Вертикальная или горная зональность

Явления вертикальной зональности, т. е. закономерной смены одних почвенных зон другими с высотой местности, были впервые описаны В. В. Докучаевым. При исследовании почв Русской рав­нины Докучаев (1891) обратил внимание на то, что распростране­ние типов почв связано с высотой местности и возрастом рельефа, и высказал предположение о возможном существовании вертикаль­ных почвенных зон. Посетив позднее Кавказ и ознакомившись с его природой и почвами, от подножий до горных вершин, Докучаев установил закон вертикальной зональности. В работе «К учению о зонах природы» В. В. Докучаев писал о вертикальной зонально­сти: «Так как вместе с поднятием местности, всегда закономерно изменяются и климат, и растительный и животный мир — эти важ­нейшие почвообразователи, то само собой разумеется, что также закономерно должны изменяться и почвы по мере поднятия от по­дошвы гор, например, Казбека или Арарата, к их снежным верши­нам, располагаясь в виде тех же последовательных, но уже не горизонтальных, а вертикальных зон, начиная в подходящих, ра­зумеется, случаях, латеритами и желтоземами и кончая подзола­ми и кислыми торфянистыми почвами»⁴.

Высказанная Докучаевым идея аналогии между горизонтальной и вертикальной зональностью в дальнейшем развивалась его уче­никами; например, С. А. Захаров (1913), изучавший долгое время почвы Кавказа, пришел к выводу, что каждой горизонтальной зо­не соответствует своя вертикальная зона, за исключением горно-луговой, аналоги которой на равнинах в то время не были известны.

По мере накопления материалов о почвах различных горных стран, в частности гор Средней Азии, Алтая, Южной и Восточной Сибири, Центральной и Юго-Восточной Азии, Кордильер и Анд, выяснилось, что состав вертикальных почвенных зон и структура зональности сложны и разнообразны и не всегда подчиняются единой схеме смены почвенных зон от более теплых и сухих к более холодным и влажным.

Выяснилось, что состав и структура почвенных вертикальных зон зависят от положения данной горной страны в системе геогра­фических поясов, а в пределах пояса — в различных секторах ув­лажнения (приокеанических и континентальных). Впервые указали на эти закономерности К. Д. Глинка (1908) и С. С. Неуструев (1915). Неуструев писал: «Относительное положение горной стра­ны играет часто решающую роль в ее физиономии. Это положе­ние — изолированность от морей другими горными массами, на­хождение у морского берега или в центре континента оказывает влияние главным образом на условия влажности горного климата». К таким же выводам пришли Р. И. Аболин (1927), Я. И. Афанась­ев (1930). С. А. Захаров, опубликовавший в 1934 г. работу о вер­тикальной зональности почв на Кавказе, ввел ряд понятий для яв­лений отклонения вертикальной почвенной зональности от единой «идеальной» схемы. Им было введено понятие об «инверсии почвен­ных зон», т. е. таком расположении вертикальных зон, при котором нижние зоны располагаются выше, чем это следовало бы по ана­логии со схемой горизонтальных зон. Примером инверсии зон в За­кавказье может быть появление зоны черноземов на Армянском на­горье, выше зоны бурых лесных почв, приуроченных к более увлаж­ненным склонам горных массивов. Были введены понятия об «интерференции», или «выпадении зон», для случаев, когда в силу климатических или орографических особенностей какая-либо зона или несколько зон выпадали из общей системы: например, зона каштановых почв по южным склонам, проникая очень высоко в горы, смыкается непосредственно с зоной горно-луговых почв, а зо­ны черноземов и бурых лесных почв — выпадают. Случаи проник­новения одних зон в другие (например, по горным долинам) Заха­ров называл «миграцией почвенных зон».

Существенное значение для понимания особенностей вертикаль­ной зональности почв в горных странах областей континентального климата имело исследование Р. И. Аболиным (1927) вертикальных почвенных поясов в Центральном Тянь-Шане. Здесь особенно ярко прослеживается значение орографии в формировании во внутренних впадинах и на изолированных от влияния влагоприносящих воздуш­ных масс нагорьях аридных и экстрааридных условий. Здесь на больших абсолютных высотах распространены высокогорные степ­ные и высокогорные пустынные почвы, отделенные от пустынных и степных почв подножий гор и прилегающих равнин серией верти­кальных влажных зон с черноземами, горно-лесными и горно-лу­говыми почвами.

