почв субтропических сухих лесов и кустарников как специфические зональные почвы Средиземноморья.
На Почвенной карте мира ФАО/ЮНЕСКО эти почвы показаны под названием окрашенных камбисолей, а в систематике почв США они выделяются как большая почвенная группа эутрохрептов в подпорядке охрептов порядка инсептисолей.
Коричневые почвы формируются в зонах ксерофильных низко рослых жестколистных лесов и кустарников субтропического и тро пического поясов, иногда в наиболее теплых районах суббореального пояса, в районах с теплым субаридным сезонным климатом, ха рактеризуемым как «средиземноморский»: жаркое длительное сухое лето со средней температурой самого теплого месяца 20—24°С и относительно прохладная короткая влажная зима с температурой самого холодного месяца от + 10 до —3°С. Почвы, как правило, не промерзающие. Годовая норма осадков в зонах их распростране ния колеблется от 400 до 800 мм.
Будучи приуроченными преимущественно к горным террито риям или подгорным равнинам, они формируются на различных материнских породах, включая лёссовидные суглинки, элювий и делювий магматических и осадочных пород, в том числе карбонат ных и иногда засоленных. Почвенно-грунтовые воды лежат глубоко и не оказывают влияния на почвообразовательный процесс.
В СССР распространение коричневых почв ограничено горными склонами Крыма, низкогорий Кавказа, Тянь-Шаня, где они связа ны с ксерофильными дубовыми, дубово-грабовыми, плодовыми ле сами. Много их в Южной Европе, особенно на Пиренейском полу острове, в Южной и Северной Африке, в Центральной Америке, в Юго-Западной Австралии, в Южной Азии.
Биологический круговорот 40-летнего дубово-грабинникового леса на коричневой почве Восточной Грузии, характеризуется сле дующими показателями (М. В. Твалавадзе, 1983). Живая фитомасса составляет около 1300 ц/га, из которых на подземную приходится 300 ц/га. Ежегодный прирост достигает 110 ц/га, при этом потребляется 350 кг/га зольных элементов и ПО кг/га азота. С опадом ежегодно поступает на поверхность почвы около 250 кг/га азота и зольных элементов, причем больше всего каль ция, затем кремния, азота и калия. Для полного разложения опада требуется 5 лет.
Коричневые почвы характеризуются сравнительно высокой био логической активностью. Микробиологические и ферментативные процессы здесь периодически (весной и осенью) протекают весьма интенсивно. Содержание микроорганизмов в гумусово-аккумулятив-
ном горизонте превышает 40 млн./г, |
постепенно уменьшаясь до |
5 млн./г в нижележащих горизонтах |
(Р. А. Эдилян, 1979). |
7.7. Свойства коричневых почв
Для коричневых почв характерно отсутствие дифференциации профиля по валовому химическому составу (табл. 18). В то же время обычно наблюдается текстурная дифференциация профиля, связанная с максимумом оглинивания в его средней части.
Коричневые почвы богаты гумусом. Наличие длительного сухого и жаркого периода обусловливает полимеризацию и закрепление органического вещества. Его содержание достигает 5—10%, причем сравнительно постепенно убывает вниз по профилю. В составе гуму са обычно преобладают гуминовые кислоты, реже — фульвокислоты. Отношение СГК:СФК варьирует от 0,7 до 2. Доминируют гуми новые кислоты и фульвокислоты, связанные с кальцием. Отноше ние C:N = 9—11. Перечисленные особенности гумуса отличают коричневые почвы от бурых лесных почв.
Реакция коричневых почв колеблется от нейтральной до слабо щелочной (рН 7—8), вниз по профилю щелочность возрастает. Емкость катионного обмена довольно высока (25—40 мг-экв/100 г), что обусловливается их глинистостью и гумусностью. Среди обмен ных катионов резко преобладает кальций, содержание обменного натрия ничтожно.
