В.В. Братков, Н.И. Овдиенко
Геоэкология
Учебное пособие. - М., 2005.

Глава 4. Биосфера

4.2. Почвы (педосфера)

4.2.2. Природные типы почвообразования и почв

В соответствии с термическими особенностями климата в Северном и Южном полушариях выделяются широтные почвенно-биоклиматические пояса: полярные, бореальные, суббореальные, субтропические и тропические. В основу их выделения положено сходство радиационных и термических условий, сходный характер их влияния на почвообразование, выветривание и развитие растительности (Глазовская, 1973). Их пространственное размещение иллюстрирует рис.15. Ниже приводятся характеристика существующих типов почвообразования, а также основных типов, а в некоторых случаях, и подтипов почв.

Рис.15. Почвенно-климатические области мира (по М.А. Глазовской и Г.Н. Геннадиеву, 1995)

1 — арктические и антарктические области полярных пустынных почв; 2 — субарктические тундровые области арктотундровых, тундрово-глеевых и тундрово-болотных почв; 3 — бореальные континентальные таежные области мерзлотно-таежных палевых почв, подбуров, подзолов и болотных мерзлотных почв; 4 — бореальные и таежно-лесные умеренно-континентальные области подзолов, подзолистых и дерново-подзолистых, подзолисто-глеевых, и болотных почв; 5 — суббореальные широколиственные лесные области буроземов, оподзоленных буроземов, глеево-элювиальных лесных и болотных почв; 6 — суббореальные и субтропические лесо-лугово-степные области выщелоченных и оподзоленных черноземов, черноземовидных почв прерий, серых лесных почв, локально луговых солонцов и солодей; 7 — суббореальные степные области черноземов типичных, обыкновенных, южных, каштановых почв, локально солонцов, солончаков; 8 — суббореальные полупустынные и пустынные области бурых и серо-бурых часто солонцеватых почв и солонцов, пустынных песчанных почв, такыров, солончаков; 9 — субтропические влажнолесные области желтоземов, красноземов, субтропических глеево-элювиальных и болотных почв; 10 — субтропические ксерофитно-лесные области коричневых, серо-коричневых почв, локально слитоземов; 11 — субтропические и тропические ксерофитно-кустарниковые, сухостепные и сухо-саванновые области сероземов, бурых и красновато-бурых почв, локально слитоземов, солонцов и солончаков; 12 — субтропические и тропические пустынные области песчаных и каменистых пустынных почв, локально солончаков и реликтовых известково-гипсовых панцирей; 13 — тропические субэкваторильные редколесные и саванновые области ферроземов и слитоземов; 14 — тропические, субэкваториальные влажнолесные области ферралитных желтых, красно-желтых и темно-красных почв, локально альфегумусовых пеплово-вулканических почв (андосолей) и тропических болотных почв

Полярное почвообразование развивается в арктическом и субарктическом, субантарктическом и антарктическом поясах.

Тип арктических почв формируется в зоне арктических пустынь. Широко распространено физическое и особенно морозное выветривание. Из-за низких температур нет химических реакций, поэтому в коре выветривания нет глин. Почвы формируются при слабом участии микроорганизмов, преимущественно в сухих климатических условиях. Почвы маломощные, пятнами, местами имеются солончаки. Содержание гумуса в верхних горизонтах может достигать 12%, но чаще снижается до 3% и убывает книзу.

Тип тундровых глеевых почв формируется под моховой, лишайниковой и осоково-злаковой растительностью на тяжёлых суглинистых и глинистых породах над многолетней мерзлотой. При обилии воды из-за низких температур деятельность микроорганизмов вялая. Вследствие медленного биологического круговорота атомов почвы отличаются малой биомассой, слабой минерализацией растительных остатков. Типичными и подвижными в почве являются водород и железо. Почвы влажные, торфянистые и поверхностно-глеевые.

Бореальное почвообразование наиболее характерно для северных частей умеренного пояса северного полушария; в южном полушарии этот тип почвообразования почти не выражен из-за абсолютного преобладания в этих широтах океанических пространств.

Тип тундровых неглеевых (иллювиально-гумусовых) почв. Это почвы лесотундры или субполярных лесов и лугов. Формируются на хорошо дренированных супесчано-щебнистых отложениях и породах лёгкого механического состава. С наступлением похолодания происходит массовое отмирание трав, это вносит в почву большое количество органической массы, протекает иллювиально-гумусный процесс (вмывание в почву перегноя, образующегося в результате разложения органических остатков), накапливается гумус в грубогумусовом горизонте (до 6–15%).

Тип мерзлотно-таёжных (мерзлотных лугово-лесных) почв формируется в районах близкого залегания (на глубине 2–4 м) многолетней мерзлоты под лиственничной светлой тайгой. Из-за криогенных явлений возникает мозаичность почвенного покрова, подзолообразование слабое. Почва образуется на породах тяжёлого механического состава, содержит большое количество гумуса (7–15%).

