и происходит от австрийского Rank — покров. X. Пальман в Швейцарии в свое время предложил для них название гумусосиликатные почвы в противоположность гумусо-карбонатным поч вам. В СССР для этих почв используются термины «дерновые литогенные», «дерновые неоподзоленные», «дерновые лесные неоподзоленные», «дерново-лесные», «дерновые лесные» и т. п., а для высокогорных почв — «горно-луговые почвы». В настоящее время термин «ранкер» признан как международный для таких почв.
По особенностям термического режима и общей экологии
ранкеры делятся на |
альпийские |
(«альпийские |
горно-луговые поч |
|||
вы»), субальпийские |
(«субальпийские |
горно-луговые |
почвы») и |
|||
лесные («дерновые лесные почвы»). Иногда выделяют |
и |
сухотор- |
||||
фянистые ксероранкеры особо сухих местообитаний. |
|
|
||||
Поскольку ранкеры — это |
почти |
нацело |
горные |
почвы, "их |
||
детальное рассмотрение будет |
дано |
в главе |
о горных |
почвах. |
||
Здесь отметим лишь их самые общие свойства как группы типов дерновых почв: 1) малая мощность и высокая каменистость профиля; 2) высокая гумусность (5—10—20% в горизонте А) при гуматно-фульватном типе гумуса и существенной роли неспеци
фических |
веществ, |
особенно липидов, и нерастворимого остатка |
||
в составе |
гумуса; |
3) |
высокая емкость |
катионного обмена |
(20—30 мг-экв/100 |
г) |
при ненасыщенности |
почв основаниями; |
|
4) кислая реакция гумусированной части профиля; 5) высокая глинистость при отсутствии дифференциации глины по профилю; 6) сравнительно высокое содержание свободного железа в гуму совом горизонте вплоть до морфологического проявления ожелезненности (конкреции, сгустки, пленки); 7) хорошая оструктурен-
ность и рыхлость гумусового горизонта |
(зернистая или |
комкова |
то-зернистая структура) при заметном |
формировании |
дернины; |
8) высокая водопроницаемость почвы. |
|
|
Ранкеры высокогорных лугов (альпийские и субальпийские) — это почвы пастбищ, преимущественно для сезонно-отгонного жи вотноводства. Соответственно должно строиться их рациональное использование в условиях пастбищного хозяйства с учетом меро приятий по повышению и устойчивому поддержанию их продук тивности и почвоохранных мероприятий. Главная экологическая угроза здесь — это перегрузка пастбищ и соответствующая дег радация растительности и почвенного покрова.
В лесных горных поясах ранкеры составляют лесной фонд. Для земледелия, даже специфического горного, они мало при годны, будучи в резкой степени подвержены эрозионным процес сам при сплошной вырубке лесов вследствие своей маломощности и рыхлости. Лесное хозяйство на них должно строиться с учетом экологически-ориентированных почвозащитных мероприятий.
3.4. Дерновые почвы на рыхлых бескарбонатных породах
Дерновые почвы — это темноокрашенные почвы с профилем А-АС-С на рыхлых силикатных (бескарбонатных) породах. В ка честве международного для них взят термин «умбрисоль», который происходит от латинского umbra — тень, темнота. В СССР такие почвы выделяются под названием «дерновых», «дерновых кислых», «дерновых литогенных».
Вероятно, эти почвы распространены довольно широко, хотя в настоящее время на мировых, континентальных, государствен ных и региональных картах показываются под разнообразными названиями в зависимости от той или иной национальной школы их составителей.
Одним из типов этой группы почв являются дерновые субарктические, или дерновые потечно-гумусные, почвы, описан ные М. А. Глазовской (1964) в Северной Скандинавии и Шотлан дии и И.П.Герасимовым и О.А.Чичаговой (1964) в Исландии. Распространены они во всей Северо-Атлантической области, включая кроме указанных территорий также Шетландские, Фарерские и Гебридские острова; есть они и в южном полушарии [Фолклендские (Мальвинские) острова, Огненная Земля].
Специфика экологии этих почв связана с влажным прохладным климатом (800—1300 мм осадков в год) с относительно теп лой (температура января около 0°С) зимой. Растительность представлена субарктическими и разнотравно-злаковыми лугами. Согласно М. А. Глазовской, постоянная влажность почвы и не высокие, но положительные температуры, господствующие в поч ве в течение почти всего года, обусловливают медленную гумифи кацию обильных растительных остатков с накоплением грубого гумуса или сухого торфа на поверхности.
