ПОЧВА: ПОЧВ МИРА К статье ПОЧВА Большие почвенные группы классификация 1938 Порядки новая классификация Зональные почвы Тундровые почвы (Нет эквивалента) Пустынные почвы Аридисоли Каштановые почвы, черноземы и почвы прерий Моллисоли Серо-бурые подзолистые почвы Альфисоли Подзолы Сподосоли Красные и желтые подзолистые почвы Ультисоли Латосоли Оксисоли Интразональные почвы Болотные почвы Гистосоли Грумусоли Вертисоли Азональные почвы Аллювиальные почвы Энтисоли (Нет эквивалента) Инсептисоли Тундровые почвы. В их основании имеется постоянно мерзлый слой - многолетняя мерзлота, - который препятствует дренированию вышележащих почвенных горизонтов во время короткого вегетационного периода, когда лед в них протаивает на несколько (или первые десятки) сантиметров. Поверхностный (деятельный) слой почвы представлен слаборазложившимися растительными остатками. Под ним залегает "подпочва" серого цвета со стяжениями железа в виде ржаво-бурых пятен. Зона тундровых почв обрамляет арктический пояс. Местами тундровые почвы встречаются в горах выше границы леса. Естественная тундровая растительность состоит из лишайников, мхов, травянистых растений, в том числе низкорослых яркоцветущих, и кустарников. Пустынные почвы (аридисоли) в поверхностном или "подповерхностном" горизонтах содержат карбонаты кальция и другие легкорастворимые соли, а горизонт А у них очень слабо прокрашен органическим веществом. Поскольку выпадает мало осадков, эти почвы никогда подолгу не бывают влажными. Естественная растительность состоит из редких кактусов, полыни и пустынных кустарников и полукустарников, а также некоторых приземистых однолетних травянистых растений. Здесь обычно практикуется пастбищное скотоводство. Там, где доступна пресная, слабоминерализованная вода, развито интенсивное орошаемое земледелие. Обычно вода отводится из рек и ручьев, берущих начало в горах, где выпадает больше осадков. Каштановые почвы, черноземы и почвы прерий (моллисоли) характеризуются мощным богатым органикой верхним горизонтом, в результате выщелачивания лишенным карбонатов кальция и легкорастворимых солей. Различаются они свойствами "подпочвенного" горизонта. Он может быть обогащен карбонатами кальция в самой верхней части (каштановые почвы), а если имеются слои, обогащенные глиной, то карбонаты кальция вымываются ниже их (как, например, в почвах прерий). В ряду рассматриваемых почв каштановые соответствуют наиболее сухим климатическим условиям, а почвы прерий - наиболее влажным, когда количество осадков несколько превышает эвапотранспирацию (потери воды через испарение и транспирацию). Естественная растительность прерий представлена в основном злаками. Обычно здесь развивается пастбищное животноводство, но значительная часть таких почв в настоящее время распахана, и крупнейшие районы мирового производства зерна приурочены к их ареалам. Однако из-за недостаточного количества осадков часто снижается урожайность культур. Каштановые, черноземные и почвы прерий различаются и по термическому режиму. Для одних характерны постоянно теплые климатические условия с чередованием влажного и сухого сезонов, например в саваннах. Эти почвы обычно беднее тех, которые распространены в условиях четко выраженного зимнего понижения и летнего повышения температур. Такие почвы плодородны: на них получают высокие урожаи, особенно кукурузы и пшеницы. Серо-бурые подзолистые почвы (альфисоли) являются умеренно выщелоченными и имеют кислую реакцию по всему профилю и характеризуются аккумуляцией иллювиальной глины в горизонте В. Горизонты А слабо прокрашены органическим веществом. Они сформировались в районах с влажным умеренным климатом под листопадными лесами, многие из которых к настоящему времени вырублены. Ландшафты часто представляют собой чередование распаханных земель, пастбищ и лесов. Эти почвы быстро реагируют на известкование и удобрение. Значительные территории их распространения густо населены, особенно в Северной Америке и Европе. Подзолы (сподосоли) имеют горизонт В, обогащенный иллювиально накопленными железом, алюминием и органическим веществом, вынесенными из верхних горизонтов. Подзолы формируются в холодных гумидных регионах под хвойными или смешанными хвойно-широколиственными лесами. Эти почвы очень кислые и выщелочены, а в естественных условиях над выщелоченным горизонтом А часто имеется органогенный горизонт. В условиях холодного влажного климата органическое вещество слабо разлагается, и органические кислоты способствуют выносу железа из горизонта А в горизонт В. При этом происходит образование металлоорганических соединений в форме хелатов, в которых один атом металла удерживается двумя атомами органической молекулы. Лесной опад является важной составляющей баланса вещества подзолов. На некоторых территориях леса вырублены, а почвы культивируются или используются под выпас скота. Для повышения плодородия подзолов необходимо внесение удобрений. Красные и желтые подзолистые почвы (ультисоли) сходны с серо-бурыми подзолистыми почвами, но в отличие от них более выщелочены и характеризуются более красными тонами за счет обогащения горизонтов В железом. В районах их распространения естественная растительность состояла из смешанных хвойно-широколиственных лесов, которые в значительной степени сохранились до сих пор. Эти почвы нуждаются в удобрении. Возрастающее применение минеральных удобрений быстро повышает продуктивность таких почв на юго-востоке США, где сравнительно продолжительный вегетационный период способствует развитию земледелия. Латосоли (оксисоли). Из горизонтов В латосолей почти все растворимые минералы выщелочены. Оксиды и гидроксиды железа и алюминия накапливаются в пористой оструктуренной "подпочве", которая обычно имеет красный цвет и содержит много глины. Эти почвы распространены в теплых и влажных климатических условиях, хотя в некоторых районах четко выражены влажный и сухой сезоны. В таких обстановках органическое вещество быстро разлагается, и в результате растения обеспечиваются большинством питательных элементов. При сведении естественной растительности происходит потеря значительного количества органического вещества, а следовательно, за несколько лет утрачивается и плодородие почвы. Поэтому в Африке и Азии веками практиковалась переложная система земледелия, при которой пахотные земли забрасывали на несколько лет - пока там не восстанавливалась естественная растительность. За это время происходило постепенное накопление питательных элементов, и затем эти земли на несколько лет снова включались в сельскохозяйственный оборот. Болотные почвы (гистосоли) - органогенные почвы, сформировавшиеся там, где продукция органического вещества была высокой, а скорость его разложения - низкой из-за избыточного увлажнения. Небольшие участки этих почв широко распространены на внутриматериковых болотах или на маршах побережий. Применение дренажа и контроль за уровнем грунтовых вод повышают плодородие этих почв, которые особенно пригодны для выращивания овощных культур. Грумусоли (вертисоли) характеризуются высоким содержанием набухающих глин монтмориллонитового состава. Они встречаются в тех регионах, где отчетливо выражены влажный и сухой сезоны. При высыхании такие почвы растрескиваются на большую глубину. При увлажнении трещины закрываются. Значительные площади грумусолей встречаются на юге США, в Индии и Австралии. Аллювиальные почвы (энтисоли) - азональные почвы, представляющие собой аллювиальные отложения без дифференциации на почвенные горизонты и распространенные вдоль рек в широком диапазоне климатических условий. Они отличаются разнообразием текстур. Обычно это самые плодородные региональные почвы благодаря ежегодному отложению свежих наносов во время паводков. Аллювиальные почвы широко используются для выращивания пищевых культур. В настоящее время для сохранения хозяйственной ценности этих почв необходимы ирригация и защита от паводков. Инсептисоли - порядок новой классификационной системы почв, не имеющий эквивалента в классификации 1938. Это слабо развитые почвы, которые могут встречаться в разных климатических условиях. Многие инсептисоли формируются на аллювиальных отложениях.

Тундровые почвы - совокупность почв тундровой зоны Северного полушария. Тундровые почвы: - обычно маломощны, грубогумусны, часто с признаками мерзлотных явлений; - содержат до 5% гумуса; - используются под пастбища, для выращивания картофеля, капусты, кормовых корнеплодов, ячменя на зеленый корм.