Тип подзолистых почв формируется под хвойными и смешанными лесами на разнообразных почвообразующих породах, в климатических условиях несколько избыточного увлажнения. Оподзоливание представляет собой процесс почвообразования с глубоким разложением минеральной части почв и выносом продуктов этого разложения из верхней части в нижележащие горизонты. Здесь морозное выветривание уступает место химическому. Кора выветривания сиаллитно-глиногенного состава. Происходит промывание гумуса, щелочей и щелочных земель, поэтому вверху накапливается кремнезём, а внизу — полуторные окислы. Выделяются следующие подтипы подзолистых почв.

Подтип глеево-подзолистых почв формируется на породах суглинистого и более лёгкого механического состава под северо-таёжными хвойными лесами.

Подтип подзолистых почв формируется под средне-таёжными хвойными лесами на различных породах; содержание гумуса 1–7%.

Подтип дерново-подзолистых почв формируется на породах различного состава под смешанными (хвойно-широколиственными, хвойно-мелколиственными) лесами. Эти почвы содержат больше гумуса (7,9%), чем подзолистые, так как развиваются при большем опаде. Кальций способствует аккумуляции перегноя, предохраняя его от разрушения и вымывания.

Суббореальное почвообразование развивается в южной части умеренного пояса северного полушария и в северной части умеренного пояса южного полушария.

Тип серых лесных почв формируется под южной частью лиственных лесов и лесостепями северного умеренного пояса на различных породах в условиях достаточного увлажнения. Содержание гумуса 1,5–9%.

Тип бурых лесных почв (бурозёмов) формируется под широколиственными и хвойно-широколиственными лесами. Важное место в почвообразовании бурозёмов занимает процесс оглинения почвенного профиля (процесс образования и накопления вторичных глинистых минералов в результате биохимических и химических реакций). Почвообразование протекает в условиях увлажнения, близкого к достаточному, при обильном опаде. Структура комковатая и ореховатая. Развит мощный (до 20–30 см) гумусовый горизонт с содержанием гумуса до 10%.

Тип чернозёмных почв формируется обычно на лёссах и лёссовидных суглинках под лесостепями и степями в условиях несколько недостаточного увлажнения. Опад травянистых растений чрезвычайно богат азотом и зольными элементами, ежегодный опад 100–200 т/га, причём 40–60% опада оставляют корни. Поскольку накопление гумуса в чернозёмах происходит не столько за счёт наземного растительного опада, сколько за счёт разложения отмерших корней, органическое вещество в чернозёме распространяется на значительную глубину. Периоды летнего иссушения и зимнего промерзания способствуют усложнению и закреплению гумусовых веществ. Биологический круговорот под травянистой растительностью степей приводит к значительному накоплению в почвах, кроме гумуса (6–15% и выше), таких важнейших элементов питания растений, как азота, фосфора, серы, кальция и других в форме органо-минеральных соединений. Это наиболее плодородная почва в мире. Оптимальные условия в чернозёмообразовании складывается в южной части лесостепи, в полосе типичных чернозёмов, где имеется максимальное количество растительной массы и определённый гидротермический режим.

Тип каштановых почв формируется на лёссовидных суглинках, лёссах, засолённых суглинках и глинах, продуктах выветривания песчаников и известняков в зоне сухих степей в условиях недостаточного увлажнения. Характерно наложение на дерновый процесс (почвообразование, обусловленное жизнедеятельностью растений и микроорганизмов и приводящее к накоплению в верхних горизонтах гумуса, зольных элементов, щёлочно-земельных оснований и созданию комковатой или зернистой структуры) солонцового процесса (накопления в почве на глубине 20–80 см значительного количества соды и других легкорастворимых солей). Выделяются следующие подтипы каштановых почв.

Подтип темно-каштановых почв формируется на разнообразных породах в северной подзоне сухих степей, под ковыльно-типчаковой и типчаковой растительностью с примесью разнотравья, в условиях несколько недостаточного увлажнения. Почвы отличаются довольно высоким естественным плодородием (содержат гумуса 3,5–5%).

Подтип каштановых почв формируется на разнообразных по механическому составу породах в южной подзоне сухих степей под полынно-типчаковой и полынно-типчаково-ковыльной растительностью. Содержит гумуса 1,5–4%.

Подтип светло-кашатновых почв формируется в зоне полупустынь в условиях сильно выраженного недостаточного увлажнения. Почвы на породах тяжёлого механического состава имеют значительную солонцеватость; почвы на песчаном и супесчаном основании несолонцеватые или слабосолонцеватые. Почвы малоплодородные (в верхнем горизонте содержат гумуса 1,5–2,5%) и нуждаются в дополнительном увлажнении.

Тип бурых полупустынных почв формируется в зоне полупустынь в условиях слабого поступления органических остатков из-за разреженности растительного покрова. Почвы слабо гумусированы (гумуса 1–2,5%), часто солонцеваты, малоплодородные.

