Общие особенности почвенного покрова
Изменчивость в пространстве и во времени факторов почвообразования (климата, рельефа, материнской породы, растительности и др.), а вследствие этого различная история развития почвенного покрова отдельных регионов обусловливают формирование на территории СССР разнообразных типов почв. Географическое распределение почв подчиняется ряду закономерностей. Наиболее отчётливо выражена их широтная зональность - смена типов почв с С. на Ю. (вернее с С.-З. на Ю.-В.), объясняемая изменениями климатических условий (тепло и увлажнение) и растительности. На Восточно-Европейской равнине с С. на Ю. сменяются зоны тундровых, подзолистых, серых лесных, чернозёмных, каштановых и бурых полупустынных почв. Большинство зон подразделяются на подзоны с преобладанием определённых почвенных подтипов, например Чернозёмная зона делится на подзоны оподзоленных, выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных чернозёмов. Внутри зон и подзон почвы также имеют свои особенности, связанные с неодинаковыми климатическими условиями (разной продолжительностью холодного и тёплого сезонов, степенью летнего прогревания и зимнего охлаждения в их восточной и западной частях), что позволяет выделить почвенные провинции. Так, для чернозёмов Украины характерны мощные гумусовые горизонты и невысокое содержание гумуса в верхней части почвенного профиля, для чернозёмов Поволжья и особенно Приуралья - значительно меньшие мощности гумусовых горизонтов и более высокое накопление гумуса в верхних слоях.
Широтная зональность выражена вполне отчётливо на Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах, где почвы образуются на рыхлых глубоковыветрелых материнских породах антропогена. Вместе с тем в западной более тёплой части Восточно-Европейской равнины в зоне подзолистых почв часто встречаются подзолисто-бурозёмные и бурые лесные почвы. На слабодренированной Западно-Сибирской равнине в почвенном покрове лесной зоны широко распространены болотные и заболоченные почвы, а степной зоны - засоленные и солонцовые почвы.
К В. от Забайкалья почвы формируются преимущественно на слабо выветрелых щебневатых породах, на обширных территориях - под влиянием многолетней мерзлоты. Материнская порода, неодинаковые тепловой и в особенности водный режимы, определяемые муссонной циркуляцией атмосферы, а также горный рельеф обусловливают специфическое и очень сложное строение почвенного покрова, зональность которого выражена менее отчётливо. В обширных регионах Средней и Восточной Сибири господствуют мерзлотно-таёжные почвы. Более сухие мелкозёмистые почвы приурочены к замкнутым пониженным равнинам и котловинам (например, Якутской с палевыми почвами, Минусинской, Канской с чернозёмами и др.). В условиях относительно тёплого и влажного климата юга Дальнего Востока широко распространены увлажнённые подзолисто-бурозёмные почвы. На молодых вулканических почвообразующих породах Камчатки развиты специфические охристые почвы. Щебнистые почвы характерны для Казахстана, где на значительных территориях почвообразование происходило на плотных материнских породах.
Закономерности географии почв горных территорий определяются высотной поясностью - сменой почв от подножий к вершинам, обусловленной изменением климата. Например, в Западном Закавказье от подножия к вершинам сменяются зоны желтозёмов и краснозёмов, бурых лесных и горно-луговых почв; на Урале и Алтае - чернозёмов, серых лесных, горно-подзолистых, горно-луговых и горно-тундровых почв. Существенное значение имеет подгорная зональность, связанная обычно с увеличением осадков на подгорных равнинах по мере приближения к горам. В Предкавказье она выражена сменой карбонатных, типичных и выщелоченных чернозёмов, в Предуралье - чернозёмов и серых лесных почв, на подгорных равнинах Средней Азии - пустынных почв, светлых и обыкновенных серозёмов и т. д.
В каждой зоне и подзоне, получивших название по преобладающим почвам, встречаются и другие почвенные типы и подтипы. Например, среди подзолистых почв обычны болотно-подзолистые и болотные, среди чернозёмов нередки лугово-чернозёмные, луговые, а иногда и солонцы, среди каштановых и бурых полупустынных почв - солонцы. Такое чередование создаёт различные почвенные комбинации, совокупность которых определяет структуру почвенного покрова. Отдельные структуры различаются характером и степенью контрастности свойств входящих в них почв, соотношением их площадей, величиной и формой однородных участков, образующих различные комбинации. Среди почвенных комбинаций выделяют комплексы, в которых чередуются мелкие (по нескольку десятков м2 ) участки, а также сочетания и мозаики - площади их измеряются гектарами и десятками гектаров. Структура почвенного покрова во многом определяет эффективность, а нередко и возможность использования почвенных ресурсов. Так, некоторые комплексы нельзя использовать в земледелии без дорогостоящих и сложных мелиораций. Мелкоконтурные сочетания весьма затрудняют создание крупных пахотных массивов.
