Закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности
Закон горизонтальной зональности был сформулирован В.В. Докучаевым в 1899 г. и наиболее полно обоснован им в известной работе «К учению о зонах природы». Этот закон гласит, что занимающие наибольшую площадь типы почв распространены на поверхности континентов земного шара широкими полосами (зонами). Они имеют примерно широтное простирание и последовательно сменяют друг друга в соответствии с изменением климата, характера растительности и других условий почвообразования.
В северном полушарии выделяют пять основных широтных почвенно-биоклиматических поясов, обусловленных термическими особенностями климата: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический. Аналогичные пояса могут быть выделены и в южном полушарии.
Более детальный анализ географического распространения почв позволяет увидеть и другие проявления закона широтной зональности. Внутри мировых поясов имеются серии широтных зон, названных И.П. Герасимовым «широтно-зональными спектрами». Особенно четко они заметны на внутриконтинентальных равнинах. Так, широтно-зональный спектр отчетливо проявляется в центральной части Евразии. Это Русская равнина, Западная Сибирь и прилегающие районы Казахстана и Средней Азии. Здесь в пределах суббореального пояса выделяются следующие почвенно-географические зоны:
— лесостепь с серыми лесными почвами, а также оподзоленными, выщелоченными и типичными черноземами.
— степь с обыкновенными и южными черноземами.
— сухая степь с темно-каштановыми и каштановыми почвами
— полупустыня со светлокаштановыми, бурыми полупустынными и такыровидными почвами.
Таким образом, новые материалы показали более разнообразный состав почвенных поясов мира, чем предполагалось. В зависимости от континентальности климата, его аридности или гумидности существенно различается зональная структура и конфигурация почвенных зон в различных частях континентов земного шара. На океанических окраинах Евразии и на континентах меньших размеров распределение почвенных зон вследствие расположения зон увлажнения параллельно очертаниям берегов, приближается к меридиональному простиранию (Дальний Восток, Северная Америка, Южная область Южной Америки, Австралия). В. М. Фридланд предложил различать в зависимости от характера гидротермических условий, обусловливающих смену почвенных зон, несколько типов зональных почвенных структур. В областях влажного и очень сухого климата смена почвенных зон обусловлена изменением в основном термического режима почв. В умеренно влажных областях причиной смены почвенных зон может быть изменение степени увлажнения почв. При этом если направление возрастания температуры и сухости климата совпадают, то происходит быстрая смена почвенных зон на небольшом расстоянии (например, южные районы Русской и Западно-Сибирской равнин). Если же фактор увлажнения изменяется в направлении, резко отличном от направления изменения температурного фактора, то почвенные зоны теряют широтно-полосную форму и приобретают меридиональное направление.
Формулируя закон зональности, Докучаев учитывал сложность строения почвенного покрова Земли. Он предполагал многочисленные отклонения его конфигурации от широтно-зональной схемы. Докучаевский закон зональности не сводится только к широтно-полосной схеме распределения почв на земной поверхности. Можно назвать еще ряд закономерностей почвообразования и географии почв, обусловленные действием закона зональности. К ним относятся следующие:
1. Возрастание разнообразия почв и контрастности их свойств по мере перехода от полярных широт к экваториальным.
2. Усложнение состава и структуры вертикальной поясности в южных широтах по сравнению с северными.
3. Возрастание в южном направлении биологической продуктивности почв, емкости и разнообразия типов биологического круговорота элементов в гумидных и семигумидных ландшафтах.
Очень важно помнить, что закон зональности Докучаева относится не только к географии почв. Он является общегеографическим законом, согласно которому с возрастанием действия солнечной энергии на поверхности Земли по мере перехода от северных широт к южным закономерно изменяются в том же направлении энергия и характер экзогенных и биогенных процессов. Поэтому этот закон называется мировым законом, а его открытие Докучаевым заслуженно относится к наиболее крупным достижениям естествознания.
Закон фациальности почв
Почвы не образуют на земном шаре сплошных полос. При движении на запад черноземы сменяются бурыми лесными почвами широколиственных лесов «атлантического типа». Широтная полоса черноземов не достигает и восточной окраины континента, сменяясь на побережье Тихого океана бурыми лесными почвами широколиственных и хвойно-широколиственных лесов дальневосточного типа (уссурийская тайга).
В экстраконтинентальных климатических условиях Восточной Сибири зональные подзолистые почвы, характерные для таежно-лесной области Русской и Западно-Сибирской равнин, уступают место своеобразным палевым и кислым мерзлотно-таежным почвам лиственничной тайги и лугово-черноземным почвам степных аласов Якутии. Далее к востоку в связи со смягчающим влиянием Тихого океана и муссонным характером климата мерзлотно-таежные почвы вновь замещаются подзолистыми и буро-таежными почвами Приамурья и Сахалина.
