Квартал и контур служат для первичной увязки отдельных однородных площадей внутренней ситуации участков. Кварталы делятся на выдела.

Выдел - это предельно однородный по таксационным признакам участок, фиксируемый в таксационном описании, который служит элементарной учетной единицей при характеристике площадей лесного фонда. Для выдела необходимо бывает показать функциональную значимость земель, что находит отражение при характеристике угодий.

Следует различать землеустроительный контур, связанный с поземельным принципом его выявления в натуре, и лесотаксационный выдел, намечаемый по таксационным признакам насаждений, а также отдельных участков, не покрытых лесом земель, где уже возможно провести аналогию с контуром. Квартал как замкнутый контур на территории лесного фонда позволяет произвести геодезическую привязку территорий площадью в 25-200 или более гектаров. При участковом методе лесоустройства выдел становится аналогом контура. Квартал включает совокупность участков с различными видами угодий, характерными для какого-то определенного ландшафта.

Элементарные единицы учета и регистрации земель - это участки территории, отражаемые в горизонтальной проекции на плане местности и регистрируемые в земельно-кадастровых книгах регистрации для постоянного, долгосрочного и краткосрочного землепользования.

Элементарной учетно-регистрационной единицей считается участок, а также линейно вытянутый или точечный объект, занимающий земельное пространство однородного по виду угодья и имеющий свой контур - определенную геодезически привязанную замкнутую границу в натуре. Площадь определяется в горизонтальном положении с плана местности. Площадь линейно-вытянутых объектов, таких, как дороги, балки и овраги, определяют нормативно или умножением протяженности на ширину по промерам в натуре или по плановым материалам из технических проектов.

Лесные земли - участки лесного фонда, пригодные и предназначенные для выращивания насаждений. Разделяются на покрытые лесом, не покрытые лесом, несомкнувшиеся культуры, лесные плантации и питомники.

Не покрытые лесом земли - вырубки, лесосеки, пустыри и прогалины, редины, гари и погибшие насаждения. Покрытые лесом земли - земли, занятые молодняками с полнотой 0,3 и выше; лесные культуры, переведенные в покрытую лесом площадь; участки, занятые кустарниками.

Нелесные земли - площади, не пригодные для выращивания леса без проведения специальных мелиоративных мероприятий (болота, скалы, гольцы, каменистые россыпи, пески, безлесные крутосклоны); воды, сельскохозяйственные угодья и площади специального назначения; лесные дороги, просеки, трассы линий высоковольтных электропередач и телефонные линии, торфоразработки, усадьбы и проч.

Кадастры в настоящее время ведутся практически во всех развитых странах мира. Понятие кадастра связано с понятием учета, оценки, состояния и использования различных природных ресурсов, инженерной деятельности, экологии и характеризуется выделением внутренне однородных по своим условиям территориальных единиц, их картографированием и составлением описания количественных и качественных характеристик. В зарубежной практике понятие "кадастр" чаще всего связывается с понятием "недвижимость" и кадастр определяется как методически организованная опись всего недвижимого имущества, основанная на съемке границ и графическом представлении на карте, неразрывно связанной с архивом, содержащим данные по состоянию, правам, размерам и использованию собственности. При этом под недвижимостью понимается как земля с ее поверхностью, так и окружающая природа, воздушное пространство, почвообразующая порода, инженерные надземные и подземные сооружения.

К территориальным объектам, которые могут рассматриваться как носители кадастровой информации, относятся такие природные объекты, как земля, вода, леса, полезные ископаемые, грунты, а также жилые и нежилые помещения, промышленные сооружения, инженерные сети и коммуникации, улицы, дороги.

Кадастровая (экономическая) оценка земель - оценка природного потенциала земель в зависимости от их целевого назначения и вида хозяйственного использования, выраженная в системе натуральных и стоимостных показателей.

Кадастровая оценка участков лесного фонда складывается из оценок земли, древесного запаса и других ресурсов, включая средозащитные функции леса. Оценка последних может производиться с помощью соответствующих коэффициентов кратности оценки лесов.