Различают тундрово-глеевые, подзолистые, дерновые, перегнойно-карбонатные, тундровые подбуры и другие почвы.

Подзолистые почвы - почвы тайги и смешанных лесов.

Подзолистые почвы: - формируются в условиях континентального и умеренно-континентального климата при избыточном увлажнении и постоянном промыве просачивающимися водами; - содержат мало гумуса (1-4%), малоплодородны, требуют внесения удобрений. - пригодны для сенокосов и пастбищ, посевов зерновых, кормовых, овощных, технических культур, садов; - распространены в РФ, в странах Северной и Центральной Европы, Канаде, на северо-востоке США; встречаются в тропиках и субтропиках Южной Америки, в Азии и Африке.

В подзолистых почвах хорошо выражен подзолистый горизонт (A-2), из которого вымываются частички гумуса, глинистые частицы, оксиды железа и др., которые откладываются в нижнем, иллювиальном горизонте, плотном, бурого цвета. В смешанных лесах, где в лесной подстилке больше трав, гумусовый горизонт развит лучше (дерново-подзолистые почвы).

Бурые лесные почвы - тип почв широколиственных и хвойно-широколиственных лесов в условиях умеренно-теплого влажного климата.

Бурые лесные почвы содержат 5-10% гумуса, имеют бурую окраску, обусловленную накоплением во всех горизонтах глинистых минералов и оксидов железа, обычно слабокислые, обладают хорошей структурностью.

Бурые лесные почвы пригодны для выращивания табака, винограда, сои, зерновых и овощных культур.

Бурые лесные почвы распространены В Западной, Центральной и Восточной Европе, на Кавказе, Дальнем Востоке РФ, а также в Китае, Корее, США.

Серые лесные почвы - почвы широколиственных лесов и лесостепей умеренного пояса. Гумусовый горизонт достигает 30 см. Серые лесные почвы: - используются для сенокосов и пастбищ, посевов зерновых, технических, овощных и др. культур, возделывания садов; - распространены на Украине и в России, Канаде, на севере США.

Серые лесные почвы разделяются: - светло-серые (2-4% гумуса) - наиболее оподзоленные слабо оструктуренные почвы, серые; и - темно-серые (7-9% гумуса) - менее оподзоленные, обладающие относительно хорошими физическими свойствами, значительной биологической активностью, плодородием.

Черноземы - почвы лесостепной и степной зон умеренного пояса, самые богатые гумусом, содержание которого составляет 6-9%, отчего почвы имеют интенсивный черный или буро-черный цвет. Мощность гумусового горизонта - от 40 до 120 см. Органическое вещество накапливается в верхней части профиля, иллювиальный горизонт обогащен кальцием.

При достаточном количестве влаги черноземы очень плодородны; используются под посевы зерновых, технических, овощных, кормовых культур, сады, виноградники. Черноземы распространены в России, в Западной и Юго-Восточной Европе, в Казахстане, Китае, США, Канаде, Аргентине, Чили.

Каштановые почвы - почвы сухих степей и полупустынь умеренного пояса. Гумусовый горизонт каштановых почв менее мощен, чем у черноземов; содержание гумуса 1.5-4.5%, что объясняет более светлую (темно-каштановую, каштановую и светло-каштановую) окраску почв. Запасы органического вещества пополняются за счет обильного травяного покрова, который развивается в течение короткого времени, пока в почве достаточно влаги после зимы.

Каштановые почвы: - достаточно плодородны, но для земледелия требуют орошения, так как распространены в сухой зоне; - занимают значительные площади на юге Украины, в РФ, в Северной Монголии, Китае, Турции, США, Аргентине.

Красноземы - почвы широколиственных лесов субтропического пояса. Красноземы: - формируются в условиях промывания почв на породах, богатых железом, что обусловливает их яркую, красновато-оранжевую окраску; - содержат много оксидов железа, алюминия, обладают хорошей структурностью; почвенный профиль развит слабо. - содержат 6-9% гумуса, бедны фосфором, калием, азотом; - на склонах гор и предгорий подвергаются сильной эрозии; - пригодны для выращивания чая, табака, цитрусовых, винограда и др.; - распространены в странах Южной Европы, Африки, в Китае, Японии, Вьетнаме, США, Бразилии, Уругвае, Австралии, Грузии, Азербайджане.

В саваннах под мощным травянистым покровом формируются сходные типы почв (красно-бурые и др.).

Бурые полупустынные почвы - почвы, формирующиеся в условиях сухого климата под пустынно-степной растительностью умеренного пояса. Бурые полупустынные почвы: - имеют светло-бурую окраску, малогумусны (содержат 1,5-2,5% гумуса); - верхний горизонт - рыхлый, часто слоеватый; нижележащий - обычно - уплотненный, солонцеватый; - отличаются высоким содержанием карбонатов, которое возрастает с глубиной; - используются как пастбища; - распространены в Средней и Центральной Азии, Казахстане, в США, Канаде, Аргентине.

Земледелие на бурых полупустых почвах возможно только при орошении.

Серо-бурые пустынные почвы - почвы, формирующиеся в пустынной зоне умеренного и субтропического поясов под разреженной, преимущественно полынной и солянковой растительностью. Пористая корка (2-7 см) подстилается слоеватым карбонатным, часто солонцеватым горизонтом (10-15 см). Содержание гумуса - менее 1%.

Серо-бурые пустынные почвы используются как пастбища, земледелие возможно только при орошении; распространены в пустынях Средней Азии и Казахстана.

Сероземы - почвы полупустынь и пустынь субтропического пояса. Сероземы характерны для предгорий и подгорных равнин, сложенных лессом. Слабо разделены на горизонты; вверху - светло-серый гумусовый горизонт, внизу - уплотненный карбонатный иллювиальный. Материнская порода (лесс) нередко содержит гипс. Гумуса в светлых сероземах 1-1.5%, в темных - 2.5-4.5%. Гумус, как и в других засушливых районах, накапливается в основном за счет весенней травянистой растительности.

В целом сероземы обладают хорошей водопроницаемостью и другими благоприятными для земледелия свойствами и при достаточном орошении плодородны. На сероземах возделывают хлопчатник, сахарную свеклу, зерновые, плодовые, виноград. Распространены в Средней и Передней Азии, Северной Америке, Австралии.

Ферраллитные почвы - почвы переувлажненных экваториальных и тропических лесов и саванн. Ферраллитные почвы формируются на коре выветривания древней суши, подвергшейся ферраллитизации (глубокому выветриванию), в результате которого разрушаются почти все первичные минералы.

Содержание гумуса в верхнем горизонте почвы от 1-1.5 до 8-10%. Иногда на поверхности почвы образуются панцирные железистые корки. После сведения лесов на этих почвах выращивают рис, сахарный тростник, кофе, гевею, какао, чай и другие культуры. Ферраллитные почвы распространены в Южной и Центральной Америке, Центральной Африке, Южной и Юго-Восточной Азии, Северной Австралии.

Горные почвы - группа почв, образующихся в условиях горного рельефа. Для большинства горных почв характерны щебнистость, небольшая мощность и богатство первичными слабовыветрелыми минералами, что обусловлено прежде всего положением этих почв на склонах значительной крутизны.

Распределение горных почв подчинено высотной поясности: в зависимости от изменения с высотой климатических условий, от широтного и секторного положения гор, экспозиции склонов формируются горно-тундровые, горно-таежные, горно-луговые, горные лугово-степные, горно-степные и другие почвы.

По мере усиления сухости климата степи суббореального и субтропического поясов, саванны тропического пояса сменяются полупустынями (или опустыненными степями), обрамляющими области пустынь. Между почвами аридных зон на Земле имеется гораздо больше черт сходства, чем различий, обусловленных положенияем в разных природных зонах, поэтому целесообразно их рассматривать в комплексе, в рамках одной темы.