Характер структуры почвенного покрова зависит от зональных биоклиматических условий, а также от рельефа и материнской породы. Зональные условия определяют возникновение наиболее сложной структуры почвенного покрова (с широким распространением комплексов) в зонах тундры, каштановых и бурых полупустынных почв. В зоне подзолистых почв на С.-З. Европейской части СССР (область молодого ледникового рельефа) резко выражены мелкоконтурные сочетания подзолистых, подзолисто-болотных и болотных почв. В Средней Сибири чередование щебнистой и мелкощебнистой материнских пород создаёт сочетания - мозаики сухомерзлотных и льдистомерзлотных обычно переувлажнённых почв. На Среднерусской возвышенности разветвленная сеть оврагов и балок обусловливает возникновение сочетаний неэродированных и в разной степени смытых чернозёмов. На Ю. Украины и в лесостепи Западной Сибири просадочный рельеф (с небольшими понижениями, трещинами) создаёт округло-пятнистые сочетания чернозёмов, луговых почв, солодей и солонцов.
На карте почв выделяются 4 типа структуры почвенного покрова: комплексы, например солонцов с бурыми полупустынными почвами; сочетания с примерно равным соотношением компонентов - мерзлотно-таёжных и болотных почв; сочетания с преобладанием одного типа почв - палевые мерзлотно-таёжные с болотными и солодями; однородные массивы - серые лесные и др.
Структура почвенного покрова высотных почвенных зон в горах определяется высотой, крутизной и экспозицией склона, свойствами материнской породы, степенью эродированности. В умеренно-влажных горных регионах влияние экспозиции склонов на характер почвенного покрова приобретает весьма важное значение и приводит к формированию особого типа почвенного покрова - экспозиционно-дифференцированного. В избыточно-увлажнённых горных регионах структура почвенного покрова упрощена.
Почвы гор в основном отличаются от равнинных щебневатостью, малой мощностью почвенного профиля и большей компактностью почвенного покрова. Вместе с тем большинство почв гор могут быть отнесены к соответствующим почвенным типам, развитым на равнинах, например горные чернозёмы, горные подзолистые. Однако несколько типов почв, описанных в горах, на равнинах встречаются редко. Из них наиболее распространены горно-луговые, горно-лугово-степные и горные подбуры, или неоподзоленные. Горно-луговые почвы формируются в высокогорьях с влажным климатом. Имеют богатый гумусом (до 20-30%) дерновый горизонт, под которым залегает переходный горизонт, сменяющийся материнской породой. Реакция кислая. Используются как летние пастбища. Горно-лугово-степные почвы образуются в более сухих среднегорьях и высокогорьях. Отличаются от горно-луговых почв меньшей гумусностью, реакцией, близкой к нейтральной. Летние пастбища, на выровненных участках распахиваются. Горные подбуры развиваются во влажных холодных лесных горных районах. Верхние горизонты их богаты гумусом, имеющим потёчный характер, реакция сильно кислая. Основные площади горных почв находятся под лесом. Природное плодородие многих из них высокое, но использовать горные почвы в земледелии нужно осторожно из-за быстрого развития эрозии, вплоть до полного смыва рыхлых слоев.
Равнинные почвы СССР делятся на 2 крупные группы - промывного и непромывного водного режима.
Почвы промывного водного режима развиваются под тундровой, лесной и луговой растительностью в условиях превышения прихода влаги (атмосферные осадки и др.) над возможным испарением с их поверхности. Благодаря создающемуся при этом преимущественно нисходящему току влаги из почвы удаляются водорастворимые соли (хлориды, сульфаты, карбонаты и др.), содержащиеся в почвообразующей породе и возникающие в процессе почвообразования, и она приобретает кислую реакцию.