При всей сложностей многообразии типов распределения вер­тикальных почвенных зон и тесной зависимости их от орографии данной страны, обобщение и систематизация материалов привели к представлениям об определенных типах структуры вертикальной зональности растительности и почв.

Ботаник Р. А. Еленевский (1940) выделил в пределах СССР два основных типа вертикальной зональности: океанический и континен­тальный (или азиатский). Принцип выделения определенных типов вертикальной зональности почв был положен М. А. Глазовской (1948) в основу описания почв горных областей Казахстана. В 1951 г. В. М. Фридланд опубликовал «Опыт почвенно-географического разделения горных систем СССР», а в 1954 г. Н. Н. Розов составил общую схему типов структуры вертикальной зональности почв СССР и сопредельных территорий. Ма-Юн-Чжи (1956) сделал подобное же обобщение для горных областей Юго-Восточной Азии.

Наряду с уточнением и обобщением материалов, касающихся вертикальной зональности почв, возникло представление, выдвину­тое Ю. А. Ливеровским и Э. А. Корнблюмом (1960), о необходи­мости введения понятия «горная зональность», охватывающего бо­лее широкий комплекс явлений, чем изменение климатов, расти­тельности и почв с увеличением абсолютной высоты.

Названные авторы обратили внимание на появление особых предгорных почвенных зон, отличных от почвенных зон прилегаю­щих равнин. На равнинах, прилегающих к склонам гор, обращен­ных к направлению движения влажных воздушных масс, возни­кают явления их «предвосхождения». Увеличивается количество осадков на подгорных равнинах, а особенно на склонах гор, под действием фактора препятствий рельефа и усиления термической конвекции появляются серии почвенных и растительных зон, более гумидных, чем на отдаленных от гор частях равнин. По мере под­нятия воздушных масс в горы их влагосодержание уменьшается и, хотя понижение с высотой температуры обусловливает усиленную конденсацию влаги, максимальное количество осадков на подвет­ренных горных склонах увеличивается лишь до определенной высоты (обычно до верхней части лесной зоны и нижней части зоны субальпийских лугов). В более высоких частях горных склонов, в поясе субальпийских или альпийских лугов или горных тундр коли­чество осадков уменьшается. Однако одновременное понижение температуры, связанное со все усиливающейся по мере разрежения атмосферы теплоотдачей, приводит к тому, что коэффициенты ув­лажнения в поясе субальпийских и альпийских лугов на подветрен­ных склонах сохраняются достаточно высокими.

Таким образом, на подветренных склонах и прилегающих рав­нинах возникает мезофильная, или гумидная, горная зональность.

В случае переваливания уже обезвоженных воздушных масс и фронтов через горные массивы на противоположных склонах гор осадков выпадает значительно меньше, чем на подветренных скло­нах. По мере опускания воздушных масс по склонам и нагревания их относительная влажность все более унынается, усиливается испарение с поверхности почв, что вызывает появление серии арид­ных вертикальных и предгорных почвенных и растительных зон. Возникает тип аридной горной зональности. Особенно ярко она проявляется в межгорных изолированных котловинах или нагорь­ях, защищенных от проникновения влажных воздушных масс более высокими горными поднятиями. Убедительными примерами прояв­ления аридного типа зональности в высокогорьях служат холодные пустыни Тибета и пустыня Пуна-Атакама в Центральных Андах.

Имеющиеся в мировой литературе материалы о вертикальной зональности почв в различных горных системах мира позволяют с известной долей схематизации представить общую схему типов структур вертикальной поясности почв в том виде, как она показа­на в табл. 7. Рассмотрение схемы позволяет сделать следующие за­ключения.

Наиболее простая и слабо меняющаяся структура горной зональности характерна для высокополярного и полярного поясов. Здесь выделяются два типа структур: 1) полярно-пустынный, с широким распространением каменистых карбонатных арктических почв, часто засоленных, сменяющихся по мере увеличения абсолют­ной высоты нивально-ледниковой зоной, в пределах которой на вы­ходах массивных пород наблюдается формирование карбонатных и гипсовых корок. Подобная картина характерна для Антарктики и для наиболее северных островов Канадского Арктического архи­пелага;

2) полярно-тундровый свойствен горным массивам тундровой зоны Северной Америки и Евразии (горы Пойнт-Барроу на Аляс­ке, горные массивы Новой Земли, Северного Урала, Таймыра, горы северо-востока Сибири).

