учение о структуре почвенного покрова
Понятие о структуре почвенного покрова
Структура почвенного покрова (СПП) — это представление материалов почвенного картографирования на основе выделения закономерно повторяющихся в пространстве рядов почв — почвенных комбинаций.
В СПП заложена информация о генетической связи составляющих почвенную комбинацию компонентов, о контрастности, сложности, форме и факторах дифференциации почвенного покрова.
Бесконечное число сочетаний изменяющихся в пространстве и времени факторов почвообразования приводит к формированию множества разновидностей почв, каждая из которых занимает определенную площадь — ареал. Размер и форма ареалов, которые заняты одной почвенной разновидностью, зависят от почвообразующей породы, форм рельефа и условий увлажнения. Разновидности почв в пространстве не образуют строго последовательного ряда сменяющих друг друга ареалов. Чаще всего наблюдается повторяющееся чередование определенных комбинаций почв.
Почвенная комбинация (ПК) — это совокупность в разной степени генетически связанных элементарных почвенных ареалов.
Почвенные комбинации (ПК)
Элементарным почвенным ареалом (ЭПА) называется участок почвенного покрова, занятый одной почвенной разновидностью, внутри которого отсутствуют какие-либо почвенные границы. Все почвенные комбинации по характеру их строения объединяются в шесть типов: сочетания, комплексы, пятнистости, вариации, мозаики и ташеты.
Взаимное расположение почвенных комбинаций в пространстве характеризует структуру почвенного покрова (СПП), определяет особенности природных ландшафтов разных территорий.
Структура почвенного покрова — это картина закономерностей взаиморасположения в пространстве почвенных ареалов.
Сочетания — это почвенные комбинации, образованные ЭПА контрастно различающихся почв (на уровне типа или подтипа), последовательно сменяющих друг друга от вершины склона к подножию. Формирование сочетаний связано с усилением степени увлажнения почв по склону мезорельефа за счет дополнительного притока влаги с верхних частей. В сочетаниях генетическая связь между почвами носит однонаправленный характер: почвы более низких частей склонов находятся под влиянием вышерасположенных почв в результате преимущественно внутрипочвенного перераспределения влаги и продуктов почвообразования под действием сил гравитации.
Сочетания могут иметь особое лесохозяйственное значение в связи с резкой сменой местообитаний, обусловленной изменениями водного режима. Примерами сочетаний могут служить ПК из трех компонентов: дерново-подзолистая почва верхних и средних частей склонов, дерново-подзолистая глеевая нижних частей склонов и торфяная эутрофная подножия склонов); подзол иллювиальножелезистый на вершине, подзол иллювиально-гумусовый на склоне и торфяная олиготрофная почва подножия склона.
Комплексы — это почвенные комбинации с регулярным чередованием мелких пятен контрастных почв. Формирование комплексов связано с характером развития микрорельефа. Почвы, образующие комплексы, генетически связаны. Лесохозяйственное значение подобных ПК определяется их свойствами в целом, а не свойствами каждой почвенной разности в отдельности.
В сухостепных районах часто встречаются комплексы, в состав которых входят почвы автоморфных позиций: чернозёмы, каштановые почвы и почвы с признаками засоления (солончаки, солонцы и солоди). Для гумидных ландшафтов характерны комплексы торфяных олиготрофных почв гряд и мочажин верховых болот и комплексы подзолистых почв с пятнами подзолистых глеевых почв.
Пятнистости по своему строению сходны с комплексами, а вариации — с сочетаниями. Различия заключаются в слабой контрастности компонентов, образующих пятнистости и вариации.
Почвообразующая порода является одним из ведущих факторов формирования СПП. Она составляет материальную основу почвы. Изменение гранулометрического, химического или минерального составов, плотности и сложения породы влияет на процесс почвообразования и обязательно проявляется в строении и свойствах формирующихся на ней почв.
Мозаики — это комбинации почвенных ареалов, сменяющихся в пространстве вследствие изменения почвообразующей породы. С мозаиками связаны резкие различия в трофности местообитаний древесных насаждений. Примерами мозаик могут служить двухкомпонентные ПК: дерново-подзолистая почва на покровных суглинках и дерново-подзолистая глеевая почва на покровных суглинках, подстилаемых на небольшой глубине мореной; карболитозёмы и дерново-подзолистые почвы; дерново-подзол супесчаный и дерново-подзолистая суглинистая почва.
Ташеты — это почвенные комбинации, связанные со сменой биологических факторов. Пример ташеты — темно-серая лесная почва под дубравами и чернозём выщелоченный и оподзоленный под лугово-степными ассоциациями.
В случаях, когда изменению форм рельефа сопутствует смена почвообразующих пород в пространстве, образуется сложная ПК — сочетание-мозаика. Для сочетаний, комплексов, пятнистостей и вариаций характерна отчетливая генетическая связь компонентов. Генетическая связь между слагающими компонентами мозаик и ташетов, как правило, отсутствует.