Профиль дерновых субарктических почв характеризуется нали чием сухоторфянистого горизонта О мощностью от 5 до 10—12 см, густо переплетенного корнями, за которым следует гумусовый горизонт А' мощностью от 10—15 до 30—40 см, хорошо оструктуренный, темный, с преобладанием бурых тонов в окраске. Ниже располагается горизонт A'h более светлой охристо-бурой окраски, сформированный при участии потечного гумуса («иллювиальногумусовый» горизонт). Далее следует горизонт АС и, наконец, С.
Особенности этих почв связаны со спецификой их гумуса и вы сокой ожелезненностью и алюминированностью (до 30—70% валового содержания F2 О3 и Аl2О3 переходит в 0,1 н. сернокислотную вытяжку). Содержание гумуса составляет 5—13% в горизонте А' и 4—8% в горизонте A'h. В составе гумуса характерно преобладание гумусовых кислот при малом нерастворимом остатке, а среди гу мусовых кислот преобладают фульвокислоты, особенно в нижней части профиля; характерна общая высокая мобильность, потечность гумуса. Почвы сильно кислые, ненасыщенные, при емкости катионного обмена 10—20 мг-экв/100 г (рис. 5).
29
Рис. 5. Профильная характеристика дерновой субарктической почвы (по данным
М.А. Глазовской, 1964)
Вболее низких широтах формируются кислые дерновые почвы, разнообразие которых определяется в основном литологией почвообразующих пород, варьирующих от связных песков до тяжелых глин и элюво-делювия коренных пород. Если дерновые почвы фор мируются на бедных основаниями породах, они сильно кислые, резко ненасыщенные (степень насыщенности основаниями менее 50%) . В случае же формирования на богатых основаниями по родах, как, например, на элюво-делювии базальтов и других основ ных пород в Средней Сибири, они слабокислые, слабо ненасыщен ные. На юго-востоке Карелии, в Прионежье значительные площади занимают шунгитовые почвы, или олонецкие черноземы, с глубоко прокрашенным черным профилем, формирующиеся на элювии шунгитовых (углистых) сланцев.
Формируются кислые дерновые почвы в автоморфных условиях гумидных зон при промывном водном режиме под лесами с раз витым травяным покровом либо суходольными лугами.
Для профиля кислых дерновых почв характерна мощная лес ная подстилка либо хорошо выраженная дернина, под которой залегает комковатый либо комковато-зернистый темноокрашенный гумусовый горизонт, постепенно через переходный горизонт АС сменяемый почвообразующей породой. Содержание гумуса в го ризонте А этих почв варьирует в довольно широких пределах, но не бывает столь высоким, как в рендзинах или ранкерах, обыч но это от 2—4% в светлых разностях до 6—8% в темных. Гумус гуматный при явном преобладании гуминовых кислот над фульвокислотами, хотя в горизонте АС отношение С г к : Сф к может су щественно сужаться. Почвы довольно богаты доступными расте ниям элементами питания, что вместе с благоприятными воднофизическими свойствами делает их весьма потенциально плодо-
30
родными, особенно на фоне подзолистых и заболоченных почв, среди которых они часто распространены.
Третий тип данной группы — это насыщенные дерновые почвы, формирующиеся в условиях семиаридного или субгумидного кли мата. От предыдущих почв они отличаются по характеру обмен ного комплекса: они полностью насыщены основаниями, имеют нейтральную реакцию во всем профиле. Гумус их гуматный, с большим содержанием нерастворимого остатка. Часто эти почвы описывают под названием черноземовидных, хотя они не имеют характерного для черноземов карбонатно-аккумулятивного го ризонта.