В бореальном или умеренно холодном поясе наблюдается неко­торое усложнение структуры из-за появления новых почвенных зон в нижних частях гор и смещения границ почвенных зон кверху. В бореальном поясе выделяются три типа различных структур гор­ной зональности: 1) бореальный гумидный приурочен к горным массивам приокеанических западных и восточных областей, с горно­подзолистыми и горно-тундровыми почвами. Этот тип зональности характерен для северных Кордильер, Скандинавского нагорья, вос­точных склонов гор Восточной Сибири;

2. бореальный экстраконтинентальный (мерзлотный) широко распространен в горах и на плоскогорьях Средней Сибири и на внутренних хребтах Восточной Сибири. Здесь в составе вертикаль­ных зон преобладают почвы с постоянно-мерзлым горизонтом — горно-таежномерзлотные кислые неоподзоленные и горно-подзолистые; с высотой они сменяются таежными подбурами и горно-тундровыми почвами; широко представлена здесь гольцовая зона ка­менистой горной тундры;

3. бореальный континентальный тип горной зональности хоро­шо выражен в горах Южной Сибири и в Центральных Кордилье­рах. Спектр вертикальных почвенных зон здесь наиболее разнооб­разен и в наибольшей степени сходен со спектром широтных поч­венных зон суббореального пояса. Он включает: горные чернозе­мы, горные серые лесные почвы, горные кислые бурые и буротаежные почвы, горные подзолистые и горно-тундровые. Граница ни- вальной зоны по сравнению с горными районами гумидных суббореальных областей повышается на 500—700 м.

В суббореальном умеренно теплом поясе границы всех зон сме­щаются кверху. Появляются как в приокеанических, так и в конти­нентальных фациях в высоком поясе гор зоны субальпийских гор­но-луговых и альпийских горно-луговых почв, отсутствовавшие в более холодных поясах. Общая структура горной зональности ус­ложняется особенно в континентальной фации. В суббореальном поясе выделяются два типа структур горной зональности:

1. в западной и восточной приокеанических фациях выделяются суббореальный гумидный тип зональности. В системе вертикаль­ных почвенных зон здесь значительное место занимают бурые горно-лесные и темно-бурые кислые горно-лесные почвы, чередующие­ся или сменяющиеся горно-подзолистыми, в высоких частях гор — горно-луговыми. Такая смена почв наблюдается в Альпах, в бере­говых хребтах Центральных Кордильер; элементы этого же верти­кального ряда почв (его нижние члены) характерны для Аппала­чей, гор Дальнего Востока, Северной Кореи, Северной Японии, Тас­мании, западных склонов гор Южного острова Новой Зеландии, западных склонов Южных Анд в Чили;

2. суббореальный континентальный тип наиболее хорошо вы­ражен в горах Средней и Центральной Азии — в северном Тянь- Шане и восточном Тянь-Шане, в Восточном Алтае, в Кентее и Хангае (Северная Монголия). Подножия гор здесь лежат в области сухих степей и полупустынь. В системе вертикальных почвенных зон появляются горные каштановые почвы, высоко в горы прони­кают горные черноземы, в горно-лесном поясе преобладают темно- бурые или темноцветные горно-лесные почвы, слабоненасыщенные, часто с карбонатным горизонтом, чередующиеся с черноземовид-

Таблица 7

Типы структур горной зональности почв (в зависимости от состава вертикальных почвенных зон)