Тундровые глеевые почвы имеют на поверхности торфянистый горизонт. Для лежащих глубже слоев характерны очень подвижные формы гумуса и сильное оглеение, что придаёт почвенному профилю сизоватую окраску, иногда с ржавыми пятнами. Подзолистые почвы образуются под хвойными и смешанными лесами. Их профиль резко расчленён, средние и нижние (иллювиальные) горизонты обогащены илом, верхние (элювиальные) - обеднены им. Подразделяются на 3 подтипа: глееподзолистые с оглеенной верхней частью профиля (обычно формируются в наиболее влажных условиях - в северной тайге), собственно подзолистые с наиболее типичным профилем (в средней тайге) и дерновоподзолистые с отчётливо выраженным гумусовым горизонтом, содержащим 1-6% гумуса (в южной тайге). Достаточная влажность, хорошая отзывчивость на удобрения позволяют широко использовать подзолистые почвы (в основном дерново-подзолистые) в земледелии для выращивания зерновых, кормовых, овощных, картофеля и других сельскохозяйственных культур. Нуждаются в известковании. Это основные пахотные почвы Нечернозёмной зоны. Подзолы формируются на бедных песчаных почвообразующих породах. Они отличаются от подзолистых почв характером иллювиального горизонта, в котором накапливаются железо, алюминий, часто гумус, но не содержится ила. Болотно-подзолистые почвы встречаются среди подзолистых почв и подзолов. Сохраняя в общем строение и свойства этих двух типов почв, они, вследствие повышенного увлажнения, приобретают ряд свойств болотных почв - оглеенность, торфянистый характер верхнего горизонта и др. Дерново-грубогумусовые почвы развиты под травянистыми и кустарниково-травянистыми лесами Камчатки и Курильских островов. Верхние горизонты профиля богаты гумусом (5-9%), в средних и даже низких горизонтах - потёчный гумус. Минеральная часть по профилю изменяется слабо. Мерзлотно-таёжные почвы связаны с холодным, резко континентальным климатом, расположены в светлохвойной тайге Сибири. На глубине 1-1,2 м залегает горизонт постоянной мерзлоты. В профиле - следы мерзлотных явлений (сортировка крупно-зёмистого материала, перемещение почвенных масс, трещиноватость). Содержание гумуса значительное (до 6-7 % ). Земледельческое освоение затруднено.
Серые лесные почвы широко распространены в зоне лиственных (преимущественно широколиственных) лесов. В них сочетаются особенности подзолистых почв (обеднение илом верхних горизонтов и обогащение им нижних, кислая реакция верхних горизонтов) и степных чернозёмных почв (отчётливо развитый верхний гумусовый оструктуренный горизонт, насыщенность основаниями, а нередко и карбонатность нижних горизонтов). Плодородны, широко используются в земледелии для возделывания зерновых, кормовых, овощных, картофеля, технических и других сельскохозяйственных культур. Бурые лесные почвы формируются под широколиственными, а также южными хвойными лесами (Карпаты, Крым, Кавказ, юг Дальнего Востока) на богатых, часто щебнистых материнских породах. В профиле накапливаются глинные минералы и окислы железа, придающие почвам бурую окраску; реакция от слабокислой до кислой. Богаты гумусом (6-10% в верхнем горизонте). Хорошо отзываются на удобрения, используются в земледелии. Подзолисто-бурозёмные и бурые лесные поверхностно-глеевые почвы развиваются среди бурых лесных почв на относительно бедных, глубоко выветрелых суглинистых и глинистых породах. Занимают наиболее плоские элементы рельефа. Отличаются обогащенным илом иллювиальным горизонтом, задерживающим осадки, и вследствие этого - в разной степени переувлажнённым верхним горизонтом. Интенсивно распахиваются. При освоении их необходимо осушение и внесение удобрений.
Чернозёмовидные глеевые почвы образуются под лугами в низменностях по р. Амур. Обладают мощным гумусовым горизонтом (содержание гумуса 7-8%), нижняя часть которого оглеена. Переувлажняются грунтовыми водами и атмосферными осадками. Интенсивно распахиваются (возделывание риса, сои, пшеницы, овощных культур, картофеля), нуждаются в осушении.
Желтозёмы формируются под влажными субтропическими лесами (Западное Закавказье и Ленкоранская низменность) на относительно богатых кислых коренных породах. Содержат повышенное количество окислов железа, много ила, 3-3,5% гумуса; кислые. Вместе с желтозёмами, занимая плоские равнины, на относительно бедных суглинках и глинах встречаются подзолисто-желтозёмные и избыточно увлажнённые глеевые подзолисто-желтозёмные почвы. Все они используются в земледелии для выращивания субтропических культур (чая, тунга и др.). Высокие урожаи получают при известковании и внесении удобрений. Краснозёмы (в Западном Закавказье) образуются в тех же условиях, что и желтозёмы, отличаются лишь материнской породой (основные и средние изверженные породы). Содержание гумуса высокое, 5-6% в верхних горизонтах, постепенно уменьшающееся по профилю книзу. Богаты окислами алюминия и железа, структурны, благоприятны и другие физические свойства. На краснозёмах возделывают субтропические культуры, нуждаются в известковании и удобрениях.