Бурые полупустынные почвы - компонент ландшафтов пустынно-степной зоны (полупустынь). Эта зона распространена на северном побережье Каспийского и Аральского морей, в южной части Казахстанского мелкосопочника, на крайнем северо-западе и на подгорных равнинах Джунгарии, Монгольского Алтая и Тянь-Шаня, на значительной части Гоби, в Патагонии.

Условия почвообразования. Характерная особенность климата - сильная континентальность и засушливость. Количество осадков колеблется по годам от 125 до 250 мм, около трети их выпадает летом. Испаряемость в 4-5 раз превышает осадки и составляет около 700-900 мм. В почве создается резкий дефицит влаги. Зима короткая, холодная, с сильными ветрами и буранами, малоснежная. Весна короткая, сухая, лето длинное, жаркое и сухое. Температура наиболее теплого месяца 20-27 °С, наиболее холодного -10 - -15 °С. Средняя годовая температура 6- 7 °С. Длина безморозного периода 160-190 дней. Сумма эффективных температур (выше 10 °С) 3000-3700°.

Разнообразие геологического строения и рельефа, от низменностей и равнин до плоскогорий и горных территорий создает крайнюю генетическую и литологическую неоднородность материнских пород, включая лессовидные, морские, элювиальные, делювиальные, щебнистые, засоленные и т. д.

Растительный покров беден по видовому составу и очень изрежен. Проективное покрытие не более 30-40 %, местами сомкнутость травостоя еще реже и не превышает 20-30 %. Более густой травостой встречается лишь на пустынно-степных супесчаных и песчаных почвах, как правило, менее солонцеватых и отличающихся более благоприятным водным режимом. На этих почвах произрастают полынь песчаная, тмин песчаный, молочай Жерарда, житняк пустынный, типчак и различные астрагалы.

На суглинистых почвах господствуют полынные, типчаково-полынные, полынно-биюргуновые и биюргуново-кокпековые ассоциации со значительной примесью эфемеров и эфемероидов. Среди травостоя преобладают различные виды полыней, прутняк, камфоросма, кокпек, биюргун, ромашник.

Дерновый процесс в бурых полупустынных почвах вследствие изреженной злаково-полынной растительности выражен крайне слабо. Комковато-зернистого структурообразования практически нет. Характерно выщелачивание и миграция солей Са, Mg, Na, К и других с образованием карбонатно-десуктивного горизонта белоглазки ВСа, иллювиального горизонта гипса и легкорастворимых солей Bcs. С карбонатными миграциями связано образование на поверхности почвы крупнопористой корочки мощностью 2-4 см. Выщелачивание и миграция солей проявляются при непромывном водном режиме до глубины годового промачивания, не превышающей 70 см.

Образование и накопление насыщенного Са, Mg фульватного гумуса (Сгк/Сфк менее 1,0) проявляется крайне слабо. Количество гумуса всего около 1-2% при мощности гумусовых горизонтов 20-30 см при относительно высоком содержании азота (С/N - 5-6). Относительно высокое содержание азота может быть объяснено высоким содержанием его в самих растительных остатках, особенно в листьях ксерофитных полукустарничков. Среднее содержание азота в опаде пустынных формаций 1,7 %, степных - 1,2, лесных - 0,6 %. Это отражается и на соотношении С/N в почвенном гумусе. С малым количеством гумуса и илистой фракции связана низкая емкость поглощения почв (10-15 смоль/кг). В составе поглощенных оснований преобладает кальций (60-80 %) и магний (25-35 %), имеется небольшое количество натрия.

Бурые полупустынные почвы слабощелочные (рН 7,3-8), щелочность возрастает в горизонте максимального скопления карбонатов (рН 8,0-8,5).

Генетический профиль бурых и красновато-бурых почв полупустынь состоит из горизонтов A, BtNa, Bca, Bcs, C. Горизонт A - гумусово-элювиальный мощностью от 10 до 20 см палево-серого или серовато-красноватого цвета; BtNa - иллювиальный солонцеватый горизонт 10-20 см более яркой темно-бурой окраски, более плотный и тяжелый, с комковато-призматической или призматической структурой; Bca - горизонт максимального накопления карбонатов в виде мягких мучнистых стяжений, прожилок, конкреций, а местами даже известковых плотных прослоев (хардпэнов), мощность обычно 20-30 см; Всs - гипсовый горизонт, который тем ближе к поверхности, чем ариднее условия (в бурых и красно-бурых почвах - на глубине 60-80 см); Сs - почвообразующая порода, обычно карбонатная и гипсоносная и соленосная, но с меньшим, чем в гипсовом горизонте, содержанием гипса, начинается на глубине 120-130см.

Карбонаты в бурых полупустынных почвах обычно появляются на глубине 20-25см от поверхности, изредка с самой поверхности.

Итак, субаэральное осолонцевание, обызвесткование и дифференциация солей по степени растворимости с образованием иллювиально-солевых горизонтов - главные процессы, формирующие профиль бурых полупустынных и красновато-бурых почв.

Бурые и красновато-бурые полупустынные почвы характеризуются неблагоприятными физическими свойствами, бесструктурностью, высокой плотностью иллювиальных горизонтов и низкой их водопроницаемостью. Небольшое количество осадков и малоудовлетворительные физические свойства делают невозможным их использование под пашню. Пространства полупустынь используются преимущественно как пастбищные угодья. Развитие земледелия ограничивается недостатком влаги, пестротой почвенного покрова, значительным участием в нем солонцов и сильно солонцеватых почв.

Пустыни - особые типы ландшафтов, сложившиеся в областях с постоянно сухим и жарким климатом. На Земле пустыни распространены в суббореальном, субтропическом и тропическом биоклиматическим поясах. Особое место занимают пустыни полярного пояса. В бореальном поясе природных пустынь нет. Пустыни на всех континентах занимают огромные площади. Самым пустынным континентом можно назвать Австралию.

В полупустынях и пустынях умеренных, субтропических и тропических поясов Земли широко распространены почвы с резко дифференцированным в верхней части профилем по окраске, плотности и содержанию илистых частиц. Эти почвы содержат много карбонатов, в их нижних горизонтах обильны скопления гипса и часто легко растворимых солей. Солевые аккумуляции в почвообразующих породах и субаэральных почвах аридных областей могут быть связаны: 1) с накоплением солей в предшествующие геологические эпохи в период формирования самих пород или в предшествующую гидроморфную фазу засоления почв; 2) с поступлением на поверхность почв солей с осадками и пылевыми массами.

В аридном климате древние солевые сульфатные и хлоридно-сульфатные аккумулятивные коры выветривания очень консервативны. Малое количество осадков (в 10-15 раз меньше, чем возможная испаряемость) - основная причина сохранения солей в сфере современного почвообразования. Поступление солей с атмосферными осадками и эоловый привнос солей на поверхность субаэральных почв - тоже не только древний, но и современный процесс соленакопления в почвах аридных зон. Оно облегчается широким распространением солончаков в геохимически подчиненных супераквальных ландшафтах бессточных котловин, аллювиальных и низменных приморских равнин, в которых максимальное накопление солей из грунтовых происходит на поверхности в виде солевых выцветов и корочек.

Даже при полном отсутствии осадков жизнь не прекращается, а следовательно, сохраняются и элементы почвообразования, такие как цветение скал при кратковременном туманном увлажнении и образование пустынного загара.

Наибольшее биологическое разнообразие и наиболее оптимальная экологическая ситуация складывается в субтропических пустынях, где прослеживаются мощные толщи эоловых лессов и песчаных массивов без каких-либо негативных экологических последствий для жизнедеятельности фитоценозов. В суббореальных пустынях господствуют различные третичные и более древние морские глины, содержащие в значительных количествах легкорастворимые соли. Это ведет к солончаковатости почв и господству галофитной растительности.