Географический пояс	Фация
	Западная приокеаническая	Континентальная	Восточная приокеаническая
1	2	3	4
Полярный	Тип полярно-п у с т ы н н ы й Арктические пустынные, карбонатные засоленные Солевые коры нивального пояса (Антарктида, Канадский Арктический архипелаг) Тип полярно-тундровый Горно-тундровые Горные аркто-тундровые Горные каменистые холодные пустыни (Аляска, Пойнт Барроу, горы тундровой зоны Евразии)
Бореальный	Тип бореальный гумидный Горные подзолистые Горные иллювиально-гумусовые подзолы и подбуры Горно-тундровые (Северные Кордильеры, Скан­динавское нагорье)	Тип бореальный экстра­континентальный (мерзлотный) Горно-таежные мерзлотные и горно-подзолистые Горно-тундровые Фрагментарные почвы каменистой тундры (горы Центральной Сибири) Тип бореальный континентальный Горные черноземы Горные серые лесные Горные бурые лесные Горные буротаежные и горные подзолистые 5. Горно-тундровые 6. Фрагментарные почвы каменистых тундр Нивальная зона на абс. высоте 2700— 3000 м (горы Южной Сибири, вос­точные склоны Кордильер)	Тип бореальный гумидный Горные подзолистые Горные иллювиально-гумусо­вые подзолы и подбуры Горно-тундровые (восточные и юго-восточные склоны гор Северо-Восточной Сибири)
Суббореальный	Тип суббореальный гумидный 1. Горные бурые лесные почвы 2. Горные кислые темно-бурые 3. Горно-подзолистые иллюви- ально-железисто-гумусовые 4. Горно-луговые субальпийские 5. Горно-луговые альпийские Граница нивальной зоны на абс. высоте 2500—2700 м	Тип суббореальный конти­ нентальный 1. Горные бурые пустынно-степные 2. Горные каштановые 3. Горные черноземы 4. Горные темноцветные (темно-бу­ рые) и черноземовидные 5. Горно-луговые субальпийские 6. Горно-луговые альпийские Граница нивальной зоны на абс. вы­ соте 3600 —3800 м	Тип суббореальный гумидный 1. Горные бурые лесные 2. Горные темно-бурые лесные кислые и оподзоленные 3. Горно-подзолистые (северные Аппалачи, горы Дальнего Вос­ тока, Кореи, севера Японии, Тасмании)
Субтропический	Тип субтропический средиземноморский 1. Горные коричневые Горные бурые лесные Горные бурые лесные кислые Горно-луговые субальпийские 5. Горно-луговые альпийские Граница иивальной зоны на абс. высоте 3000—3300 м (бере­говые хребты Кордильер, среди­земноморской Европы, субтропи­ческие Анды)	Тип субтропический континентальный 1. Горные сероземы Горные серо-коричневые Горные коричневые 4. Горные темноцветные и чернозе­мовидные Горно-луговые и лугово-степные субальпийские Горно-луговые альпийские Граница нивальной зоны на абс. вы­соте 3600— 3800 м (западные склоны гор Средней Азии, горы Передней Азии, Скалистые горы, северная часть Сьер- ра-Мадре на Мексиканском нагорье, восточные склоны субтропических Анд и др.) Тип субтропический экстрааридный Горные бурые пустынно-степные Высокогорные пустынно-степные Высокогорные пустынные Граница нивальной зоны на абс. вы­соте 5200—5800 м (горы Центральной Азии, Тибет)	Тип субтропический гумидный Горные красноземы Горные желтоземы Горные желто-бурые Горные бурые лесные Горные темно-бурые лесные кислые Высокогорные луговые Граница [нивальной Гзоны на абс. высоте 4300—4500' м (Вос­точный Тибет, горы Централь­ного, Южного Китая)
Тропический	Тип тропический экстрааридный 1. Горные тропические пустынные 2. Высокогорные пустынные и пустынно-степные (Тибести, Ахаггар)
Экваториальный	Тип экваториально- тропический гумидный Горные красно-желтые фер- раллитные Горные гумусные ферраллитные и аллитные Горные темно-бурые торфя­нистые горные многогумусные оподзоленные Высокогорные дерновые и торфянистые болотные почвы Граница нивальной зоны на абс. высоте 4500—4600 м (север­ные Анды)	Тип экваториально- тропический субгумидный Горные красно-бурые почвы са­ванн Горные красные почвы саванн Горные красно-желтые феррал- литные Горные гумусные ферраллитные и аллитные Горные темно-бурые торфянистые, горные многогумусные оподзоленные Высокогорные дерновые и торфя­нистые луговые и болотные почвы. Граница нивальной зоны на абс. вы­соте 4400—4500 м (горы Восточной Африки, восточные склоны централь­ных Анд и др.).	Тип экваториально- тропический гумидный Горные красно-желтые фер- раллитные Горные гумусные ферраллит- ные и аллитные Горные темно-бурые кислые, торфянистые, местами оподзо­ленные Высокогорные дерновые и торфянистые Граница нивальной зоны 4400—4600 (восточные Гималаи, горы Малайского архипелага, Но­вой Гвинеи и др.)

ными горно-луговыми и лугово-степными почвами. Хорошо выра­жены зоны субальпийских и альпийских горно-луговых почв. Нивальная линия лежит на 1200—1300 м выше, чем в горах приокеанических фаций.

В субтропическом поясе структура горной зональности сущест­венно иная за счет появления в системе вертикальных зон почв су­хих и влажных субтропиков. В горах континентальной фации значи­тельное место занимают горно-степные и высокогорные пустынные почвы. В субтропическом поясе выделяются четыре типа структур горной зональности:

1. субтропический средиземноморский тип, с участием горных коричневых, горных бурых лесных и горно-луговых почв, наиболее хорошо выражен в горах Европейского Средиземноморья, на северо-западных склонах Атласа в Северной Африке, в Береговых хребтах Кордильер, преимущественно на западных, обращенных к океану склонах.