Коричневые почвы лишены легкорастворимых солей и гипса. Этот признак, так же как и наличие оглиненного горизонта неиллювиаль-
Т а б л и ц а |
18. Свойства коричневых |
почв |
Азербайджана |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
(М. Э. Салаев, 1979) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обмен |
|
Частицы,% |
Валовое |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ные |
|
|
|
содержа |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние, % |
|
Почва |
|
|
|
Глубина,см |
|
|
карбона % |
Са2 + |
|
Mg2+ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Горизонт |
|
|
Гумус,% |
|
|
|
0,01<мм |
0,001<мм |
|
|
|||||
|
|
|
/ 100 г |
|
|
3 |
|||||||||
|
|
%,N |
СО тов, |
мг-экв/ |
рН |
SiО |
R |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Н2О |
|
|
2 |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коричневая |
А |
|
2 |
— 9 |
7,4 |
0,58 |
0,0 |
29,2 |
|
4,2 |
6,8 |
65,0 |
32,6 |
63,7 |
23,8 |
выщелоченная |
А |
|
9 |
—31 |
6,7 |
0,49 |
0,0 |
22,7 |
|
6,9 |
7,0 |
69,9 |
42,3 |
64,3 |
24,0 |
|
АВ |
|
3 1 |
— 5 6 |
3,2 |
0,37 |
0,0 |
26,4 |
|
9,0 |
7,2 |
76,9 |
44,5 |
64,7 |
24,6 |
|
Вm |
|
5 6 |
— 8 2 |
1,2 |
|
0,0 |
26,4 |
|
9,2 |
7,4 |
66,7 |
32,3 |
71,9 |
24,4 |
Коричневая |
А |
|
3 |
—19 |
10,8 |
0,82 |
0,0 |
35,3 |
|
2,4 |
7,2 |
61,6 |
36,0 |
57,8 |
25,2 |
типичная |
А |
|
19—35 |
8,0 |
0,26 |
0,0 |
34,0 |
|
4,8 |
7,3 |
68,8 |
43,0 |
58,8 |
25,8 |
|
|
АВ |
|
3 5 — 5 2 |
4,3 |
0,19 |
8,1 |
23,7 |
|
1,5 |
8,1 |
63,0 |
34,8 |
|
|
|
|
В т |
|
5 2 |
— 7 4 |
1,3 |
|
11,6 |
21,8 |
|
7,6 |
8,2 |
60,1 |
34,8 |
59,4 |
26,5 |
|
ВС |
|
74 — 100 |
|
|
12,8 |
24,8 |
|
1,7 |
|
68,4 |
35,3 |
64,3 |
27,9 |
|
Коричневая |
А |
|
0 |
— 1 3 |
4,0 |
0,42 |
0,2 |
23,2 |
|
4,9 |
7,4 |
43,6 |
17,1 |
61,3 |
28,0 |
карбонатная |
А |
|
13—28 |
3,8 |
0,38 |
5,0 |
21,8 |
|
0,9 |
7,6 |
50,9 |
24,2 |
63,4 |
29,0 |
|
|
АВ |
|
2 8 — 5 4 |
2,7 |
0,27 |
5,9 |
21,9 |
|
0,9 |
7,8 |
51,2 |
25,5 |
67,0 |
29,3 |
|
|
В т |
|
5 4 — 6 9 |
1,1 |
0,16 |
5,1 |
33,8 |
|
1,2 |
7,8 |
57,9 |
29,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
114
ной природы, отличает коричневые почвы от близких по внешнему облику каштановых почв.
В противоположность легкорастворимым солям, карбонаты каль ция задерживаются в почвенном профиле коричневых почв, образуя карбонатно-аккумулятивный горизонт на той или иной глубине. В выщелоченных коричневых почвах карбонатный горизонт опущен глубже, чем в типичных и тем более карбонатных.
Гидротермический режим коричневых почв способствует глубо кому выветриванию первичных минералов с сохранением тонко дисперсных продуктов выветривания в средней и верхней частях профиля. Среди минералов илистой фракции преобладают монтмо риллонит и гидрослюды.
Водно-физические свойства коричневых почв достаточно благо приятны. Их плотность достигает наибольших значений в горизон те Вт. Общая порозность 40—52%. Влажность завядания колеб лется от 15 до 25%, наименьшая влагоемкость 30—45%.
7.8.Классификация коричневых почв
ВСССР коричневые почвы разделяются на 3 подтипа: выщело ченные, типичные и карбонатные, которые в свою очередь делятся на фациальные подтипы следующим образом: субтропические непромерзающие, очень теплые периодически промерзающие, очень теп лые кратковременно промерзающие.
Коричневые выщелоченные почвы развиваются на наиболее ув лажненных территориях ареала коричневых почв под дубовыми и грабово-дубовыми лесами. Это подтип, переходный к типу бурых лесных почв. Главная особенность строения выщелоченных корич невых почв — бескарбонатность гумусового и метаморфического горизонтов и сильная оглиненность последнего. Гумусовый гори зонт достигает мощности 50—70 см, содержание гумуса в верхней его части под лесом 4—8%. Вскипают почвы с глубины 80—100 см. Реакция в бескарбонатных горизонтах нейтральная (рН 6,5—7,2).
Коричневые типичные почвы формируются преимущественно под низкорослыми дубовыми лесами с богатым подлеском из грабин ника, алычи, терновника, держи-дерева и других ксерофильных колючих кустарников. В Южной Европе и Северной Африке это низкорослые леса из пушистого и пробкового дуба, лавра, некото рых плодовых деревьев. Такие почвы отличаются карбонатностью метаморфического горизонта и менее выраженной оглиненностью. По характеру гумусового горизонта они похожи на выщелоченные. Весь профиль имеет слабощелочную реакцию с рН от 7,0—7,2 вверху до 8,0—8,2 внизу.
Коричневые карбонатные почвы приурочены к наиболее аридным районам зоны коричневых почв. Они формируются под низкорос лыми лесами, зарослями кустарника и кустарниковыми степями. Коричневые карбонатные почвы являются переходными к типам каштановых, серо-коричневых почв и сероземов. Весь профиль
115
этих почв карбонатен, метаморфический горизонт слабо оглинен, окраска тусклая, желтовато-коричневая. Гумусовый горизонт коро че, чем в почвах других подтипов, отношение СГК:СФК шире (1,4— 1,6). Реакция всего профиля слабощелочная (рН верхних горизон тов 7,5—8,0, нижних — 8—8,2). Содержание карбонатов с поверх ности невелико (0,5—1%), вниз по профилю быстро возрастает. В горизонте максимального скопления карбонатов оно достигает 10—15%, из-за обилия карбонатных выделений горизонт приобре тает мраморовидную окраску.