Основные черты биологических сообществ:

1.Фитоценозы слагают растения ксерофитного типа. Это безлистные кустарники и полукустарники: саксаул, эфедра, солянка, полынь и др. Важное место в фитоценозах занимают эфемеры и эфемероиды. Преимущество эфемеров в том, что они обладают способностью весь свой жизненный путь от прорастания до обсеменения совершить в очень короткий срок - за полтора-два весенних месяца. Это представители крестоцветных, лютиковых, злаков, маковых. Их семена прорастут в новый дождливый сезон. В отличие от однолетних многолетние травы, или эфемероиды, замирают на лето. Наземная часть выгорает, но корневая сохраняется. К ним относятся песчаная осока, или илак, чомуч, дорема, мятлик живородящий, тюльпаны. Растительный покров крайне изрежен, объем ежегодного опада минимален.

2.Уникальная приспособленность фитоценозов к недостатку влаги. Это обеспечивается низкорослостью, изреженностью растений и др. В пустынных сообществах надземная масса намного меньше подземной. Обычно соотношение 1:20.

3.Высокая зольность фитомассы и ее богатство белками. Все ландшафты пустыни высоко обеспечены зольными элементами, вплоть до их избыточности и соленакопления в отдельных местах.

Длительные периоды сухости в пустынях способствуют резкому сокращению периода биологического пресса на разнообразные литогенные типы кор выветривания. В пустынях беспредельно господствует физическое выветривание, биохимически, химически и биологически не затрагивающее природу первичной литогенности выходящих на поверхность горных пород, а, наоборот, способствующее консервации, сохранению древних поверхностей, природных и антропогенных образований.

В пустынях прекрасно сохраняются как реликты прошлых природных условий, так свидетельства жизни человека древних эпох. Это сухие русла бывших рек, красноцветные коры выветривания влажного тропического почвообразования в Австралии, наскальные рисунки человека в горах Ахаггар и Тибести в центре Сахары, показывающие быт охотников в отнюдь не пустынных саваннах, постоянно действующие колодцы на местах кочевий с незапамятных времен, пустые городища и т. д.

Пустыни - единственные природные зоны, где интрозональные и азональные ландшафты преобладают над типично зональным ландшафтообразованием, отражающем сущность биоклиматического круговорота веществ и энергии. Одним из парадоксов пустынь можно назвать многообразие форм поверхности, преобладание азональных образований. И эти формы в первую очередь связаны с литогенными особенностями коры выветривания и в значительно меньшей степени - с зональным биологическим круговоротом материи. Последнее является важнейшей особенностью азональных ландшафтов пустынь.

Зональные почвы пустынь проявляются на равнинных пространствах, где господствуют мелкоземистые коры выветривания глинистого и суглинистого гранулометрического состава, имеющие значительную мощность (3- 10 м и более).

Географически и по энергетической напряженности различают:

Суббореальные пустынные степи с серо-бурыми пустынными почвами;

Субтропические пустынные степи с сероземами;

Тропические суккулентные пустыни с красновато-бурыми полупустынными почвами.

Характерны следующие черты почвообразования и свойства почв пус-тынь:

1.Биологическое почвообразование отличается кратковременностью, но высокой интенсивностью минерализации как растительных остатков, так и гумусовых веществ. При гумификации в основном образуется фульвокислоты (Сгк: СФК< 1), обогащены азотом.

2.В почвенных процессах велика роль зооценозов. Почвенная фауна придает почвам дырчатость и перерабатывает растительный опад. Гумусовый профиль мощностью всего около 10- 20 см при содержании гумуса менее 2 %.

3.Для почв пустынь типичен нисходяще-возвратный водный режим при неглубоким промачиванием почвы, всего до глубины 30- 50 см в серо-бурых почвах и до 50-100 см в сероземах. Миграция происходит на фоне карбонатности материнских пород, что особенно выражено в сероземах. Поэтому рН почв слабощелочная, в пределах 7,5-8,5. При карбонатности поверхностных горизонтов заметно иллювиирование СаСОэ на глубину промачивания почвы.

4.Высокая обеспеченность катионами кальция и магния почвенных растворов препятствует диспергированию коллоидов и развитию солонцовых процессов, хотя в отдельных случаях среди серо-бурых пустынных почв встречаются и солонцеватые почвы.

5.В почвах отсутствуют процессы перемещения по профилю илистой фракции в целом и коллоидов в частности. Распад алюмосиликатов как результат оглинивания крайне замедлен. Типично пылеватое оглинивание.

6.Образование структуры в почвах не выражено из-за скудности растительного покрова. Во всех почвах наблюдается высокая микроагрегатность. Повсеместно образование на поверхности почв пористой и слоеватой корки (1-2 см).

7.Пустынные почвы полностью насыщены основаниями из которых на долю кальция и магния приходится 85-95 %. Пылеватый характер почвенной массы, часто ее ферраллитность и малая гумусность обуславливают низкую поглотительную способность, всего 8-15 мг-экв на 100 г.

Таким образом, общие черты почвенного покрова пустынь определяются их малой мощностью, весь профиль почвы укладывается в 20-35 см. В тропических пустынях почвы красно-бурого цвета, как проявление актуальной или реликтовой ферраллитности.

Зональная типовая принадлежность почв различных пустынь относи-тельна, характерна комплексность почвенного и растительного покрова. Так, на Устюрте микропонижения заняты бурыми или лугово-бурыми полупустынными почвами, а повышенные элементы рельефа еще более аридными высококарбонатными и гипсоносными серо-бурыми пустынными почвами под полынно-ксерофитно-солянковой растительностью. Последние проникают и в область субтропических пустынь.

Комплексность почвенного покрова и большое участие в нем солонцеватых почв и солонцов характерны и для полупустынных областей тропических поясов Земли, где наряду с бурыми и красновато-бурыми почвами опустыненных саванн и кустарников широко распространены солонцы и солончаки.

Наиболее типичным и хорошо изученным представителем пустынных почв являются сероземы.

Они распространены в субтропических и тропических поясов Земли, где короткие периоды увлажнения почв и активизации почвенных процессов сменяются длительными сухими периодами, в течение которых биологические процессы ослабляются, почвы сильно иссушаются, прогреваются. В них господствуют процессы субаэрального обызвесткования. Коэффициенты увлажнения в течение года изменяются от 0,3 (в наиболее влажные два-три месяца года) до 0,1 (в сухие периоды года). В субтропических поясах влажный период падает на более прохладные зимние месяцы, в тропических поясах с нерегулярным режимом увлажнения короткий влажный период, как правило, приурочен к летним месяцам.

Образование сероземов связано с хорошо дренированным рельефом, исключающим воздействие на почвы грунтовых вод. Наиболее типичные сероземы формируются на эоловых лессовидных отложениях и лессах.

Сероземы широко распространены, в предгорьях и на подгорных равнинах Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Копетдага. Они характерны для дренированных подгорных шлейфов и низкогорий Передней Азии и Пакистана, для внутренних, наиболее сухих областей Лессового плато в Китае.

Сероземы образуются под эфемеро-мятликово-полукустарничковыми пустынными степями. По количеству ежегодного опада эти растительные сообщества не уступают умеренно засушливым и сухим степям. Основная масса зольных элементов (290-390 кг/га) поступает с корневыми остатками.

В зимне-весенний период почвы промачиваются на глубину 100-120 см, поэтому наиболее легко подвижные продукты выветривания и почвообразования - хлориды и сульфаты - вымываются из верхних горизонтов и накапливаются в нижней части почвы на границе слоя максимального промачивания. В этот период, теплый и достаточно влажный, активно протекают почвенные процессы, бурно развиваются эфемеры, цветут кустарники, оживляется деятельность микроорганизмов, идет гумификация растительных остатков. В среде, богатой углекислотой и влагой, идет разложение первичных и образование вторичных глинистых минералов.

Кратковременность влажного периода весьма ограничивает процесс оглинивания. Образующиеся гумусовые вещества вследствие высокой активности микрофлоры быстро минерализуются, поэтому сколько-нибудь значительного накопления их в сероземах не наблюдается. Гумуса в верхнем горизонте 1-3 %, ниже он постепенно убывает. Быстрое течение процессов новообразования и распада гумусовых веществ способствует образованию фульвокислот и простых форм гуминовых кислот с невысокой оптической плотностью, слабо конденсированных. Отношение Сг/Сф обычно равно 0,6-0,8. Небольшое содержание гумуса обуславливает очень светлую окраску гумусового горизонта. Светло-серый цвет всего профиля сероземов связан с высоким содержанием карбонатов кальция, начиная с самой поверхности.