Приведенные примеры являются выражением закона фациальности почв, сущность которого по И.П. Герасимову (1945) заключается в том, что местные провинциальные (фациальные) особенности климатов, обусловленные в основном термодинамическими атмосферными процессами, определяют во многих частях мировых географических поясов радикальное осложнение горизонтальной (широтной) зональности. При этом в пределах фаций формируются особые типы почв и индивидуальные закономерности их географического распределения.
Различные части почвенно-географических поясов с индивидуально выраженным спектром почв получили в почвенно-географическом районировании название почвенно-биоклиматических областей. Явление фациальности наблюдается и внутри почвенных зон в пределах одного и того же почвенного типа. Это обусловлено особенностями гидротермического режима почв, вызванных разнообразием, неоднородностью биоклиматических условий. Внутризональные подразделения, основанные на принципе фациальности, получили название почвенных провинций.
И.П. Герасимов выделил на равнинных территориях СССР и прилегающих стран 9 почвенно-климатических фаций, которые получили впоследствии отражение в почвенно-биоклиматических областях и почвенных провинциях.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Источник
Основные закономерности распространения почв. Классификация почв
Образование (генезис) любой почвы есть результат сложного взаимодействия факторов почвообразования.
Поскольку в распределении факторов на земной поверхности наблюдаются определенные закономерности, естественно, они отражаются на распределении почв.
Главные закономерности географии почв
Главные закономерности в географии почв выражаются следующими законами:
- закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности,
- закон вертикальной почвенной зональности,
- закон фациальности почв,
- закон аналогичных топографических рядов.
Закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности. Сформулирован В. В. Докучаевым. Сущность его заключается в том, что поскольку важнейшие почвообразователи (климат, растительность и 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 полосами (зонами).
Этот закон отражал главное положение докучаевского генетического почвоведения о том, что почва как особое природное образование есть следствие определенного сочетания факторов почвообразования, и явился вместе с тем результатом обобщения обширных географических исследований В. В. Докучаева по изучению почв Русской равнины.
Почвенная зональность
Закон широтной почвенной зональности получил отражение в следующих двух главных проявлениях. 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 (см. табл. 5).
При движении с севера на юг в пределах Северного полушария выделяют пять поясов:
- полярный,
- бореальный,
- суббореальный,
- субтропический
- тропический.
Аналогичные пояса могут быть выделены в Южном полушарии.
Второе проявление закона горизонтальной почвенной зональности выражается в разделении почвенно-биоклиматических поясов по совокупности условий почвообразования и общим чертам почвенного покрова на почвенные зоны — широтные полосы в связи с закономерной схемой не только термических условий, но и увлажнения (см. табл. 6) и, как следствие, растительности.
Наиболее отчетливо широтные почвенные зоны обособляются на обширных равнинных пространствах внутри континентов (Русская равнина, Западная Сибирь и др.).
Так, суббореальный пояс в пределах Центральной Евразии разделяется на следующие зоны:
- лесостепь (серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы)
- степь (черноземы обыкновенные и южные)
- сухая степь (каштановые почвы)
- полупустыня (бурые полупустынные почвы)
- пустыня (серо-бурые пустынные,
- такыры,
- такыровидные
- пустынные песчаные почвы).
На территории материков, прилегающих к океаническим и морским бассейнам, такая последовательность в смене широтных почвенных зон нарушается из-за осложняющего влияния влажных воздушных масс, притекающих с обширных водных пространств, на изменение условий почвообразования (климата, растительности и почв).
Закон вертикальной почвенной 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 понижается температура воздуха в среднем на 0,5 °С на каждые 100 м абсолютных высот, что влечет за собой изменение количества выпадающих осадков и, как следствие, смен растительности и почв.
Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (вертикальных зон). В общем виде последовательная смена зон аналогична их смене на равнинных пространствах при движении с юга на север.
Например, если нижняя зона представлена черноземами, то по мере повышения абсолютной высоты могут размещаться серые лесные почвы, затем дерново-подзолистые и т. д.
Такая общая схема последовательной смены вертикальных почвенных зон может осложняться и нарушаться из-за особенностей горного рельефа (резкой смены абсолютных высот, крутизны и экспозиции склонов, типов макрорельефа — плоскогорье, межгорные впадины, разнообразие склонов и т. д.) и частой смены почвообразуюших пород.
Конкретный состав почвенных вертикальных зон определяется положением горной страны в системе широтных зон и абсолютными высотами ее рельефа.
Закон фациальности почв
Заключается в том, что почвенный покров в отдельных меридиональных частях термических поясов и зон может заметно изменяться в связи с изменением климата под влиянием термодинамических атмосферных процессов.
