Цель почвенно-географического районирования заключается в выявлении связей почвенного покрова с экологическими условиями; в выделении территорий, однотипных по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования пород и возможностями хозяйственного использования почв. Основой почвенно-географического районирования является генетическая почвенная картография. Почвенно-географическое районирование включает в себя создание карты почвенного районирования, показывающей распространение таксономических единиц почвенного покрова. Выделяют следующие таксономические единицы почвенного покрова, образующие таксономическую систему почвенного районирования:
|
Почвенно-биоклиматический пояс |
|
|
Почвенно-биоклиматическая область |
|
|
Для равнинных территорий: |
Для горных территорий: |
|
3. Почвенная зона (подзона) |
3. Вертикальная почвенная структура или горная почвенная провинция |
|
4. Почвенная провинция |
4. Вертикальная почвенная зона |
|
5. Почвенный округ |
5. Горный почвенный округ |
|
6. Почвенный район |
6. Горный почвенный район |
Почвенно-биоклиматический пояс - это совокупность почвенных зон и горных почвенных провинций, объединенных общностью радиационных и термических условий (полярный, бореальный, субтропический, тропический).
Почвенно-биоклиматическая область - это совокупность почвенных зон и горных почвенных провинций, объединенных в пределах пояса не только общностью радиационных и термических условий, но и сходством условий увлажнения и континентальности. По степени континентальности области разделяются на океанические, континентальные и экстраконтинентальные. По характеру увлажнения - на гумидные, переходные и аридные. Например, в пределах суббореального пояса выделяются четыре почвенно-биоклиматические области: (континентальная, экстраконтинентальная и две океанические). Они представлены центральной лесостепной и степной континентальной областью серых лесных, черноземных и каштановых почв; пустынно-сухостепной и пустынной экстраконтинентальной областью светло-каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв; западной и восточной буроземно-лесной океанической областьюбурых лесных почв.
Почвенная зона есть ареал зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв.
Горная почвенная провинция (ГПП)- это ареал определенного ряда взаимосвязанных вертикальных почвенных зон, обусловленных положением горной страны в системе почвенно-биоклиматических поясов и областей и главными особенностями орографии. По своему таксономическому положению в системе районирования ГПП аналогична почвенной зоне на равнинах.
Почвенная провинция - часть почвенной зоны, отличающаяся специфическими особенностями почв и условий почвообразования, связанных либо с различиями в увлажнении и континентальности либо с температурными условиями. Так, ввиду неоднородности условий увлажнения и континентальности климата в пределах черноземной зоны с запада на восток выделяется ряд провинций, которые имеют в основе почвенного покрова один и тот же тип чернозема, но характеризуется постепенным уменьшением мощности гумусовых горизонтов, повышением содержания гумуса и азота и изменением их запасов, а также изменением гидротермического режима почв в связи с появлением на востоке сезонной мерзлоты.
Почвенный округ - территория с качественно однотипной структурой почвенного покрова, обусловленной особенностями рельефа и почвообразующих пород. Например в пределах среднерусской провинции дерново-подзолистых почв выделяются два округа: Мещерский зандрово-низменно-равнинный округ дерново-лесных песчаных, болотно-подзолистых и торфяных почв на древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях и Смоленско-Московский моренно-возвышенно-равнинный округ дерново-подзолистых пылевато-суглинистых почв на покровных отложениях. По использованию земельных фондов эти округа резко отличаются друг от друга.
Почвенный район - часть почвенного округа с относительно однородным рельефом, составом почвенного покрова, а также растительным покровом и особенностями микроклимата.
М.А. Глазовской разработана оригинальная система почвенно-геохимического районирования суши Земли. Она изложена в ее книге "Почвы мира". В системе районирования основное внимание уделено свойствам самих почв. Выделяются обширные территории со сходным направлением почвообразовательных процессов, и с близкими по составу и свойствам продуктами почвообразования. Территориальные единицы менее крупного ранга характеризуются одинаковыми спектрами почв в почвенно-геохимических рядах - катенах, однотипностью процессов миграции и аккумуляции веществ.