Кроме упомянутых факторов дифференциации почвенного покрова (мезо — и микрорельеф, почвообразующая порода, растительность), большое значение имеют водная эрозия, дефляция, оползни, аллювиальные, карстовые, суффозионные, солифлюкционные и другие мерзлотные процессы. Любой из факторов формирования СПП определяет особенности геометрического рисунка ПК.
Выделяют следующие геометрические формы ПК: древовидно-эрозионные, линейно-древовидные слабоэрозионные, округло-пятнистые депрессионные, округло-пятнистые депрессионно-холмистые, неупорядоченно-пятнистые преимущественно фитогенные, полосчато-криогенные, полигонально-трещинные, полигональные каменно-многоугольные, неупорядоченные преимущественно литогенные.
Сочетания, комплексы и мозаики относятся к контрастным ПК, а вариации, пятнистости и ташеты — к неконтрастным. Контрастность и сложность почвенных комбинаций — наиболее важные свойства, имеющие большое практическое значение для лесохозяйственной и мелиоративной характеристики территории.
Шкала контрастности почв и их лесорастительных свойств
| Контрастность ПК | Балл контрастности | ПК | Лесорастительные особенности |
| Неконтрастные | 0 | Вариации, пятнистости, ташеты | Почвы принадлежат к одной лесорастительной и одной мелиоративной группам |
| Слабо контрастные | 1 | Пятнистости, вариации, ташеты | Почвы принадлежат к разным лесорастительным группам, но к одной мелиоративной |
| Средне-контрастные | 2 | Сочетания | Почвы принадлежат к разным лесорастительным и мелиоративным группам. Требуется регулирование водного режима |
| Сильно контрастные | 3 | Сложные комплексы, сочетания, мозаики | Почвы принадлежат к разным мелиоративным группам и требуют особого подхода к разработке систем регулирования почвенного плодородия |
| Очень сильноконтрастные | 4 | Сочетания-мозаики | Почвы принадлежат к разным мелиоративным и лесорастительным группам. Контрастность почвенных режимов после проведения мелиоративных мероприятий сохраняется |
Для почвенного покрова характерны высокая контрастность и сложность. Контрастность почвенного покрова определяется степенью различия компонентов по характеристикам почв, например, по степени увлажнения, оглеения, оподзоленности, почвообразующей породе и т. д. Под сложностью почвенного покрова подразумевается его пестрота, зависящая от размеров почвенных контуров и степени их расчлененности в пространстве.
Площадь, занятая разными ПК, зависит от характеристик рельефа (длина и форма склонов, расчлененность), размеров отрицательных форм рельефа, площадей ареалов, занятых отдельными фитоценозами или разными почвообразующими породами. На территории России выделяется семь наиболее распространенных форм почвенного покрова. В форму объединяются СПП, в строении которых главное участие принимает определенная группа почвенных комбинаций.
Контрастные структуры почвенного покрова подразделяются на четыре формы с ведущей ролью следующих ПК: комплексов; сочетаний; контрастных мозаик; сочетаний-мозаик (ПП, коренным образом преобразованный деятельностью человека).
Полуконтрастные структуры почвенного покрова включают две формы, в которых основное значение имеют следующие ПК: сочетания-вариации; ташеты и полуконтрастные мозаики.
Неконтрастные структуры почвенного покрова представлены единственной формой, в которой главная роль принадлежит вариациям.
Данные о структуре почвенного покрова используются при крупномасштабном картографировании почв, почвенном районировании, а также лесохозяйственном учете и типизации лесных местообитаний.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Структура почвенного покрова
История изучения структуры почвенного покрова.Характер дифференциации почвенного покрова, закономерности его строения, смена или чередование почв в пространстве всегда были важной темой изучения географии почв. Еще в трудах В. В.Докучаева отмечались две группы закономерностей строения почвенного покрова. Одна была обусловлена биоклиматическими факторами, их вариабельностью в педосфере. На обширных пространствах это приводило к образованию широтной и вертикальной поясности почвенных зон и подзон, фаций, провинций и других крупных или глобальных закономерностей строения почвенного покрова.
Вторую группу закономерностей, определяющую смену почв на небольших пространствах и обусловленную главным образом рельефом, меняющимся на территориально ограниченных пространствах, В.В.Докучаев назвал «топографией почв».
Глобальным закономерностям строения почвенного покрова В.В.Докучаев и его ученики уделяли большое внимание, поскольку это было время почвенно-географических открытий и этап мелкомасштабной инвентаризации почвенного покрова. Период крупномасштабных и детальных почвенных исследований еще не наступил.