Эти изменения обусловлены близостью или удаленностью конкретных частей пояса или зоны от морских и океанических бассейнов, а также влиянием горных систем и т. д. Они проявляются в виде повышения или ослабления атмосферного увлажнения и континентальности климата.
Такие изменения сказываются на растительности и проявлении почвообразовательных процессов. Фациальные особенности почвенного покрова часто выражаются в дифференциации почв по температурному режиму
- теплые,
- умеренные,
- холодные,
- непромерзающие,
- промерзающие,
- длительно промерзающие почвы и т.д.
В появляющихся различиях в строении профиля (мощности гумусовых горизонтов и др.) и свойствах зонального типа или подтипа почв, а иногда и в появлении новых типов в данной фации. В качестве примера проявления закона фациальности можно привести территорию бореального пояса на Евроазиатском континенте.
Здесь при движении с запада на восток более влажные и теплые условия климата постепенно сменяются нарастанием континентальности и холодности в Восточной Европе и далее 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 теплых кратковременно промерзающих почв умеренными промерзающими (центр европейской части пояса) и далее умеренно холодными длительно промерзающими (южная часть таежной Сибири), затем появлением специфических типов мерзлотно-таежных (Восточная Сибирь) и буро-таежных почв (Приморье).
Закономерности в географии почв, проявляющиеся в форме законов широтной и вертикальной зональности и закона фациальности почв, являются следствием закономерности изменения биоклиматических условий на обширных территориях в связи с их широтным и меридиональным положением на материках.
Закон аналогичных топографических рядов. Отражает сходную закономерную смену почв по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах. Сущность этого закона заключается в том, что в любой зоне распределение почв на элементах рельефа имеет аналогичный характер:
- на возвышенных элементах залегают почвы, генетически самостоятельные (автоморфные), которым свойственны вынос подвижных продуктов почвообразования и аккумуляция малоподвижных;
- на пониженных элементах рельефа (шлейфы склонов, днища низин и западин, приозерные понижения, пойменные террасы и т. д.) расположены генетически подчиненные почвы (полугидроморфные и гидроморфные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования, приносимых с поверхностным и внутри почвенным стоками с водоразделов и склонов;
- на склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере приближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ.
Структура почвенного покрова
Для территории любого хозяйства, часто отдельного поля и даже небольшого участка свойственна комбинация нескольких почв.
Вся совокупность почв конкретной территории называется ее почвенным покровом (ПП). Можно говорить о почвенном покрове Земли, отдельных материков, стран, хозяйств, их отдельных земельных участков и т. д.
В своей практической работе агроном всегда имеет дело не с одной какой-то почвой, а со всем их разнообразием, характеризующим почвенный покров конкретной территории.
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, т. е. какой рисунок ПП образуют все почвы, его составляющие,
- насколько близки или различны (контрастны) эти почвы по отношению друг к другу с точки зрения их агрономических качеств, определяющих условия и сроки полевых работ,
- набор возделываемых культур,
- применение удобрений и т. д.
Представление об этом дает знание структуры почвенного покрова (СПП). В основе учения о структуре почвенного покрова лежит понятие об элементарном почвенном ареале (ЭПА).
Элементарный почвенный ареал — 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.).
Характеристика ЭПА определяется названием почвы, размерами и формой контура, а также расчлененностью его границ.
По размеру различают:
- мелкоконтурные ЭПА ( 20 га).
Элементарные почвенные ареалы, сменяя друг друга, образуют почвенные комбинации (ПК), которые и характеризуют СПП конкретной территории.
Важнейшими характеристиками ПК являются их компонентный состав, размер входящих в них ЭПА и степень агрономического различия (контрастность) между ними.
Различают шесть (классов) почвенных комбинаций (табл. 37).
37. Классификация почвенных комбинаций
ПК по размерам | Классы ПК | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Микрокомбинации | Комплексы | Пятнистости | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мезокомбинации | Сочетания | Вариации | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мезо- и макрокомбинации | Мозаики | Ташеты |
Типы почв | Зона |
Тундровые глеевые | Тундра |
Подзолистые | Таежно-лесная |
Мерзлотно-таежные неоглеенные | » |
» оглеенные | » |
» » палевые | » |
Дерново-подзолистые | » |
Болотно-подзолистые | » |
Дерново-карбонатные | Таежно-лесная и др. |
Дерново-глеевые | » |
Торфяные болотные верховые | Тундровая, таежно-лесная |
» » низинные | Таежно-лесная и др. |
Серые лесные | Лесостепная |
Бурые лесные (буроземы) | Широколиственно-лесная |
Подзолисто-буроземные | » |
Черноземы | Лесостепная и степная |
Лугово-черноземные | » |
Каштановые | Сухостепная |
Лугово-каштановые | » |
Бурые полупустынные | Полупустынная |
Серо-бурые пустынные | Пустынная |
Такыры | » |
Серо-коричневые | Субтропических степей, ксерофитных лесов и кустарников |
Коричневые | Тоже |
Сероземы | Субтропических пустынных степей |
Лугово-сероземные | » |
Желтоземы | Влажных субтропиков |
Красноземы | » |
Солоди | Лесостепная, степная, сухих степейи полупустыни |
Солонцы автоморфные | Тоже |
» полугидроморфные | » |
» гидроморфные | » |
Солончаки | » |
Аллювиальные дерновые | Во всех зонах |
» луговые | » |
Составными разделами классификации почв являются номенклатура и диагностика.