Таксономические единицы:
почвенно-геохимические поля и секторы;
почвенные области;
почвенно-геохимические сопряжения - ряд п. по элементам рельефа (в пределах геохимического ландшафта), связанных между собой миграцией веществ.
Почвенно-геохимические поля - территории с господством определенной геохимической ассоциации субаэральных почв или закономерным сочетанием нескольких геохимических ассоциаций. В геохимическую ассоциацию объединяются почвы со сходным щелочно-кислотными и окислительно-восстановительными режимами, отражающими самые общие результаты современного педогенеза.
Почвенная область выделяется на основе учета типов макроструктур почвенного покрова, т.е. возможных комбинаций почв в пределах семейств. Семейства объединяют почвы со сходным направлением почвообразования и строением профиля. Причины развития тех или иных комбинаций заключены в составе рыхлых отложений, палеогеографических особенностях. На относительно однородных суглинистых породах в условиях равнинного рельефа смена почв определяется изменениями гидротермических условий или зональностью.
Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная область подзолистых и дерново-подзолистых почв расположена на Русской равнине и в Западной Сибири. Ее восточная граница совпадает с границей широкого распространения многолетней мерзлоты. Климат области умеренно холодный, континентальный, со значительным количеством осадков, которые превышают испаряемость в годовом цикле. Природная растительность представлена главным образом темнохвойными таежными моховыми, мохово-кустарничковыми и травяно-кустарничковыми лесами, которые на юге сменяются подтаежными хвойно-широколиственными.
В области господствует подзолообразовательный процесс, наиболее ярко выраженный в средней тайге. К северу вследствие нарастания увлажнения оподзоливание сочетается с глеевым процессом, к югу благодаря развитию травянистой растительности – с дерновым. На западе накладываются черты буроземообразования, а на востоке, в Западной Сибири, широкое распространение получает процесс оглеения вследствие присутствия длительной сезонной или многолетней мерзлоты и слабой дренированности территории. Общая черта почвенного покрова области – значительная роль болотных и в разной степени переувлажненных почв. Степень заболоченности уменьшается к югу.
В связи с неоднородностью природных условий в таежно-лесной области выделяются 3 подзоны: подзона глееподзолистых почв и подзолов северной тайги; подзона подзолистых почв средней тайги; подзона дерново-подзолистых почв южной тайги.
Смена подзон с севера на юг обусловлена в основном изменением количества тепла. Климат лесной зоны континентальный, умеренно холодный; Среднегодовая температура изменяется от –3 до +4оС, продолжительность периода с температурой выше 10оС – 40-155 дней, сумма положительных температур за этот период 400-2450оС. Наиболее общей чертой климата лесной зоны, за исключением некоторых районов, является постоянство влажности воздуха летом и превышение количество осадков над испарением в 1,1-1,3 раза, что обеспечивает формирование промывного типа водного режима. Территория зоны считается зоной достаточного и избыточного увлажнения. Рельеф лесной зоны разнообразен. В целом территория таёжно-лесной зоны делится на равнинную, плоскогорную и горную части. На европейской части России зона лесов расположена в пределах Русской равнины, рельеф которой в основном сформировался в четвертичный период под влиянием ледников, флювиогляциальных и речных вод. ^Западно-Сибирская часть зоны – представляет собой обширную слабодренированную равнину, расположенную в пределах Западно-Сибирской низменности.. ^Почвообразующие материнские породы имеют различное происхождение. В европейской части зоны почвообразующие породы представлены ледниковыми, водно-ледниковыми и речными отложениями. Это песчаные флювиогляциальные отложения. Большая часть территории, покрытой песками, на небольшой глубине подстилается мореной более ранних оледенений или третичными и более древними отложениями различного происхождения. Возвышенные участки и водораздельные пространства обычно покрыты моренами (алюмосиликатные и реже карбонатные) различного гранулометрического состава, покровными, а иногда лёссовидными суглинками и глинами (ленточные глины в Ленинградской и Новгородской областях). Древнеаллювиальные отложения, песчаные и супесчаные, приурочены к древним речным террасам, а современные аллювиальные отложения - в поймах больших и малых рек. Почвообразующие породы оказывают большое влияние на формирование почвенного покрова: на алюмосиликатных суглинистых породах формируются в основном подзолистые и дерново-подзолистые бедные почвы; на хорошо водопроницаемых песчаных породах образуются сухие и свежие бедные подзолистые и иллювиально-железистые почвы; на слабоводопроницаемых глинистых породах наблюдается оглеение. Растительность лесной зоны представлена лесами различного состава и продуктивности. Часть зоны занята болотами и лугами. Лесная зона делится на две подзоны: тайги и смешанных лесов. Подзона тайги в Европейской и Западно-Сибирской части по климатическим условиям, растительности и почвенному покрову подразделяют с севера на юг на северную, среднюю и южную тайгу. В этой подзоне господствуют тёмно-хвойные леса, где основными лесообразующими породами являются ель, сосна, пихта, кедр, лиственница.