Профиль сероземов имеет характерные морфологические особенности.

A1 - гумусовый горизонт, светло-серый, мелкокомковатой структуры, рыхлого сложения, пылевато-суглинистый, вскипает, мощность 10-20 см.

Bca - иллювиальный карбонатный горизонт с видимыми на глаз новообразованиями извести в виде прожилок и червоточин и рыхлых округлых стяжений, располагаются на глубине 20-80 см, обычно более уплотнен, чем горизонт А, гумусовая окраска в нем уже незаметна, хотя некоторое количество гумуса (около 0,5 %) все еще присутствует.

И гумусовый, и карбонатный горизонты часто испещрены обильными ходами почвенных животных и особенно насекомых (муравьев, жуков), особенно лессах или лессовидных породах.

На глубине около 100 см и более часто наблюдаются прожилки и кристаллы гипса, а на глубине около 150-200 см в большем или меньшем количестве обнаруживаются и другие легкорастворимые соли (сернокислый и хлористый натрий).

Профиль тропических аналогов существенно не отличается от профиля сероземов, за исключением свойственной большинству тропических почв розоватой или красновато-бурой окраски, связанной с более высокой степенью дегидратации окислов железа.

Сероземы широко используются в земледелии: светлые и типичные сероземы только в условиях орошаемого земледелия, а темные сероземы, в которых в весенний период накапливается достаточно для обеспечения влаги, и в условиях богарного (бесполивного) земледелия.

В старых оазисах, где почвы орошают очень длительное время, в условиях промывного ирригационного режима и привноса с поливными водами карбонатов и растворимых солей, а также взвешенных частиц сформировался особый тип орошаемых сероземов. В них имеется так называемый агроирригационный горизонт, увеличиваются мощность гумусового горизонта и содержание гумуса, карбонаты распределяются по профилю более равномерно.

Повышенным содержанием гумуса характеризуются лугово-сероземные почвы, получающие дополнительное увлажнение за счет неглубоко залегающих от поверхности грунтовых вод, капиллярная кайма которых достигает нижних горизонтов почв. При более близком стоянии грунтовых вод формируются луговые почвы, часто в той или иной мере солончаковые, образующие сочетания с луговыми солончаками.

Использование в хозяйстве почв пустынь затруднено недостатком воды, большая часть земель используется лишь как отгонное животноводство. Искусственное орошение играет колоссальную роль, в том числе и для предотвращения засоления. На орошаемых участках сероземов выращивают хлопчатник, на серо-бурых возможно рисосеяние, в оазисах хорошо растут плодовые и овощные культуры.

Повышенное содержание некоторых элементов (фтора, стронция, бора) может вызвать эндемические заболевания.

Азональные образования в пустынях. Песчаные пустыни представлены образованиями двух типов - пески бугристые и пески барханные.

Обычно бытует ошибочное представление о господстве в пустынях песчаных массивов: как правило, пустыня ассоциируется с песками. Но это заблуждение: пески, хотя и занимают большие площади, но не преобладают. Более того, распространение песков в суббореальных пустынях совсем незначительно.

И еще одно ошибочное мнение: будто бы пески в пустынях постоянно куда-то передвигаются.

Пески бугристые - это развеваемые пески, лишенные растительности или представленные ее редкими экземплярами. Причины появления бугристых песков - антропогенные разрушения растительного и почвенного покрова, как правило, в результате неумеренного выпаса скота на барханных песках.

Пески барханные - это закрепленные от выдувания пески с хорошим растительным и почвенным покровом. Растительность является активным препятствием для дефляции.

Пески барханные без антропогенного вмешательства склонны к закреплению. При закреплении песков в поверхностных слоях накапливается гумус, карбонаты и пылевато-иловатые частицы, образующие корку, которая предотвращает развевание.

Песчаные пустыни - самые благоприятные для жизни пространства. Пески поглощают водяные пары из воздуха, конденсируют их при перепаде температур. Чем выше бархан, тем больше воды он накапливает. Поэтому подавляющее большинство колодцев вырыто у подножия барханов. Наиболее богатые пастбища в пустынях расположены на закрепленных песках. Здесь же и большее сосредоточение пустынной фауны.

Каменистые пустыни (гаммады) представлены на выходах плотных массивно-кристаллических и осадочных пород (граниты, гнейсы, мергели, известняки и т. д.). Это самые безводные и безжизненные ландшафты пустынь; почти полностью лишенные флоры и фауны.

Такыры образуются на равнинных депрессиях, сложенных из рыхлого глинистого наноса. Слабозасоленная поверхность этого материала в условиях краткого переувлажнения, отсутствия водопроницаемости и длительного сухого и жаркого времени склонна превращаться в такыровидную.

Такыр представляет гладкую как бы отполированную поверхность, разбитую неглубокими трещинами на ряд паркетообразных многоугольников, имеющих в диаметре 10-30 см. Растительность на такырах представлена редкими эфемерами, встречающимися по трещинам. На самой поверхности такыра после дождей развивается много сине-зеленых и диатомовых водорослей, которые и определяют направление почвообразовательного процесса, а сами примитивные почвы носят черты солонцеватости и не превышают 5-6 см мощности. Такыры, как и гаммады, маложизненны.

Солевые коры встречаются чаще всего в тропических пустынях на рыхлых мелкоземистых породах. Их генезис имеет древнюю и до сих пор не вполне ясную историю. Они формируются при глубоком залегании грунтовых вод, капиллярная кайма которых находится глубоко от поверхности. Предполагается парообразный или пленочный перенос солей, хотя механизм его представить трудно.

Солевые коры представляют каменистую поверхность, похожую на гаммаду, особенно после механического разрушения. По химическому составу выделяются коры карбонатные (Si02 - до 25, СаО - 65-0 %), сиаллитно-карбонатные (Si02 - 25-45 %, СаО - 50-65 %), карбонатно-сиаллитные (Si02 - более 45 %, СаО - менее 50 %), и сиаллитно-гипсовые (CaS04 - 25-50 %, СаО - менее 10 %, Si02 - 20-70 %).

Солевые коры - практически безжизненные пространства.

Солончаки (шоры) образуются в местах с близкими грунтовыми водами. В Средней Азии солончаки широко распространяются после деградации Аральского моря. Типична галофитная солянковая растительность. Эоловый (ветровой) перенос солей представляет экологическую угрозу окружающим территориям.

Пустынный загар. Поверхности скал и поверхность камней каменистой гаммады покрыта пустынным загаром. Это тонкая темно-бурая или черная пленка, в которой накапливаются окислы железа и марганца и органические соединения. Эфемерные увлажнения поверхности камней и скал приводят к кратковременному развитию пленки сине-зеленых водорослей. Скалы зеленеют, «цветут». Водоросли оказывают активное воздействие на горную породу, вызывая распад минералов. Миллиметровую пленку на скалах можно назвать своеобразной почвой.

Жизнь в пустыне создавала особый тип хозяйства - кочевое скотоводство с характерными для него сезонными перегонами. Земледелие возможно только при орошении. На поливных землях Средней Азии уживаются культуры умеренных и субтропических широт: ячмень, пшеница, просо, виноград, а также плодовые - яблоня, груша, абрикос и многие другие. Благодаря обилию солнца плоды получаются более сладкие, нежные, сочные. Если сахаристость украинских абрикосов 7-10%, то сахаристость узбекских - 20 %.

Засоленные почвы степной и пустынной зон

В аридных и семиаридных ландшафтах весьма распространенными являются почвы, формирующиеся в условиях длительного переувлажнения за счет близкого стояния минерализованных грунтовых вод. Их с определенной натяжкой обычно относят к гидроморфным. Минерализация почвенных вод с увеличением степени аридности ландшафта существенно растет и приводит к формированию ряда почв, среди которых наиболее распространены солончаки, солонцы и солоди. Солончаки встречаются в основном в пустынях. Солонцы тяготеют к степной зоне, солоди - к лесостепной.