В южном полушарии подобный же тип горной зональности свой­ствен западным склонам Анд в субтропическом поясе;

2. субтропический континентальный тип горной зональности*в отдельных звеньях сходен с субтропическим средиземноморским. Однако нижние члены вертикального ряда почв здесь представлены горными сероземами и горными серо-коричневыми почвами, затем следуют те же зоны, что и в средиземноморском ряду: горных коричневых, горных бурых лесных и горных темно-бурых лесных почв. Зона горно-луговых почв местами замещается зоной горных лугово-степных почв. Наиболее полно такой тип зональности вы­ражен в горах Средней Азии; фрагменты этого ряда характерны для гор Передней Азии, юго-восточных склонов Атласа, южной ча­сти Скалистых гор и бассейна Колорадо, северной части западной Сьерра-Мадре — на Мексиканском нагорье. В южном полушарии фрагменты этой же структуры обнаруживаются на восточных скло­нах субтропических Анд и в горах южной оконечности Африки;

3. субтропический гумидный тип характеризуется существенно иными вертикальными почвенными зонами. Здесь господствуют горные красноземы и желтоземы, часто оподзоленные, сменяющие­ся с высотой желто-бурыми, бурыми и темно-бурыми горно-лесными почвами и в высокогорных — дерновыми и торфянистыми горно­луговыми почвами. Наиболее полно этот тип зональности выра­жен в горах Центрального и Южного Китая и в Восточном Тибете;

4. субтропический экстрааридный тип горной зональности ха­рактерен для гор и нагорий субтропического пояса Центральной Азии. Здесь на всех абсолютных высотах господствуют ландшафты и почвы пустынь или холодных сухих степей, переходящих в об­ласти Тибетского нагорья, а также нагорий Восточного Памира, в обширные пространства высокогорных почв холодных пустынь. Гра­ница нивальной зоны находится здесь на абс. высоте 5200—5800 м, т. е. лежит на 1000 ц и более выше, чем в горах восточных при- океанических областей.

В тропическом поясе в его континентальной и западной фациях структура зональности упрощается благодаря преимущественному распространению в широком диапазоне абсолютных высот пустын­ных ландшафтов и почв. Здесь выделяется экстрааридный тип гор­ной зональности, с господством горных пустынных почв. Яркими примерами этого типа служат центральные Анды и горные масси­вы, поднимающиеся в центре Сахары—Тибести, Ахаггар и плато Дарфур. Второй тип горной зональности тропического пояса — гумидный, сходен с горной зональностью в приокеанических влажных фациях экваториального пояса. Вертикальный ряд начинается зо­ной горных красно-желтых (или темно-красных) ферраллитных почв, сменяющихся с высотой гумусными ферраллитными или аллитными почвами, переходящими в горные бурые лесные и темно- бурые торфянистые, местами оподзоленные почвы. Верхняя безлес­ная зона занята высокогорными торфянистыми и торфянисто-дер­новыми почвами. Этот тип горной зональности может быть назван гумидным экваториально-тропическим. Он характерен для гор Юго- Восточной Азии, северных Анд, восточных Гималаев, гор Малай­ского архипелага, Новой Гвинеи и др.

От приведенного ряда незначительно отличается субгумидный экваториально-тропический тип горной зональности, свойственный горам Восточной Африки, восточным склонам центральных Анд, гор о. Мадагаскар. Здесь появляются горные красно-бурые и горные красные почвы саванн.

Итак, рассмотрение системы вертикальных почвенных зон в ос­новных горных странах мира позволяет выделить 14 основных ти­пов структур горной зональности почв:

1. полярный пустынный;

2. полярный аркто-тундровый;

3. бореальный гумидный;

4. бореальный экстраконтинентальный (мерзлотный);

5. бореальный континентальный;

6. суббореальный гумидный;

7. суббореальный континентальный;

8. субтропический средиземноморский;

9. субтропический континентальный;

10. субтропический гумидный;

11. субтропический экстрааридный;

12. тропический экстрааридный;

13. экваториально-тропический субгумидный;

14. экваториально-тропический гумидный.

Естественно, что в приведенной схеме учтены только главные, резко отличные типы структур горной зональности. Имеется много переходных типов со сложным переплетением элементов различных структур, обусловленных местными особенностями климата и оро­графии.