Последующие инвентаризационные крупномасштабные и детальные почвенные исследования в нашей стране и за рубежом развили и уточнили многие положения о почвенных комбинациях, комплексах, сочетаниях, катенах, цепях и рядах почв (Ж. Булей, 1966, Ж.Обер, 1967).
Весь этот теоретический и практический генетико-картографический материал был обобщен, развит и оформлен В.М.Фридландом в новое направление географии почв — учение о структуре почвенного покрова (СПП), имеющее важное теоретическое и прикладное значение. Впервые им был предложен термин «элементарный почвенный ареал» (ЭПА), рассматривавшийся как исходная единица почвенно-географической таксономии. По определению Фридланда, ЭПА — это почвы, относящиеся к какой-либо одной классификационной единице наиболее низкого ранга <разряда), занимающие пространство, со всех сторон ограниченное другими ЭПА или непочвенными образованиями. Были введены понятия: гомогенный и гетерогенный (спорадически пятнистый и регулярно-циклический) ЭПА, определено их внутреннее строение, содержание, геометрия, характер границ и экология. Понятие о почвенных комбинациях было расширено за счет введения новых дополнительных терминов — мозаика и ташеты, пятнистости и вариации почв; была разработана иерархическая система — уровни организации почвенного покрова.
Впервые в почвоведение широко вошли такие термины, как сложность и контрастность почвенного покрова, отражающие картографическую и внутреннюю (по свойствам) неоднородность почвенного покрова. Были разработаны многочисленные количественные параметры СПП.
С развитием представлений об уровнях организации почвенного покрова выяснилось, что его структура включает не только закономерности, связанные с топогенным фактором на уровнях микро- и мезонеоднородностей — «топографии почв». Представление об уровнях организации почвенного покрова (от ЭПА до мегаструктур почвенного покрова) позволило комплексно оценить все виды неоднородностей почвенного пространства во взаимосвязи друг с другом и в зависимости от факторов дифференциации. Оказалось, что разным закономерностям формирования почвенного покрова, например глобальным (зоны, провинции и т.д.) или региональным, отвечает структура определенного уровня.
Таким образом, структура почвенного покрова, кроме «топографии почв», отвечает всем неоднородностям педосферы независимо от уровня ее организации.
Уровни организации почвенного покрова.Применительно к рельефу ЭПА соответствует различным микро- и мезоформам. Чередование этих форм в пространстве формирует комплексный почвенный покров, состоящий из сменяющих друг друга ЭПА. Такая неоднородность, обусловленная закономерной сменой ЭПА в почвенном пространстве, образует первый уровень организации почвенного покрова — микроструктуру. ЭПА в микроструктурах — исходный компонент, тот кирпичик, из которого строится вся педосфера.
Микроструктура в общем виде представляет собой любые генетические типы повторяющихся форм микронеоднородностей почв, состоящих из ЭПА. Природа микроструктур может определяться различными факторами дифференциации. Однако в их формировании климатическая компонента и компонента времени не играют существенной роли. Эти факторы на уровне микроструктур не являются дифференцирующими, так как не имеют выраженного климатического и/или временного тренда на ограниченных пространствах, порой измеряемых несколькими квадратными метрами.
Среди почвенных микронеоднородностей наиболее распространены микроструктуры топогенной природы, обусловленные микроморфоскульптурами (западины, ложбины, борозды выпахивания, бугорки навевания, микроповышения, прирусловые валы и др.), которые объединяются терминами «нанорельеф» и «микрорельеф». Этим образованиям в почвенном покрове отвечают почвенные комбинации типа комплексов (контрастные почвенные микрокомбинации) и пятнистостей (слабоконтрастные почвенные микрокомбинации). Примером служат комплексы и пятнистости разнообразных по генезису микроструктур поименно-долинного рельефа р. Вахш, характеризующего пространственный и временной срез почвообразования на территории, достаточно ограниченной по площади.
На втором уровне организации почвенного покрова микроструктуры объединяются в мезоструктуры.
Мезоструктуры — любые генетические типы повторяющихся форм мезонеоднородностей почвенного покрова, которые состоят из различных комбинаций микроструктур и приурочены к определенным комплексам форм рельефа. Этот уровень определяется морфоскульптурами или морфосистемами, слагающимися из комплексов форм экзогенного рельефа — мезорельефа. К ним относятся: комплекс слившихся конусов выноса, наземные дельты, морские и речные террасы, поймы, замкнутые равнины, дюнный и карстовый рельеф и т.д.
Наиболее модальная мезоструктура — топогенная. Она представлена мезокомбинациями почв — сочетаниями (контрастные комбинации) и вариациями (слабоконтрастные комбинации). На рис. 24 топогенная мезоструктура характеризует слабоконтрастный почвенный покров, представленный вариацией красновато-бурых аридных почв и континентальных дюнно-грядовых песков. Более контрастный почвенный покров типа сочетаний почв характеризуют полигенетические тополитогенные мезоструктуры (рис. 25 и 26). Фоновым компонентом почвенного покрова в данных мезоструктурах являются описанные микроструктуры в сочетании с почвами эрозионных ложбин в качестве второго компонента. На следующем третьем уровне организации выделяются мезо-макроструктуры.