При небольшой минерализации преобладают гидрокарбонаты, с повышением концентрации - сульфаты, а очень высокая минерализация вод (15-20 г/л) обуславливает хлоридно-натриевый состав. Сульфатов и хлоридов тем больше, чем ариднее местность. При движении вод вверх и их испарении повышается минерализация и выпадение солей в осадок.

Растительность солончаков весьма своеобразна, специализирована к высокой концентрации солей (галофиты, солянки имеют повышенное давление клеточного сока и усваивают воду даже из концентрированных растворов).

Различают пухлые, корковые, мокрые солончаки. У пыхлых преобладает сульфат натрия, обуславливающий большую рыхлость, корковые имеют прочную корку на поверхности, мокрые обусловлены скоплением хлоридов кальция и магния, обладающих высокой гигроскопичностью.

Профиль солонцов имеет основную особенность - очень плотный горизонт вмывания В - солонцовый.

Горизонт А1 серого цвета, рыхлый, до 10 см сменяется надсолонцовым горизонтом А2, светло-серым, до 10 см, рыхлым буровато-серым. Солонцовый горизонт В характеризуется большой плотностью, темно-бурым цветом, столбчатой структурой, часто с кремнеземистой присыпкой сверху. Верхняя граница горизонта чрезвычайно резкая. В нижней части горизонта заметны новообразования карбонатов и гипса.

По глубине расположения горизонта В выделяют корковые (менее 7 см), среднестолбчатые (7-15 см) и глубокостолбчатые (более 15 см) солонцы. Солонцы каштановой зоны менее мощные и более светлые по сравнению со степными. Помимо солонцов выделяют солонцеватые почвы с намечающейся слоеватостью гумусового горизонта и слабой уплотненностью горизонта В, характерные для сухостепной и пустынной зон.

По химическому составу в солонцах содержится повышенное количество полутораоксидов и илистых частиц в горизонте вмывания В и повышенное количество карбонатов в С сразу под горизонтом В. Образование солонцов связано с насыщением ППК катионами натрия. Это разрушает агрегаты и мелкодисперсные компоненты уносятся вниз, коагулируясь в зоне расположения солей, образуя плотный солонцовый горизонт. Количество обменного натрия в слое В составляет 30-40%, снижаясь постепенно до 10-12 % в А1 или на глубине более 120 см. Обилие натрия не только дезагрегирует почву, но и уменьшает пористость, прекращает капиллярный подъем воды. Во влажном состоянии почва набухает и становится водонепроницаемой, поэтому над солонцами периодически образуются лиманы. Солонцеватость проявляется уже при 5-10 % натрия в ППК. В типичном солонце 20-50 % натрия в составе ЕКО.

Для ликвидации вредного влияния поглощенного натрия производят гипсование. Образующийся при этом сульфат натрия хорошо растворим в воде и удаляется промыванием.

К.К. Гедройц считал, что солонцы образуются из солончаков при понижении уровня грунтовых вод и последующем выносе натрия вниз.

К.Д. Глинка объяснял образование солонцов наличием грунтовых вод, насыщенных натрием, при ежегодном весеннем поднятии которых происходило насыщение почвенной толщи этим элементом.

В любом случае процесс осолонцевания энергично протекает при наличии в растворе карбоната натрия (соды). Процесс образования солонцов длится примерно 50-60 лет при активной деятельности сульфатредукцирующих бактерий.

Солоди формируются в замкнутых понижениях рельефа, обычно под березово-осиновыми рощами. Горизонт А1 до 10 см, буроватого цвета, иногда оторфованный подстилается горизонтом А2 - белесоватым, мучнистым с неясной листовой структурой, 10-20 см, с многочисленными железо-марганцевыми конкрециями (бобовинами). Горизонт В - очень плотный, столбчато-призматической структуры, мощностью до 50 см. Нижняя часть профиля часто оглеена.

Солоди очень схожи с солонцами, но более резко выражен выщелоченный (осолоделый) горизонт с высоким содержанием кремнезема. В солодях перераспределение ила еще резче. Горизонт А2 настолько обеднен, что схож с подзолистым. Из слоя А удалены все водорастворимые компоненты, в том числе подвижная часть гумуса. Энергичное элювиирование приводит к кислой реакции среды в А1 и А2. Вынесенные вещества аккумулируются в горизонте В.

Обычно в центре западин - солоди, по краям - солонцы. Реже, особенно в Северном Казахстане, в центре - перегнойно-глеевые почвы. В периферийной части западин и на высокой пойме в условиях повышенной увлажненности и богатого растительного покрова формируются лугово-черноземные и лугово-каштановые почвы с мощным горизонтом А и слабой засоленностью. В центре западин формируются (торфянисто)-перегнойно-глеевые почвы с профилем А1-G.

Почвенный покров тропического пояса

Тропический пояс характеризуется жарким климатом с равномерными температурами в течение всего года - не менее 20°-22 °С в среднем за каждый месяц. Сумма температур воздуха более 10 °С колеблется от 8000° до 11 000 °С. Вегетационный период круглогодичный. Тепловые ресурсы обеспечивают получение трех урожаев в год. В отличие от температурного режима количество и распределение осадков в тропиках варьирует в исключительно широких пределах (от менее 50 до 5000 мм в год). Именно фактор влажности в тропическом поясе - главная причина дифференциации почв.

Процесс ферраллитизации заключается в глубоком преобразовании минеральной почвенной массы с разложением всех первичных минералов (кроме кварца), выносе продуктов разложения за пределы промываемой толщи и остаточной аккумуляции в ней кварца, каолинита, и гидроксидов железа и алюминия (гематит, гетит и гиббсит). Красные и желтые цвета сообщаются почвам гидроксидами железа. Ферраллитные почвы характеризуются кислой реакцией, низкой катионообменной способностью, сравнительно небольшим содержанием гумуса с преобладанием в его составе фульвокислот.

Красно-желтые, реже желтые ферраллитные почвы формируются под высокопродуктивными вечнозелеными влажно-тропическими лесами при постоянной круглогодичной температуре воздуха в 25-27 °С и большом количестве осадков (до 2500 мм в год и более).

При выходе на поверхность они образуют плотные железистые панцири. На известняках, мергелях и основных породах во влажных тропиках встречаются темно-красные лесные тропические почвы (маргалитовые). Это плодородные почвы, занимающие, однако, небольшие площади. Значительные площади по обширным низинам и долинам рек (бассейн Амазонки, Конго и др.) занимают глеевые, аллювиальные и болотные почвы. Своеобразны мангровые засоленные почвы, формирующиеся в зоне прилива на океанических побережьях.

бедной органическими кислотами. Гидроокислы железа накапливаются в форме гетита и гематита и равномерно прокрашивают массу каолинита, сообщая выветривающейся толще охристо-желтый или красный цвет. Освобождающиеся окислы алюминия кристаллизуются и образуют гиббсит Al2O3.3H2O и бемитAl2O3.H2O.

По отношению к катионам имеют очень малую емкость поглощения, но благодаря обилию гидроокислов железа они хорошо оструктурены, обладают хорошей водопроницаемостью. В кислой среде часть коллоидов гидроокислов железа и алюминия имеет положительный заряд, поэтому эти почвы способны поглощать анионы.

На основных породах почвы темно-красного цвета и хорошо оструктурены, на кислых породах светлые, кирпично-красные или красновато-желтые, с хуже выраженной структурой. Выделяются горизонты A0, Afu, Bmb, Cferal.

A0 - горизонт подстилки мощностью 1-2 см, состоит из сухих листьев, часто отсутствует.

Af - гумусовый горизонт, в верхней части (до глубины 5-7см) серый или коричневатой окраски, копролитовой или мелкокомковатой структуры, в нижней (до глубины 25-35 см) - бурый, желто-бурый или красновато-бурый, с комковатой структурой.

Bm - метаморфический горизонт буровато-красного или буровато-желтого цвета, рыхлый, с непрочно комковатой структурой, пронизан корнями, ходами насекомых. Мощность его 80-100 см. Окраска с глубиной становится более яркой, кирпично-красной или темно-красной. Часто в этом горизонте присутствуют округлые железистые конкреции.