Тип серо-бурых пустынных почв формируется в зоне пустынь умеренного пояса в условиях прерывистого и кратковременного гумусонакопления, в результате почвы отличаются малой гумусностью (до 1%), солонцеватостью и низким естественным плодородием.

Тип песчаных пустынных почв формируется под кустарниками с прикустовым осоково-злаковым растительным покровом песчаных пустынь. Почвы представляют собой в основном перевеянные коренные пески или древнеаллювиальные отложения, богатые по минералогическому составу. Почвы бедны гумусом (0,09–0,7%), хотя он относительно глубоко (до 30–35 см) проникает в почву.

Субтропическое почвообразование развивается в северном и южном субтропических поясах в условиях преимущественно положительных температур на протяжении всего года.

Тип коричневых почв формируется на рыхлых отложениях под ксерофитными жестколистными вечнозелёными лесами и кустарниками в условиях сезонного выпадения осадков в режиме субтропического средиземноморского климата. Характеризуется тяжёлым (тяжелосуглинистым и глинистым) составом, довольно высокой гумусированностью (5–8%) и относительно глубоким проникновением гумусовых веществ вниз по профилю почв.

Тип желтозёмов развивается под влажными субтропическими лесами с большим участием вечнозелёных растений в условиях влажного субтропического климата. Содержание перегноя в гумусовом горизонте 2–7% и быстро уменьшается с глубиной.

Тип краснозёмов формируется на красноцветных продуктах выветривания изверженных пород (преимущественно андезитов). Образуется под влажными субтропическими лесами со значительным участием вечнозелёных растений в условиях влажного субтропического климата. Содержание гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте довольно велико (5–6, иногда до 10–12%), книзу быстро убывает. Исходная порода бедна кремнезёмом и богата полуторными окислами.

Тип красновато-чёрных почв субтропических прерий развивается под густой травянистой растительностью достаточно увлажнённых субтропических степей. Имеет мощный (20–40 см) комковато-зернистый гумусовый горизонт, содержащий 2–5% гумуса. Почвы плодородны.

Тип серо-коричневых почв формируется на рыхлых породах тяжёлого механического состава в зоне сухих субтропических степей под ксерофитной травянистой и кустарниковой растительностью. Имеет орехово-комковатую структуру. Содержание гумуса сравнительно невелико (1,5–4,5%), но проникновение гумусовых веществ в толщу почвы довольно глубокое. Водопроницаемость и аэрация почв невысокие из-за высокой оглинённости почвенного профиля.

Тип серозёмов образуется на лёссах и лёссовидных суглинках. Формируется под субтропической полупустынной и пустынной растительностью в условиях резко недостаточного увлажнения и непромывного водного режима. Гумусовый горизонт (содержит 1–4,5% гумуса) сменяется книзу более уплотнённым иллювиально-карбонатным горизонтом. Серозёмы отличаются высокой биологической активностью, достаточно плодородны при дополнительном увлажнении.

Тропическое почвообразование развивается в межтропических поясах (тропических, субэкваториальных и экваториальном) обоих полушарий. Характеризуется тепловым режимом, обеспечивающим возможность круглогодичного почвообразования. Почвы образуются на латеритных (ферраллитных) корах выветривания.

Тип красно-жёлтых латеритных (ферраллитных) почв формируется на ферраллитных корах выветривания кислых пород под влажными вечнозелёными тропическими лесами в условиях круглогодичного избыточного увлажнения. Почвообразование протекает весь год при громадном опаде. Происходит полное разложение органического вещества и промывание, вызывающее оподзоливание (на базальтах оподзоливание протекает слабее). Характерна пёстрая красно-жёлтая окраска подгумусовых горизонтов, связанная с разной степенью гидратации окислов железа, что обусловлено локальным переувлажнением этих почв.

Тип красных латеритных (ферраллитных) почв формируется на латеритных корах выветривания под переменно-влажными вечнозелёно-листопадными тропическими лесами и высокотравными саваннами. Имеет мощный профиль преимущественно красноватой окраски, зернисто-комковатую структуру. Содержание гумуса в верхнем горизонте 2–4%, иногда до 8%. Почвы образуются часто вследствие трансформации латеритных красно-жёлтых почв после полного или частичного сведения на них человеком лесов.

Тип красно-коричневых (коричнево-красных) почв формируется под тропическими сухими лесами и кустарниками, обладает мощным профилем преимущественно красноватой окраски. Имеет зернисто-комковатую структуру и обычно лёгкий механический состав. Содержание гумуса до 5%, хорошо выражен иллювиальный карбонатный горизонт, часты признаки солонцеватости.

Тип красно-бурых почв формируется под остепнённой низкотравной растительностью сухих тропических саванн в условиях периодически промывного водного режима. Содержание гумуса 2–3%, на глубине 20–30 см залегает иллювиально-карбонатный горизонт.

Тип почв тропических пустынь формируется на разнообразном субстрате под сильно разреженной растительностью тропических пустынь в условиях резко недостаточного увлажнения. Почвы маломощны, бедны гумусом, зачаточные, скелетные, мозаичные, часто засолены.