Формирование дерновых почв в целом связано с дерновым почвообразовательным процессом, который детально изучен и оха рактеризован академиком В. Р. Вильямсом в качестве одного из ведущих процессов почвообразования. Дерновый процесс разви вается под воздействием травянистой растительности и характери зуется интенсивным гумусообразованием и гумусонакоплением, связанным с особенностями биологического круговорота веществ в этой растительной формации: 1) интенсивным потреблением биогенных элементов при ежегодном возвращении их в почву; 2) ежегодным накоплением большой биомассы и ежегодным же ее отмиранием; 3) преобладанием, как правило, подземной корневой биомассы над надземной, что дает ежегодное большое поступление мертвого органического вещества непосредственно в почву; 4) пре обладанием бактериальных процессов разложения органических остатков и гумусообразования; 5) гуматным характером гумусообразования с накоплением связанных с кальцием гуминовых кислот. В зависимости от разнообразия климатических, гидро логических и литологических особенностей среды, а также в со четании с другими процессами дерновый почвообразовательный процесс формирует разные типы почв в разных природных зонах. Дерновые почвы — это одно из проявлений дернового почвообра зовательного процесса.
Глава четвертая
ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ
4.1.Гидроморфизм почв
Кгидроморфным {гидрогенным) относится большая группа почв, формирующихся в условиях избыточного по сравнению с нормальным для плакорных пространств данной природной зоны
увлажнения, которое может явиться результатом: 1) близкого к поверхности стояния или периодического поднятия грунтовых вод (грунтово-водный гидроморфизм); 2) поверхностного застоя атмосферных осадков в отсутствие их оттока в подстилающую тол щу или по склону (поверхностный, или атмосферный, гидромор-
31
физм); 3) сочетания грунтово-водного и поверхностного гидромор физма; 4) периодического формирования верховодки в пределах почвенной толщи на водоупорных горизонтах (внутрипочвенный гидроморфизм); 5) периодического затопления паводковыми вода ми в речных поймах при сочетании, как правило, с влиянием близ ких грунтовых вод {пойменный, или аллювиальный, гидроморфизм, амфибиальный гидроморфизм); 6) постоянного водонасыщения при затоплении территории в плавнях, маршах, манграх, в дельтах
рек |
и по побережьям морей и |
озер (маршевый гидроморфизм); |
|
7) периодического |
длительного |
затопления поверхности почвы |
|
при |
культуре риса |
(рисокультурный гидроморфизм). |
|
Во всех случаях гидроморфные почвы формируются в тран зитных либо, наиболее часто, аккумулятивных ландшафтно-гео- химических условиях. Соответственно эти почвы служат, как пра вило, геохимическим барьером на пути миграции тех или иных соединений. В гумидных районах в них аккумулируются органи ческое вещество, соединения кремния, железа, марганца, фосфора; в аридных — известь, гипс, водорастворимые соли. Во всех слу чаях они служат ловушкой для тех или иных микроэлементов, в том числе радиоактивных изотопов. Избыточное поступление воды при гидроморфизме — это всегда и дополнительное поступ ление в почву тех или иных химических веществ, сопровождаемое, как правило, их абсолютной аккумуляцией. В разных условиях гидроморфизма аккумулятивный процесс выражен в разной сте пени и в отношении разных веществ, но он всегда имеет место. Даже в олиготрофных условиях в случае атмосферного гидромор физма, когда источником дополнительных веществ служат лишь атмосферные осадки и запыление, почвы аккумулируют органи ческое вещество, а также соединения серы, иногда хлора.
Многие почвы в истории своего развития и эволюции прошли стадию гидроморфизма, что характерно для всех гляциальных, флювиогляциальных и аллювиальных равнин мира. Отсюда широ кое развитие палеогидроморфных почв, находящихся в настоящее время на неоавтоморфной стадии почвообразования и несущих в своем профиле черты древних гидроаккумулятивных процессов.
Специфика окислительно-восстановительного режима гидроморфных почв связана с их периодическим или постоянным пере увлажнением и соответствующим анаэробиозисом, приводящим к развитию химических либо биохимических (микробиологи ческих) восстановительных процессов и падению Eh почвы до низких (100—200 мВ) или даже отрицательных значений. Только в редких случаях переувлажнения сильноокисленными высоко кислородными водами в условиях хорошего дренажа в гидроморфных почвах может сохраняться окислительная обстановка с высокими (500—600 мВ) значениями Eh. В гидроморфных почвах или горизонтах наблюдается чередование микрозон с вы сокими и низкими значениями Eh. Например, в прикорневых мик розонах пахотных горизонтов рисовых почв характерны высокие значения Eh, в то время как основная масса почвы имеет отрица-
32