К морфологическим признакам относятся окраска (цвет) почвы, гранулометрический состав, ее структура, сложение, порозность, новообразования, включения, распространение корневых систем растений, характер перехода одних горизонтов в другие, мощность и т.д. Поскольку почва состоит из нескольких горизонтов, морфологические признаки определяются для каждого горизонта и в итоге сводятся в виде характеристики строения почвенного профиля.
Окраска– один из важных морфологических признаков почвы. Она довольно разнообразна и зависит от состава почвообразующих пород и типа почвообразования. Определение окраски наиболее доступно исследователю при описании почвенного профиля. В почвах можно встретить все цвета и оттенки, от черного до белого, за исключением ярких зеленых и синих. Однако и эти цвета можно наблюдать в свежих разрезах болотных почв. Именно этот морфологический признак положен в основу названия многих почвенных типов: «черноземы», «красноземы», «желтоземы», «сероземы» и т.д.
Окраска верхнего горизонта почвы обусловлена преимущественно гумусовыми веществами. Интенсивность окраски, как правило, зависит от количества и состава почвенного гумуса и может меняться от интенсивно-черного (при содержании гумуса более 6%, если в его составе преобладают соли гуминовых кислот и гумины) до светло–серого (при содержании гумуса 1,5 – 2% в случае преобладания солей фульвокислот). Черную окраску в почвах дают сульфиды, окислы марганца, первичные минералы (роговая обманка), древесный уголь, магнетит, железистый монтмориллонит.
В нижних горизонтах почвенного профиля цвет в основном определяется окраской почвообразующих пород, их составом и степенью выветривания.
Гранулометрический состав.Определение гранулометрического состава лежит в основе выделения разновидностей почв. Изучение гранулометрического состава позволяет предварительно оценить степень дисперсности почвенного мелкозема (песок, супесь, суглинок, глина), а также соотношение песчаных и илистых частиц.
Структура почвы.Под структурой почвы понимают форму и размер структурных отдельностей (педы), на которые почва легко распадается. Структура почвы является важным и характерным признаком, имеющим большое значение при определении генетической и агропроизводственной характеристики почв. Способность почвы легко распадаться в естественном состоянии, при механическом воздействии (выкапывании, вспашке) на агрегаты определенного размера и формы называют структурностью почвы. Влажность почвы.Влажность влияет на многие свойства почв и степень выраженности ряда диагностических признаков (окраску, сложение и др.), поэтому в полевых условиях влажность почв определяют с указанием относительного её содержания. Включения.Включениями называют любые тела в почве, образование которых не связано с почвообразовательным процессом. Однако включения могут служить источником в почве минералов, элементов и органического вещества, которые при определенных условиях вовлекаются в процессы почвообразования. К включениям относятся камни, обломки раковин, угли, кости, черепки, обломки строительного материала, обызвесткованные, загипсованные или ожелезненные остатки растений и др. При описании включений отмечают их цвет, размеры, обилие, название. В случае присутствия в почвенных горизонтах обломков пород указывают степень их окатанности. Окатанные – ребра отсутствуют, слабоокатанные – ребра сглаженные, но заметные, неокатанные – с острыми ребрами. Характер переходав нижележащий горизонт.Б.Г. Розанов (2005) предлагает 8 типов границ переходов между почвенными горизонтами.