Оценка земельных ресурсов. Оценка земли (О_З) - главного средства производства лесного хозяйства - выполняется суммированием оценок всех используемых видов лесных ресурсов эталонного насаждения за период оборота рубки (период эксплуатации других ресурсов) с учетом фактора времени:

О_З = Од^Э + О_Ж^Э + О_П^Э + ...+ О_К , где

Од^Э , О_Ж^Э , О_П^Э - соответственно оценки ресурсов древесины главного пользования, живицы, побочного пользования лесом в эталонном насаждении с учетом фактора времени, руб./га.

Предложенный метод стоимостной оценки земель лесного фонда может быть рекомендован к применению лишь на первом этапе перехода отрасли к рыночным отношениям. В последующем для этой цели должна использоваться специально разрабатываемая Роскомземом единая для Российской Федерации методика стоимостной оценки земель.

Оценка ресурсов древесины эталонного насаждения. Величина оценки ресурсов древесины эталонных насаждений зависит от их породного состава, товарной структуры, местоположения и других факторов. Если древостои смешанные, то оценка ресурсов древесных запасов производится отдельно по каждой породе, затем полученные величины суммируются.

Базой для оценки служит размер минимальной ставки лесных податей (Т_Д^Э), соответствующий ренте в расчете на 1 м³ спелой древесины для эталонных насаждений.

Т_Д^Э = (Ц_Д / (1+Р_Д:100)) – С_Д^Э ,

где Ц_Д - цена 1 м³ круглых лесоматериалов соответствующей породы и категории крупности, руб.; Рд - нормальная рентабельность производства круглых лесоматериалов, %; С_Д^Э - затраты производства (себестоимость) в расчете на 1 м³ круглых лесоматериалов соответствующей категории крупности и качества (без попенной платы) в эталонном насаждении, руб.

Стоимостную оценку ресурсов древесины эталонных насаждений (О_Д^Э) определяют по формуле:

Од^Э = Т_Д^Э х М^Э х S х В,

где М^Э - запас древесины эталонного насаждения на 1 га в возрасте спелости, м³ ; S - площадь оцениваемого участка, га; В - поправочный временной коэффициент, определяемый по формуле В = 1/(1 + 0,02)ⁿ. В частности, для периода приведения 1 год этот коэффициент равен 0,98 .

Почвенный мониторинг – это постоянное наблюдение за объектами или явлениями и изменениями, происходящими в них. Являясь связующим звеном биосферы, где наиболее интенсивно идут процессы обмена веществ между земной корой, атмосферой, гидросферой и обитающими на суше организмами, почва должна быть неотъемлемой частью общего мониторинга окружающей среды.

Почвенный мониторинг предусматривает решение следующих важнейших задач:

- оценка среднегодовых потерь почвы вследствие ветровой, водной и ирригационной эрозии;

- обнаружение регионов с дефицитным балансом главнейших элементов питания растений, обнаружение и оценка скорости потерь гумуса, азота, фосфора; контроль за содержанием элементов питания растений;

- контроль за изменением кислотности и щёлочности почв, особенно в районах с высоким уровнем внесения минеральных удобрений, а также при ирригации, использовании промышленных отходов и кислотных осадках;

- контроль за изменением солевого режима орошаемых и удобряемых почв;

- контроль за загрязнение почв тяжёлыми металлами, вследствие глобальных выпадений;

- контроль за локальным загрязнением тяжёлыми металлами в зоне влияния промышленных предприятий и транспорта, и пестицидами, детергентами (поверхностно-активные моющие вещества) и бытовыми отходами;

- долгосрочный и сезонный контроль за влажностью, температурой, структурным состоянием, водно-физическими свойствами почв;

- оценка вероятного изменения свойств почв при проектировании гидростроительства, мелиорации, внедрения новых систем земледелия и удобрений;

- инспекционный контроль за размерами и правильностью отчуждения пахотно-пригодных почв для промышленных и коммунальных целей.