Общие закономерности географии почв

К основным закономерностям географии почв относятся:                                      1) биоклиматическая зональность;                                                                              2) литогенная дифференциация почвенного покрова;                                       3) топогенно-геохимическая сопряженность почв;                                                    4) историко-хронологическое разнообразие почвенного покрова

5.1.а Биоклиматическая зональность

В.В.Докучаев в развернутом виде сформулировал о широтной зональности, которая являлась фундаментальным научным обобщением. 1899 год «карта –схема зон Северного полушария» включавшая 5 мировых зон: бореальная (арктическая), лесная с подзолами, черноземные степи, аэральная с подразделениями на каменистые, песчаные, солончаковые, лессовые пустыни, латеритная.

По мере накопления новых данных было предложен более универсальный термин «горизонтальная зональность почв», то есть полосчатое расположение почвенных ареалов на равнинах, которые могут иметь широтное, субмеридиональное, меридиональное простирание. Биоклиматическая зональность = почвенные зоны выделяются по пространственным изменениям гидротермических условий.

Выделяют следующие генетические типы почвенно-зональных систем:

1. Горизонтальная зональность, связанная с изменениями термического фактора:                                                                   а) в условиях достаточного увлажнения; области с высоким увлажнением, смена почв = изменение теплового режима                         б) в условиях резко недостаточного увлажнения; в засушливых областях, почвы развиваются при недостаточном увлажнении, при непромывном водном режиме, смена почв = измен. термического режима.

2. Горизонтальная зональность, связанная с изменениями фактора увлажненности в умеренно влажных областях, причина зональности -изменение степени увлажнения:                                                        а) фактор увлажненности изменяется в том же направлении, что и термические условия; увеличивается сухость климата=увеличивается температура, происходит быстрая смена одних почвенных зон на другие. Образуется целый сектор зон                                                 б) фактор увлажненности изменяется в направлении, резко отличном от направления изменения термических условий. Происходит их изменение направления зон, их изгибание, переход из широтных в меридиональные.

Если изменения фактора увлажнение переходят не столь значительно, то наблюдается изменение биоклиматических условий в пределах одной зоны и происходит формирование внутри зоны почвенно-биоклиматических провинций(фаций) И. П. Герасимовым был в 1933 г. сформулирован закон биоклиматической почвенной фациальности, согласно которому местные провинциальные (фациальные) особенности климатов, обусловленные в основном местными термодинамическими атмосферными процессами, существенно усложняют во многих регионах горизонтальную зональность почв.                    

Докучаев установил закон вертикальной зональности.                                       В. В. Докучаевым и С. А. Захаровым была проведена и обоснована аналогия между широтной и высотной зональностью типов почв. При этом состав и структура почвенных вертикальных зон зависит от положения данной горной страны в системе географических поясов и в пределах пояса в определенном секторе. Состав вертикальных зон и структура зональности разнообразны и не всгеда подчиняются единой схеме почвенных зон от более теплых и сухих к более холодным и влажным. Состав и структура зависит от положения:                      а) данной горной страны в систем географических поясов.           б) в пределах пояса в различных секторах увлажнения.

С трансформацией перемещающихся воздушных масс и фронтов под влиянием горных хребтов связано наличие особых предгорных почвенных зон (выделены М. А. Глазовской и А. Н. Геннадиевым).

5.1.бГеохимическая сопряженность почв

Существует специальное учение (разработано Б. Б. Полыновым в 1950-е гг.) о геохимической взаимосвязи отдельных ландшафтов и почв, ключевым понятием которого является элементарный ландшафт (фация). Элементарный ландшафт – одновозрастный элемент рельефа, сложенный одной и той же материнской породой и покрытый в каждый отдельный момент своего существования определенным растительным сообществом.

Одинаковые условия создают единое направление почвообразования. По условиям миграции химических элементов все разнообразие элементарные ландшафты делится на три основные группы: элювиальные, супераквальные и субаквальные.