На глубине 150-180 см начинается почвообразующая порода СFeral. Переход к ней заметен по появлению признаков структуры исходной массивной породы или наноса.

Поглощенный водород и алюминий составляют около 85-90 % от суммы поглощенных катионов.

В красных и красно-желтых ферраллитных почвах присутствуют и по-глощенные анионы (сульфат-ион, хлор и др.), что связано с большим содержанием неокристаллизованных гидроокислов железа и алюминия, имеющих коллоидном состоянии в кислой среде положительный заряд.

Цвет почв зависит в значительной степени от содержания в почвообразующих породах окислов железа и от степени их гидратации. На породах основного состава, богатых железом, образуются красные и темно-красные ферраллитные, хорошо оструктуренные почвы. На породах среднего и особенно кислого состава, особенно в условиях расчлененного рельефа, почвы имеют признаки гидроморфизма, в них меньше окислов железа, они более гидратированы. Это красно-желтые, желтые ферраллитные почвы, встречающиеся часто в сочетаниях с глеево-элювиальными ферраллитными и латеритными почвами, обогащенными железистыми конкрециями. Местами железистые конкреции образуют сплошные плотносцементированные горизонты. При эрозии почв и выходе на поверхность такие горизонты выступают как бронирующие ла-теритные панцири.

На красных и красно-желтых ферраллитных почвах выращивают теплолюбивые тропические культуры - кофейное дерево, масличную пальму, каучуконосы и др. Все почвы семейства недостаточно обеспечены азотом, калием и особенно фосфором, многими микроэлементами. Внесение удобрений, особенно органических, дает существенное повышение урожайности.

В гумусовом горизонте содержится 3-4 % гумуса гуматно-фульватного состава, реакция почв слабокислая, емкость поглощения катионов незначительная. В почвенной массе много железистых конкреций, а на поверхности почв часты железистые корки.

Во влажные летние сезоны в период активной вегетации травянистой растительности идет гумификация растительных остатков, в сухой и жаркий зимний период гумусовые вещества частично полимеризуются и закрепляются в верхней части профиля. Оснований для полной нейтрализации гумусовых кислот в почвах не хватает.

Гумусовый горизонт серого или серовато-красноватого цвета, крупитчатой структуры, часто легкого механического состава.

Материнская порода сиаллитного или сиаллитно-аллитного состава. Среди глинистых минералов значительную долю составляют иллит, гидро-слюды и смешанно-слоистые минералы. На долю каолинита приходится 20-30 %. Максимум илистой фракции наблюдается в горизонте ВtmF.

Яркая окраска почв связана с преобладанием маловодных гидратов окислов железа. Содержание гумуса обычно невысокое: 2-3% в верхнем горизонте, отношение Сгк/Сфк близко к единице.

В это время деревья сбрасывают листву, травяной покров выгорает, на поверхности почвы идет процесс быстрой минерализации растительных остатков. Минеральная часть красно-бурых почв имеет феррсиаллитный состав. Количество гумуса около 1 %, реакция почв от слабокислой до слабощелочной, в нижней части профиля часто наблюдается иллювиально-карбонатный горизонт, поглощающий комплекс насыщен основаниями.

В странах Балканского полуострова подобные почвы называют "смолницы", в Марокко - "тирсы", в Южной Америке - "терра-негро", в Индии - «регуры», «тин-суда», «фирки», по понижениям рельефа - «ба-доб» - Северной Нигерии, «фирки» и «влей» - в Восточной Африке. На международных почвенных картах и в классификациях они получили название "вертисоли". Наряду со слитыми почвами в СПП субтропических засушливых областей находятся лугово-коричневые, лугово-серо-коричневые, луговые и аллювиальные почвы.

Наиболее распаханы на равнинных территориях черные слитые, темно-красные маргалитовые, коричнево-красные, красно-бурые и пойменные почвы. В тропических областях развито горное земледелие. Коэффициент земледельческого использования некоторых горных почв выше, чем аналогичных почв на равнинах. Главные сельскохозяйственные культуры, возделываемые в тропиках - рис, сахарный тростник, хлопчатник, батат, кофе, какао, масличная пальма, каучуконосы, бананы, ананасы и др. Центральная проблема тропического земледелия - система удобрений. Специфической проблемой для тропиков является борьба с латеритообразованием. В отношении дальнейшего расширения земледелия тропический пояс обладает наибольшими резервами среди других поясов Земли.

Обзор современных мировых почвенных карт и схем почвенного районирования показывает сложность и разнообразие почвенного покрова на всех уровнях его организации. Рассмотрение почвенного покрова в тесной связи с условиями почвообразования и геологической историей территории выявляет эколого-географические закономерности структуры педосферы, объясняет ее генезис, географию и создает научную основу рационального использования и охраны земельных ресурсов мира. На каждом уровне организации ПП прослеживаются закономерности, которые отражают разные масштабы (время, площадь), воздействия факторов почвообразования. В действительности, формирование почвенного покрова начинается в индивидуальной экосистеме и отражает историю и предысторию этой экосистемы.

Почвенная биота - биологический мир почвы

Что такое почвенная биота? Кто самый важный?

Если спросить садовода, какие из живых существ почвы наиболее полезны для растений? Что делает почву плодородной? Кто из живых существ максимально увеличивает плодородие? Большинство ответят, конечно, дождевые черви. Так ли это? Кто ещё работает на наш урожай?

Я в предыдущих статьях, с разных сторон осветил роль невидимых нашему взгляду микроорганизмов. Не просто сапрофитов, разлагающих органику и минералы почвы, а именно азотофиксаторов, которые живут в ризосфере, и которых растение привлекает своими подкормками и которые дают ей дефицитный азот из воздуха. А также грибов - симбионтов, которые делают доступным для растений дефицитный фосфор.

Покинем ризосферу. Поговорим обо всём другом. Представим, что на почву упала листва, или прошла корова на лугу и оставила «лепёшку». Трансформация органического материала в почве осуществляется последовательно сменяющими друг друга живыми организмами. Вначале, буквально за считанные дни сахарная микрофлора потребит сахара, затем с небольшим отставанием аминокислотная микрофлора усвоит энергию белка. Затем им на смену придут сотни видов живых существ разрушающих целлюлозу, этот процесс достигает пика за месяц, и стихает к концу года. А микроорганизмы, разрушающие лигнин, будут работать несколько лет. И, в конце концов, в почве произойдет накопление гумуса, улучшится структура и плодородие почвы, если садовод не будет этому сильно мешать.

Итак, численность бактерий в почве достигает колоссальных размеров (от 1 до 10 млрд. клеток в 1 г почвы, а в зоне корня, в ризосфере ещё в 100 раз больше). Она никогда не остается постоянной в течение вегетационного периода, так как зависит от поступления органического вещества, от свойств почвы, её влажности и температуры. Поэтому даже в течение одного месяца в почве может быть зарегистрировано от 6 до 10 пиков максимума численности, за которыми следует 3-кратное уменьшение. Основная масса бактерий, сосредотачивается в верхних богатых органикой слоях. Общая биомасса бактерий в почве составляет примерно от 1 до 5-7 т/га. Бактерии гибнут, нарождаются, сменяются виды, и все это сотни раз за сезон, и это «лучшая пища» для наших растений.

Второе место по значимости надо отдать грибам. Именно они первыми начинают разрушать недоступную для растений грубую органику, высокомолекулярные углеводы. В 1 г почвы разных типов обнаруживается от 10 до 300 тыс. грибов. Предпочитаемое ими место обитания ограничено поверхностным слоем почвы. Суммарная длина грибного мицелия в почвах холодного и умеренного климата измеряется от нескольких сотен до тысяч метров на 1 г почвы. Максимальная биомасса грибов (мицелии + споры) отмечена в дерново-подзолистых почвах и составляет более 200 г/м2. В некоторых почвах биомасса грибов оценивается в 100-1000 кг/га. Это примерно в 5 раз меньше чем бактерий, но намного больше, например, биомассы дождевых червей.