Дерново-карбонатные почвы формируются под лесами на материнских породах, богатых карбонатами (наиболее крупные массивы в Прибалтике, Ленинградской, Новгородской, Пермской области). Вследствие этого они имеют нейтральную реакцию, относительно высокую гумусность (6-15%) и обычно хорошую структурность, часто сильно щебневаты. Широко используются в земледелии. Дерново-глеевые почвы близки к дерново-карбонатным; развиваются под влиянием близко расположенных к поверхности жёстких (много кальция) грунтовых вод.
Болотные почвы (главным образом в Западной Сибири, на С. Восточно-Европейской равнины, значительны их площади также в Средней и Восточной Сибири, наДальнем Востоке) занимают значительные площади. Избыточно увлажнены в течение всего года. Подразделяются на торфяные (мощный поверхностный горизонт торфа), торфяно-глеевые (горизонт торфа подстилается оглеенным минеральным горизонтом), иловато-болотные (горизонт ила - минеральная масса в смеси с разложившимся органическим веществом сменяется оглеенным минеральным) и лугово-болотные (верхний минеральный одернённый оглеенный горизонт сменяется минеральным оглеенным). Содержание гумуса до 30%. Реакция от кислой до щелочной. Торфяные и торфяно-глеевые болотные почвы делятся на верховые - очень кислые, крайне бедные элементами питания для растений, низинные - нейтральные, богатые элементами питания, и переходные. Осушение и окультуривание, которые проводят в основном на торфяных и торфяно-глеевых почвах, делает возможным использование их в земледелии.
Почвы непромывного водного режима развиваются в условиях превышения возможного испарения с их поверхности над приходом влаги (осадки и др.). Простые соли не вымываются из почвенного профиля, а накапливаются на определённой глубине. Реакция этих почв нейтральная и щелочная.
Арктические почвы (арктические пустыни на островах Северного Ледовитого океана) маломощны, нейтральны, иногда карбонатны или даже засолены. Преобладающую часть года имеют отрицательные температуры. Оттаивают на небольшую глубину в течение короткого периода (1-2 мес ) . Палевые мерзлотно-таёжные почвы связаны с наиболее сухими районами светлохвойной тайги (центральная часть Якутии). Для них характерна нейтральная реакция верхней части почвенного профиля; нередко нижняя его часть карбонатна. Содержание гумуса в верхний горизонтах 2-3%. Сравнительно тёплое лето делает возможным земледельческое освоение этих почв.
Чернозёмы образовались под степной и лесостепной растительностью Ю. Восточно-Европейской равнины, Западной Сибири, Северного Казахстана и котловин Ю. Средней Сибири. Имеют мощный (от 30 до 140 см ) , хорошо оструктуренный гумусовый горизонт, содержащий от 4 до 10% гумуса, горизонт аккумуляции, карбонатов, а в сухих районах и гипса. Выделяют мицелярно-карбонатные чернозёмы (приазовские и предкавказские), которые образуются в районах с тёплой зимой (почва не промерзает), и чернозёмы, развивающиеся в условиях зимнего промерзания. В зависимости от увлажнения чернозёмы подразделяются на подтипы оподзоленных, выщелоченных и типичных в лесостепи, и обыкновенных и южных в степи. Реакция их - от слабокислой до слабощелочной. Очень плодородны и практически полностью распаханы. Производительность их ограничивается нередкими засухами. Орошение позволяет получать устойчивые урожаи зерновых, сахарной свёклы, подсолнечника и других культур.
Каштановые почвы образовались под сухой степной растительностью Ю. Украины, Нижнего Поволжья, Казахстана и Сибири. Отличаются от чернозёмов меньшими гумусностью (2-5%) и мощностью гумусового горизонта (15-50 см ) , а также менее глубоким залеганием карбонатного и гипсового горизонтов. Нередко солонцеваты: имеют щелочную реакцию, уплотнены, сильно набухают при увлажнении и т. п. Подразделяются на темно-каштановые (в наиболее влажных районах зоны), каштановые и светло-каштановые (в наиболее сухих районах). Темно-каштановые и каштановые почвы на значительных площадях распаханы. Подвержены частым засухам. Земледелие (выращивание зерновых, овощных, бахчевых культур) часто при орошении. На светло-каштановых почвах в основном сенокосы и пастбища.