Разделение на виды производится по содержанию гумуса (в %) в верхнем горизонте: слабогумусированные ( < 4 на целине, < 2 , 5 на пашне); малогумусные (соответственно 4—6 и 2,5—4); среднегумусные ( > 6 на целине, >4 на пашне).
Водный и тепловой режим коричневых почв определяется свое образным биоклиматическим ритмом средиземноморских областей, складывающимся, по словам И. П. Герасимова, из летнего периода «жаркого и сухого покоя», сезонов довольно бурной весенней и менее резко выраженной осенней вегетации, связанных с выпаде нием дождей, и краткого периода зимнего «холодного покоя». Особенности водно-теплового режима определяют «двухфазность» процесса почвообразования.
Втечение влажных и теплых весны и осени в почве активно про текают биологические и химические процессы, из почвенного про филя нисходящим током воды выщелачиваются легкорастворимые соли и карбонаты. В почвах происходит интенсивное гумусообразование, интенсивное выветривание с накоплением глин и гидроксидов железа. Летом, в период ксеропаузы, когда коричневые почвы слабо увлажнены, почвенные процессы протекают замедлен но. Ослаблено оглинивание, происходит конденсация и полиме ризация гумуса. Общее движение растворов осуществляется снизу вверх.
Летнее иссушение обусловливает подтягивание капиллярной воды
ирастворимых веществ, в том числе Са(НСО3 )2 , из более глубоких горизонтов к поверхности почвы. Кристаллизуясь в капиллярных промежутках, новообразованные карбонаты кальция принимают форму белых прожилок или псевдомицелия. Периодическое подня тие почвенных растворов кверху обусловливает нейтральную реак цию верхней части почвенной толщи, насыщенность поглощающего комплекса основаниями.
Вкоричневых почвах определенное развитие получает процесс рубефикации, который обусловливает довольно яркую коричневую окраску почвы. Освобождающиеся при выветривании оксиды желе за в сухой период дегидратируются, образуя пленки на поверх ности почвенных частиц. Они-то и придают специфическую окрас ку горизонтам оглинивания. Обычно наиболее яркие красные тона окраски коричневых почв связаны с наиболее аридными районами, часто с развитием почв на красноцветной коре выветривания типа terra-rossa, как, например, в Крыму.
Всвоем географическом распространении коричневые почвы об-
116
разуют ряд характерных переходов к почвам других типов, спе цифических в разных условиях природной зональности. Будучи в основном приуроченными к нижним частям горных склонов (в Южной Европе, на Кавказе, в Крыму преимущественно до 800 м над уровнем моря), они с высотой всегда сменяются буроземами высотного пояса широколиственных и хвойно-широколиственных лесов. На подгорных равнинах, с другой стороны, их переходы более разнообразные: в субтропиках через серо-коричневые почвы степей они переходят в сероземы полупустынь; в суббореальном поясе описаны их переходы к черноземам (северный склон Крым ских гор); в тропиках обычен их переход к бурым субаридным почвам сухих опустыненных степей.
7.9. Использование коричневых почв
Коричневые почвы потенциально плодородны, будучи богатыми гумусом, азотом, калием, обладая удовлетворительными физичес кими свойствами. На них. возделывают зерновые культуры (пшени ца, кукуруза); широко распространены виноградники, плантации цитрусовых, других плодовых культур, маслины. Значительная часть их используется при орошении.
При интенсивной эксплуатации коричневых почв, в том числе на виноградниках и плантациях многолетних насаждений, остро
.стоит проблема борьбы с эрозией почв. Особенно в плохом сос тоянии находятся значительные площади этих почв в Испании, Португалии, Греции, где сильной эрозией поражено до 90% па хотных земель. Система противоэрозионных мероприятий на ко ричневых почвах обязательна. Нуждаются они в постоянной забо те о гумусовом состоянии, так как быстро теряют гумус при систематической обработке.
Глава восьмая
НЕЙТРАЛЬНЫЕ СМЕКТИТ-СИАЛЛИТНЫЕ ИЗОГУМУСОВЫЕ ПОЧВЫ
Под обещающим названием нейтральных смектит-сиаллитных изогумусовых почв понимается обширная группа богатых темноокрашенным гуматно-кальциевым гумусом почв с глубоким изогумусовым текстурно-недифференцированным или слабо дифференциро ванным профилем, включающая: а) структурные почвы с профилем А-АВ-Вса-Сса — черноземные (черноземы, брюниземы, луговочерноземные почвы), сформировавшиеся под травянистой рас тительностью степей, прерий и памп суббореального и субтропи ческого поясов в широком диапазоне суммы активных темпера тур выше 10° С (от 1500° до 6500°) и в широком диапазоне увлажне ния (КУ от 0,4 до 1,2); б) бесструктурные трещиноватые почвы с
117