Мезомакроструктуры представляют собой любые генетические типы повторяющихся форм мезомакронеоднородностей почвенного покрова, состоящих из различных комбинаций мезострук-тур, приуроченных к определенным типам рельефа. Мезомакроструктуры, как и структуры первого и второго уровней организации, едины по происхождению и составу почвенного покрова на всей площади, занимаемой данной структурой. Мезомакроструктуры формируются на аккумулятивных и останцовых равнинах, в условиях холмисто-моренного и других генетических типов рельефа и имеют в основном топогенную природу. Все почвы структуры формируются в сходных биоклиматических условиях, причем доминирует обычно тот тип почв, который соответствует био-климатическим показателям данного региона или пояса в структуре вертикальной зональности. Аналогом понятия мезомакро-структура можно считать «сложную мезоструктуру» по В. М. Фрид-ланду.
Фрагмент мезомакроструктуры дан на блок-диаграмме. Почвенный покров состоит из чередования в пространстве мезоструктур, относящихся к комплексам форм рельефа и состоящих из различных комбинаций почв грядово-дюнного и эрозионного рельефа.
На четвертом уровне организации СПП мезомакроструктуры объединяются в макроструктуры.
Макроструктуры представляют собой любые генетические типы повторяющихся форм макронеоднородностей, состоящих из различных комбинаций мезомакроструктур. Они приурочены к определенным комплексам типов рельефа. Это полигенетические поверхности выравнивания, педиплены, пенепленизированные равнины, структурно-денудационные поднятые равнины морской аккумуляции и другие крупные формы земной поверхности, обусловленные тектоническими процессами.
Макроструктуры отличаются от мезомакроструктур тем, что у них не столь отчетливо прослеживается единство истории формирования и состава почвенного покрова. Тектонические процессы обусловили дислокацию осадочных толщ, излияние базальтовых лав, поднятия, горообразования, что отразилось на организации почвенного покрова в целом. Макроструктуры по своему строению более сложные, а состав почвенного покрова неоднородный.
На примере структурно-денудационной равнины (плато Дже-бель аль-Нефус) того же региона Северной Африки (рис. 28) видно, насколько макроструктура сложнее по строению почвенного покрова. Комбинация полигенетических поверхностей отражает разнообразие почв, представленных комбинацией коричневых си-аллитных почв разной мощности и литосолей разного генезиса.
На пятом уровне организации почвенного покрова выделяются макромегаструктуры как комбинации макроструктур.
Макромегаструктуры представляют собой любые генетические типы повторяющихся форм макронеоднородностей почвенного покрова типа провинций, фаций, зон, подзон и т.д. Примером
Мегаструктура представляет собой сочетание любых генетических типов повторяющихся форм макронеоднородностей почвенного покрова, состоящих из разных комбинаций макромегаструктур. Рельефообразующими территориальными единицами служат платформы, горные страны (рис. 30). В почвенном покрове территориально им близки почвенно-геохимические пояса М. А. Глазовской. Основное разнообразие почв в структурах создается вертикальной и в меньшей степени горизонтальной климатической составляющей, литологией и рельефом.
Структура почвенного покрова
Карта воспроизводит «Схематическую карту регионов преимущественного распространения основных разрядов, семейств и типов структуры почвенного покрова Советского Союза» в современных границах Российской Федерации. Карта составлена В.М. Фридландом и опубликована в его монографии «Структура почвенного покрова» [264]. Она является первым обобщением информации о структуре почвенного покрова (СПП) на территории страны и первой апробацией классификационных разработок СПП.
Концепция СПП, сформулированная В.М. Фридландом [261, 262, 264, 265], исходит из повсеместного проявления неоднородности почвенного покрова, которая на разных территориях имеет разное происхождение, выраженность и масштабы проявления.
Почвенный покров обширных территорий характеризуется разномасштабной неоднородностью. Смена почв в пространстве происходит как на больших расстояниях в связи с биоклиматическими и литолого-геоморфологическими условиями, так и в пределах десятков метров, формируя комплексный почвенный покров, обусловленный микрорельефом, сменой растительности или литологической пестротой.
Совокупность почвенных неоднородностей разных уровней организации образует структуру почвенного покрова территории.
Единицами почвенного покрова являются элементарные почвенные ареалы (ЭПА—ареалы низших таксономических единиц почв) и почвенные комбинации (ПК)—микро-СПП (образуемые закономерным чередованием ЭПА) и мезо-СПП (образуемые чередованием микро-СПП, а также ЭПА).