Бурые полупустынные почвы встречаются в полупустынях Казахстана. Содержат 1,5-2,5% гумуса в верхнем горизонте, часто солонцеваты. Карбонаты и гипс залегают близко от поверхности. Используются под отгонные пастбища, сенокосы, посевы зерновых, бахчевых и других культур при орошении. Серо-бурые пустынные почвы встречаются в Казахстане, Туркмении, Узбекистане и Таджикистане. Накапливают менее 1% гумуса, карбонаты залегают с поверхности, на глубине 20-40 см в профиле - слой гипса, несколько глубже - токсичные для растений соли (хлориды и сульфаты). Как правило, солонцеваты. Земледелие при орошении (посевы хлопчатника, люцерны, овощных культур, сады и др.), пастбища.
Коричневые, серо-коричневые и серозёмные почвы формируются в сухих субтропических районах (Восточное Закавказье, предгорные и подгорные районы Средней Азии). В средней части профиля залегает горизонт, обогащенный глинистыми частицами (оглиненный горизонт). Коричневые почвы развиваются под засухоустойчивой древесной и кустарниковой растительностью. Для них характерны хорошо оструктуренный гумусовый, плотный оглиненный и иллювиальный горизонты; содержание гумуса 5-9%. Широко используются в земледелии для выращивания винограда, плодовых и зерновых культур. Серо-коричневые почвы (главным образом в Восточном Закавказье) образовались под травянистой и фриганоидной (колючие кустарники, полукустарники, травы) растительностью. Малогумусны (2-4%), карбонатны в поверхностном слое, гипс и легкорастворимые соли залегают неглубоко. Используются под посевы хлопчатника, зерновых; сады и виноградники при орошении. Серозёмы формируются под субтропической полупустынной растительностью преимущественно на подгорных равнинах Средней Азии. Гумусовый горизонт светло-серый, содержит 1,5-4,5% гумуса; под ним уплотнённый иллювиально-карбонатный, ещё ниже - материнская порода, содержащая гипс, а на глубине 1,5-2 м - легкорастворимые соли. Серозёмы карбонатны в поверхностном слое, оглинение в них выражено слабее, чем в коричневых и серо-коричневых почвах. Большие площади их орошаются и используются для выращивания хлопчатника, плодовых и других культур.
Лугово-чернозёмные, лугово-каштановые, лугово-бурые и лугово-серозёмные почвы встречаются среди чернозёмных, каштановых и др.; отличаются от них повышенным увлажнением (грунтовыми, реже - поверхностными водами); часто оглеены, иногда более гумусны. Широко используются в земледелии для возделывания кормовых, овощных и других культур. Луговые почвы развиваются при близком залегании к поверхности грунтовых вод. Выделяют горизонты: верхний одернованный (до 6-10% гумуса) и переходный к материнской оглеенной породе. В основном сенокосы и пастбища, иногда распахиваются.
Солончаки, солонцы, солоди, такыры и такырные почвы образуют группу засоленных почв. Солончаки содержат в поверхностном слое более 1% водорастворимых солей, что обычно связано с неглубоко залегающими минерализованными грунтовыми водами. Правильное орошение, промывка, понижение уровня грунтовых вод дренажем позволяют использовать их в земледелии. Солонцы формируются главным образом при расселении солончаков. Наиболее широко распространены в сухих степях и полупустынях. Сильнощелочные, в сухом состоянии уплотняются, во влажном - набухают. Выращивание сельскохозяйственных культур возможно большей частью только после мелиорации (гипсование, глубокое рыхление и др.). Солоди развиваются в основном при расселении и рассолонцевании солонцов в условиях повышенного поверхностного увлажнения. Встречаются в плоских замкнутых 'мокрых' понижениях среди почв степи и лесостепи. Верхние горизонты имеют кислую реакцию. Для земледельческого освоения необходима мелиорация (регулирование водного режима, улучшение физических свойств). Такыры - в основном почвы плоских глинистых понижений пустынной зоны, изредка заливаемых паводковыми или ливневыми водами. После испарения воды поверхностный слой такыра (глубиной 8-10 см ) растрескивается на многоугольные паркетные отдельности. Под ним залегает почти неизмененная засоленная материнская порода. Такырные почвы обладают свойствами, сближающими их с молодыми пойменными почвами и такырами. Они занимают молодые приречные равнины, недавно вышедшие из пойменного режима.
Пойменные (аллювиальные) почвы формируются в поймах рек, затапливаемых паводковыми водами. Слоисты, часто содержат погребённые гумусовые горизонты. Во влажных районах бескарбонатны и не засолены, нередко кислые, в сухих - обычно карбонатны, нейтральные или щелочные. Среди пойменных почв встречаются заболоченные. Весьма плодородны. Используются под сенокосы и пастбища, посевы овощных, кормовых, риса и других культур.
В. М. Фридланд.