Номенклатура
Номенклатура (название) почв для крупных таксономических единиц (тип, подтип) сформировалась исторически, исходя из следующих трех положений:
- основываясь на традиционных цветовых характеристиках профиля почв и прежде всего их верхних горизонтов, которые часто совпадали и с народными названиями почв (черноземы, подзолы, красноземы и т.д.);
- название типа почв по окраске не является только простым отражением типичного цвета ее поверхности и верхнего горизонта, а обобщает в этом термине всю совокупность присущих данной почве свойств и уровень ее плодородия, обусловленных определенной направленностью почвообразовательного процесса;
- для названия типов используют также ландшафтные термины, характеризующие общие черты условий формирования типа почв — тундровые почвы, луговые почвы и т. д.
Название подтипов определяется их географическим положением (например, черноземы южные), особенностями окраски гумусового слоя (светло-серые, серые, темно-серые лесные, темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые и т.д.).
Названия родов связаны с характеристикой свойств, обусловленных соответствующим процессом (глееватые, осолоделые, солонцеватые и т. д.), налагающимся на основной, или наличием реликтовых признаков и свойств (почвы со вторым гумусовым горизонтом, остаточно-солончаковатые и др.).
Видовое название отражает количественную выраженность того или иного свойства или признака:
- малогумусные,
- маломощные,
- слабоподзолистые,
- слабо-, средне-, сильносолонцеватые и т.д.
Название разновидности определяется гранулометрическим составом верхнего горизонта:
- песчаные,
- супесчаные,
- легкосуглинистые и т. д.
Генетическое название породы характеризует разряд почвы (например, почвы на карбонатной суглинистой морене, на аллювиальных песках и т. д.).
Диагностика почв
Диагностика почв — совокупность морфологических признаков, показателей состава, свойств и режимов, характеризующих почву любого таксономического уровня и позволяющих объективно дать ей конкретное название.
Различают диагностику по морфологическим признакам:
- строению профиля,
- окраске отдельных горизонтов,
- их мощности,
- структуре,
- новообразованиям и т. д.,
- а также по особенностям микроморфологии.
Основными аналитическими диагностическими показателями являются:
- показатели состава — содержание и состав гумуса,
- валовой состав минеральной части,
- содержание карбонатов,
- легкорастворимых солей,
- подвижных форм элементов питания и др.;
- показатели свойств — реакция, емкость катионного обмена и состав обменных катионов, биологическая активность;
- физические свойства (плотность, структура) и др.
Показатели режимных наблюдений (температурного, водного, солевого, окислительно-восстановительного и др.) также используют для диагностики почв.
Диагностика позволяет не только установить (выявить) главные черты генезиса почвы и принадлежность ее к любому таксономическому уровню, но и дать прикладную оценку почвы по степени пригодности для того или иного вида использования (в сельском и лесном хозяйстве, дорожном строительстве и др.) и определить необходимость проведения конкретных мероприятий по улучшению почвы (мелиоративная оценка, применение удобрений и др.).
- показатель рН, свидетельствующий о сильнокислой реакции, указывает на необходимость известкования такой почвы;
- оглеенность свидетельствует о необходимости регулирования водно-воздушного режима.
Диагностические показатели почвы для агронома — это исходные данные по управлению ее плодородием.
Наряду с генетической (базовой) классификацией существуют прикладные классификации (группировки) почв.
Они представляют собой объединение почв в группы по их пригодности для практического использования:
- в сельском хозяйстве,
- в отдельных его видах (полеводство, плодоводство, овощеводство, пастбищное использование почв и т. д.),
- в лесном хозяйстве,
- в санитарном деле и т. д.
Эту группировку проводят на основе оценки тех генетических показателей, которые определяют пригодность почвы для ее конкретного практического использования.
Из сказанного следует, что при выборе практического использования почв основой являются исходные генетические их показатели.
Важнейшее значение генетической классификации заключается в решении практических задач рационального использования почв.
В то же время от агронома требуется знание конкретных свойств почвы, показателей ее состава в формировании эффективного плодородия.
Только тогда он сможет правильно использовать показатели генетической диагностики почв.
Источник
➤ Adblockdetector