Элювиальные ландшафты и свойственные им почвы формируются на повышенных элементах рельефа при глубоком залегании уровня грунтовых вод, не оказывающих влияния на почвы и растительность. В этих условиях почвы развиваются за счет двух противоположно направленных процессов:                                                          1) вертикального (радиального) вымывания веществ с атмосферными осадками из верхней части в нижнюю, формирование аккумуляций на глубине;     

2) возврата и накопления органических и минеральных веществ в приповерхностном слое за счет химических элементов, содержащихся в растительном опаде, атмосферных выпадениях (пыль, осадки).

Супераквальные (надводные) ландшафты формируются на пониженных элементах рельефа, где грунтовые воды значительно влияют на почвы и растительность. В почвы супераквальных ландшафтов осуществляется дополнительный приток химических элементов с боковым (латеральным) стоком и грунтовыми водами. Здесь часто накапливаются продукты почвообразования, выносимые из почв элювиальных ландшафтов и возникать явления абсолютной гидрогенной аккумуляции.

 Субаквальные ландшафты – местные водоемы со свойственной им водной растительностью и донными почвами. Привнос извне веществ с твердым и жидким стоком в этих почвах становится основным процессом.

Кроме названных основных элементарных ландшафтов существуют транзитные ландшафты склонов, почвы которых могут сочетать в себе признаки элювиальности и геохимической подчиненности.

 Почвы элювиальных, супераквальных и субаквальных ландшафтов определенной метности, сопряженные друг с другом в геохимическом плане, называются почвенно-геохимическими сопряжениями.

 Топогенно-геохимическая сопряженность почв.

 Существуют ряды почвообразования, связанные с расположением почв по рельефу и как следствие – с различиями условий увлажнения и миграции веществ.

Самостоятельным фактором дифференциации почвенного покрова является перераспределение по элементам рельефа продуктов выветривания и почвообразования и накопление их в водах, наносах и почвах “генетически подчиненных” позиций.

 Эти явления подчиняются определенным ландшафтно-геохимическим закономерностям, например, наличию в определенных местах ландшафтно-геохимических барьеров.

Геохимически сопряженные почвы располагаются в пределах ландшафтно-геохимических арен – территорий, лежащих на разных геохимических уровнях, но находящихся в общем водосборном и солесборном бассейне, и связанных механическим и химическим стоком в одну общую (наиболее крупную) ландшафтнолитологическую геохимическую территориальную единицу. В пределах арен происходит не только водная, но и воздушная миграция элементов. Ландшафтно-геохимические арены включают в себя более частные территориальные единицы – геохимические ландшафты (совокупности сменяющих друг друга по склону элементарных ландшафтов). В пределах таких геохимических ландшафтов формируются ряды почв, связанные между собой боковой (латеральной) миграцией веществ. Эти парагенетические ассоциации называются почвенно-геохимическими катенами / почвенно-геохимическими сопряжениями.

 

 

5.1.в Разновозрастность почвенного покрова

Современный почвенный покров представляет собой сложное гетерохронное образование. Это связано с тем, что катастрофические природные явления, “стиравшие” почвы, происход/ на разных участках земной поверхности в разное время. Гетерохронность почвенного покрова обусловливает количественные и качественные различия в его составе и строении.

Возможно несколько состояний почв во времени в связи с состоянием географической среды:                                                      1. Факторы уже изменяются, почвы еще нет.

2. Факторы и почвы изменяются одновременно.                     

3. Факторы уже не изменяются, почв еще продолжают эволюционировать.                                                                                             4. Не факторы, не почвы уже не изменяются.

 

Н. Н. Розов выделил несколько циклов изменения тех / иных факторов, вызывающих изменения почв:

1. биологический,                                                                                         2. биогеоморфологический,

3. биоклиматический.

Биологический цикл (“саморазвитие” в системе почварастение, вызванное изменением биоценоза) подразделяется на: 

1) фазу образования почвы из горной породы;                                2) фазу зрелой почвы.                                                                Формирование почвы из горной породы идет сравнительно быстро. Сначала поселяются автотрофные микроорганизмы, потом гетеротрофные. Продукты их жизнедеятельности воздействуют на минералы, разлагают и растворяют их. На поверхности пород поселяются лишайники, после отмирания их остатки смешиваются с мелкоземом, накапливаются в углублениях и трещинах. Поселяются мхи, травянистые виды, беспозвоночные животные. Формируются первичные пленочные почвы и т. д. Скорость начального формирования почв и отдельных их свойств в разных биоклиматических и тополитологических условиях существенно различается. Время, необходимое для того, чтобы то / иное свойство почвенного тела / вся почва полностью сформировались, т. е. пришли в равновесие с факторами почвообразования, называется характерным временем почвы / отдельного ее признака.