Подзолистые почвы формируются под воздействием подзолистого процесса. Наиболее ярко он проявляется под покровом сомкнутого хвойного леса. Здесь создаются необходимые условия для проявления подзолистого процесса: устойчивая кислая реакция, промывной тип водного режима, присутствие агрессивных органических кислот. Лесная подстилка состоит в основном из клетчатки, лигнина и дубильных веществ, содержит мало кальция, азота и имеет кислую реакцию. Она разлагается преимущественно грибной микрофлорой, что содействует образованию химически агрессивных фульвокислот. В этих условиях почвообразовательный процесс сопровождается энергичным вымываением с верхней части почвы легкорастворимых соединений, глубоким разрушением почвенных минералов. При этом продукты разрушения переходят в раствор и вместе с ведой и кислотами передвигаются вниз. В результате обособляется элювиальный или подзолистый горизонт, обедненный элементами питания растений, полуторными оксидами железа и алюминия, иловатыми частичками и относительно обогащен кристаллическим кварцем (SiO2) и аморфной кремнекислотой (SiO2•Н2О). Последние предают этому горизонту светло¬серую окраску, напоминающую цвет золы. Часть веществ, вынесенных из лесной подстилки и подзолистого горизонта, закрепляется ниже элювиального, образуя горизонт вмывания, или иллювиальный горизонт. Он отличается обогащенностью глинистыми и коллоидными частичками, оксидами железа, алюминия. Здесь накапливаются соединения фосфора и частично гумус. Иллювиальный горизонт чаще окрашен в красно-бурый цвет. Некоторое количество вымываемых с верхних слоев веществ может достигать почвенно-грунтовых вод и теряться почвенным профилем. Таким образом, сущностью подзолистого процесса является разрушение минералов в верхней части профиля в условиях кислой реакции с последующим перераспределением продуктов разрушения по профилю. Считают, что подзолистый процесс может сочетаться с лессиважем – процессом, при котором из верхних горизонтов выносятся глинистые частички без их разрушения. Формируются под среднетаежными хвойными лесами с моховым или мохово-кустарничковым напочвенным растительным покровом на различных породах.
Профиль подзолистых почв имеет следующее морфологическое строение:
A0 — слаборазложившаяся лесная подстилка мощностью 5-10 см, переходящая постепенно в горизонт А0А1, сильно обогащенный органическими остатками, или сменяющаяся сильно прокрашенным гумусом горизонтом A1A2 мощностью 2-3 см;
А2 — подзолистый горизонт мощностью 2-15 см белесой или белесо-серой окраски, плитчатой, слоевато-плитчатой, чешуйчатой или листоватой структуры;
А2В — пестроокрашенный переходный горизонт; в нем чередуются участки горизонтов А2 и В. Участки горизонта А 2 сформированы в виде затеков, карманов, клиньев мощностью 10-50 см;
В — иллювиальный горизонт, наиболее ярко окрашенный в профиле, бурых, охристо-бурых тонов окраски, очень плотный, ореховатой, комковато-ореховатой структуры, которая книзу укрупняется до призматической. По трещинам и граням структурных отдельностей содержится обильная белесая присыпка, коричневые глянцевитые натечные пленки. Горизонт постепенно с глубины 50-120 см переходит в почвообразующую породу.
Реакция элювиальных горизонтов подзолистых почв сильнокислая или кислая (pHKCl 3,0-5,0). Содержание гумуса — 1-7%, насыщенность основаниями — 20-50%. Свойства подзолистых почв малоблагоприятные для выращивания культурных растений. Они практически не имеют гумусового горизонта, сильнокислые (рН = 4,0-4,5). Емкость поглощения низкая – 3–15 мг•экв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями также низкая – 30–40%. Характеризуются малым содержанием азота, фосфора, калия и других элементов питания. Неудовлетворительными являются и физические свойства подзолистых почв – они бесструктурны, после дождя заплывают, а при высыхании образуют плотную корку, отрицательно влияющую на растения. Окультуривание подзолистых почв предусматривает их известкование, повышенное внесение органических и минеральных удобрений, увеличение мощности пахотного слоя до 22–24 см, правильную обработку почвы.