Мало кто знает, что после грибов, по влиянию на плодородие почв, ненамного отстают водоросли. Если бактерии и грибы разрушают органику, то водоросли, как и высшие растения, являются продуцентами органического вещества. В настоящее время известно около 2000 видов водорослей, встречающихся в разных типах почв. Наибольшее количество водорослей сосредоточено в верхнем горизонте почвы, ограниченном глубиной проникновения солнечного света. Обычно в 1 г почвы содержится от 5 тыс. до 1,5 млн. клеток. Но в благоприятных условиях численность водорослей на 1 см2 поверхности почвы может достигать 40 млн., а биомасса 1,5 и даже 2 т/га. Во время массового размножения колонии водорослей становятся хорошо заметными, так как придают почве зелёный оттенок или образуют на ней зелёную корочку в несколько миллиметров толщиной. Растения активно привлекают водоросли и в свою ризосферу, так как они и азот из воздуха аккумулируют и почву подщелачивают, понижая кислотность. А главное, склеивают частицы почвы своей слизью и нитями, быстро улучшая её структуру.

Кратко, о животных почвы. Самые маленькие и многочисленные - это микроскопические одноклеточные: жгутиконосцы, корненожки, амёбы и инфузории. Все они обитают в почвенных порах и капиллярах, заполненных водой, но в отличие от организмов, живущих в водоёмах, почвенные животные способны длительное время сохранять жизнеспособность при недостатке воды и низких температурах. В почвах России обнаружено около 600 видов простейших. В пахотных угодьях Московской области найдено 38 видов жгутиконосцев, 27 видов голых амеб, 54 вида раковинных амеб и 26 видов инфузорий. В одном грамме почвы может быть до 15 тыс. раковинных корненожек и до 200 тыс. жгутиконосцев, живая масса жгутиконосцев составила 50, а инфузорий - более 200 кг/га. Общая же биомасса простейших достигает 300-400 кг/га.

К микрофауне относят и мелкие многоклеточные (коловратки, тихоходки, нематоды, клещи и ногохвостки). Эти организмы обитают в плёнках воды или в почвенных порах, заполненных влажным воздухом. Наиболее многочисленными и превосходящими остальных по биомассе являются нематоды. В почве их насчитывается от 1 до 2,5 млн. особей на 1 м2. Суммарная биомасса ногохвосток и клещей невелика и составляет 10-20 кг/га. Нематод в пять - десять раз больше.

Самыми многочисленными организмами в почве являются энхитреиды. Это мелкие кольчатые черви длиной 5-30 мм. Их численность на 1 м2 составляет от 2 до 10, а в луговых почвах - до 120 тыс. особей. Биомасса энхитреидов в благоприятных для размножения условиях может достигать 500 кг/га. Энхитреиды ведут подвижный образ жизни. Они передвигаются по проделываемым ходам или по естественным почвенным порам, что позволяет им проникать на относительно большую глубину. Питаются энхитреиды отмершими частями растений, но встречаются среди них и хищные виды, поедающие картофельных нематод.

Многоножки являются представителями класса членистоногих. Их размеры колеблются от 1,5 до 2 мм у мелких видов и от 10 до 15 см у самых крупных. Общая численность многоножек в слое луговой почвы 15-20 см - 4873 экз./м2. В южных тёплых почвах преобладают не многоножки, а мокрицы. По характеру питания многоножки и мокрицы сапрофаги и хищники. И все они выделяют в почву свои экскременты, по качеству не хуже, чем дождевые черви и делают такие же ходы, чем улучшают проницаемость почвы для воздуха и воды на глубину до 1 метра.

Макрофауна. В эту группу почвенных животных включаются земляные черви, насекомоядные, грызуны и землерои. Наиболее изученными организмами, с точки зрения их роли в почвообразовании, являются земляные черви. В почвах нашей страны встречается около 100 видов дождевых червей, но широкое распространение имеют только 16 видов. Продолжительность жизни дождевых червей в естественных условиях составляет 2-3 года. Основное место сосредоточения - гумусовый слой почвы. Очень часто они углубляются и в нижние горизонты. Считается, что в культурных почвах численность дождевых червей должна быть не менее 1,0 млн. особей, а масса 0,5-0,6 т/га. Всем понятно, что число их зависит от вносимой органики, от нагрузки пестицидами и минеральными удобрениями и от минимума обработки почвы.

Основным источником питания для дождевых червей служат растительные остатки и заглатываемая почва, содержащая органические вещества и различного рода микроорганизмы. За 24 часа дождевыми червями перерабатывается такое количество почвы, которое сравнимо с массой их тела. Остатки пищи и заглатываемый грунт после прохождения через кишечник выбрасываются на поверхность почвы или в подземных ходах в виде копролитов - округлых комочков почвы диаметром 1-5 мм. На полях и лугах дождевыми червями ежегодно откладывается от 20 до 80 т/га копролитов. Полагают, что весь гумусовый горизонт почвы, где обитают дождевые черви, полностью перемешивается за 100 лет. Эффект перемешивания почвы особое значение имеет при минимальных поверхностных обработках почвы. Мы способствуем более быстрому накоплению органического вещества в верхних горизонтах, а дождевые черви перемещают его в нижние, что, естественно, положительно влияет на рост растений. Хотя большее значение имеет аэрация почвы ходами червей и то, что они переносят эффективные микроорганизмы в новые слои почвы.

Я перечислил основных представителей флоры и фауны почвы и их количественную роль в накоплении плодородия почвы. Но ведь важнее понять другое. Живые организмы, населяющие почву, существуют не сами по себе, а входят в состав биологических ассоциаций, точнее экосистем. Почвенные экосистемы по своим законам и функционированию почти не отличаются от обычных наземных и водных, привычных для нас. В них имеются все основные структурные компоненты, связанные между собой прямыми и обратными вещественными и энергетическими связями.

Приведу маленький пример из жизни невидимого нам микромира. Так, водоросли положительно влияют на жизнедеятельность бактерий и простейших. Обогащение цианобактериями почвы способствует росту численности и биомассы простейших в 1,5-2 раза, а таких их видов, как инфузории, в 4-8 раз. Водоросли стимулируют рост и большинства грибов. Грибы, в свою очередь, усиливают азотфиксирующую активность бактерий и водорослей находясь в тесном симбиозе с ними.

Жизнедеятельность простейших в большой степени зависит от присутствия микроорганизмов, которые являются для них основным источником питания.

А теперь представьте. Мы внесли гербициды, чтобы уничтожить всего лишь сорняки и незаметно для наших глаз уничтожили почвенные водоросли. И вся цепочка важнейших связей обрушилась от начала до конца. Резко уменьшились в численности по цепочке бактерии, простейшие, грибы, и дождевые черви и все другие помощники для наших растений. И эту нишу заняли вредители и болезни.

Ещё пример. Отдельные виды микроорганизмов, и в частности водоросли, поедаемые почвенными животными, не перевариваются в их организме и выбрасываются с экскрементами. Находясь в этой среде, они используют легко доступные питательные вещества, содержащиеся в ней, и поэтому очень быстро развиваются. Так происходит селекция и размножение отселектированных особей.

Закончу цитатой из одной умной книги:

«… Выделительная функция у корней зависит от многих факторов окружающей среды. Но самое примечательное то, что её могут стимулировать микроорганизмы ризосферы. Это наталкивает на мысль о существовании очень тесной связи между растениями и микроорганизмами, выходящей за рамки простого взаимодействия. Их можно рассматривать как единую систему, состоящую из двух блоков, между которыми имеется постоянно действующая двусторонняя связь, позволяющая каждому из них в той или иной мере регулировать функции другого. Иначе говоря, выделительную функцию корневой системы растений и клеток микроорганизмов, посредством которой осуществляется обмен информацией, следует рассматривать как одно из эволюционных приобретений, позволяющее им в меньшей степени зависеть от условий окружающей среды…»

(Иванов В. П. Растительные выделения и их значение в жизни фитоценозов)