В биогеоморфологическом цикле почвы выводятся из состояния =весия с факторами почвообразования в силу изменения геоморфологической обстановки. Считается, что большинство почв великих равнин суши Земли прошли в прошлом гидроморфный этап развития. Выделяются пять основных стадий развития таких почв:

1. Гидроаккумулятивная.                                                                          2. Гидроморфная.                                                                                                 3. Мезогидроморфная.

4. Палеогидроморфная.                                                                                   5. Протерогидрморфная.

Биоклиматический цикл развития почв связан с изменениями климатических условий и сдвигом границ климатических и почвенных зон. На значительных пространствах земной поверхности почвенный покров имеет длительную и сложную историю, он развивался при многократных сменах климата, биоценозов, геоморфологических и гидрогеологических условий. В таких условиях могут сохраняться реликтовые свойства, унаследованные от других этапов почвообразования. Почвы, содержащие их, называются полигенетическими.

Выделяют несколько основных типов почвенно-генетических регионов мира, характеризующихся определенным возрастом почвенного покрова, уровнем его устойчивости и характером изменения во времени:                                                                                                                      1. Горные области с молодым и постоянно возобновляющимся почвенным покровом.                                                                           2. Молодые моренные ледниковые равнины с песчаным покровом, с локальным распространением почв.                                 3. Древние ледниковые равнины. Эволюция обусловлена биоклиматическими изменениями.

4. Аккумулятивные внеледниковые возвышенные равнины. Эволюция обусловлена биоклиматическими циклами, а также погребением почв под эоловыми осадками.                                                           5. Низменные аккумулятивные внеледниковые равнины. Эволюция обусловлена биогеоморфологическим циклом.

 6. Низменные молодые приморские равнины с молодыми почвами, развивающимися в биологическом и биогеоморфологическом циклах.

 7. Молодые эоловые песчаные равнины с малоразвитыми и неразвитыми почвами, эволюционирующими в биологическом цикл

8. Пластовые и денудационные равнины с долго развивающимися полигенетическими почвами.

Плодородие почв

Почвы обладают ценнейшим для человека качеством – способностью обеспечивать высшие растения и микроорганизмы во все этапы их роста и развития элементами минерального питания, влагой и воздухом.

Свойства и режим почв, обеспечивающих высокий уровень плодородия можно объединить в четыре группы:                                                                             1. Физические свойства: водопрочная зернистая и мелкокомковатая структура, высокие общая порозность и порозность аэрации, хорошие впитывающая и водоудерживающая способность, хорошие механические свойства, обеспечивающие легкость обработки.                                                 2. Химические и физико-химические свойства: высокое содержание гумуса с преобладанием в его составе гуматов кальция, высокое содержание доступных для растений форм азота, фосфора, K и микроэлементов, близкая к нейтральной реакция, высокая емкость поглощения и насыщенность ППК кальцием, малое содержание / отсутствие поглощенных водорода, Alи натрия, отсутствие избытка легкорастворимых солей.                                                                               3. Биологические свойства: высокий уровень биологической активности, преобладание бактериальной микрофлоры, активность микроорганизмов, наличие и активность мезофауны.                                                                  4. Благоприятный гидротермический режим, обеспечивающий в течение всего вегетационного периода достаточные для оптимального развития растений запас тепла и доступной влаги.

Плодородие обусловливается не только природными свойствами почвы, но и характером ее возделывания. Различают потенциальное (естественное) плодородие, характерное для целинных земель, и эффективное плодородие, получающееся в результате воздействия человека на почву. Эффективное плодородие можно увеличить путем внесения минеральных удобрений, рациональной обработки почв и других мероприятий.