Страница 13 из 18
Перечень факторов почвообразования, установленных Докучаевым, – почвообразующие породы, растительные и животные организмы, климат, рельеф и время – позже пополнили еще два фактора: вода и хозяйственная деятельность человека. С учетом этого расширения процесс формирования почвы в зависимости от почвообразующих факторов во времени можно выразить в виде формулы
П = f (П. П., Э. К., P. O., Ж. О., Р., В., Д. Ч.) · t,
где П – почва; П. П. – почвообразующие породы; Э. К. – элементы климата; Р. О. – растительные организмы; Ж. О. – животные организмы; Р – рельеф; В – вода; Д.Ч. – деятельность человека; t – время [28].
3.2. Почвы природно-климатических зон России
В. В. Докучаев, открывший закон мировой природной зональности, предложил и первую классификацию почвенных зон [29]. Зональность возникла под влиянием формы Земли и ее положения относительно Солнца. В соответствии с количеством поступающего солнечного тепла почвенные зоны сменяются с севера на юг (от полюсов к экватору). Основные свойства почвы обусловливаются особенностями природно-климатической зоны. Каждая такая зона имеет свои температурные условия, режим выпадения и испарения осадков, растительность, почвы, геохимические особенности, животный мир. Все эти характеристики определяют направление хозяйственной деятельности человека.
Идеальнее всего зоны были бы выражены при ровном рельефе и равномерном распределении воды. Однако зональность нарушается из-за влияния рельефа, морей и океанов. Так, на Северо-Американском континенте Кордильеры, протянувшиеся вдоль побережья Тихого океана, задерживают влажные океанические западные ветры, а северные беспрепятственно проникают в глубь материка. Поэтому здесь наблюдается смена зон не с севера на юг, а в меридиональном направлении – с запада на восток.
В Евразии влияние Атлантического океана уменьшается с запада на восток, в результате соответственно усиливается континентальность климата. В пределах каждой зоны почвы, как и другие элементы ландшафтной оболочки Земли, подчиняются законам зональности, но одновременно действуют и азональные факторы. Рельеф горных стран осложняет широтную зональность вертикальной поясностью. Основной причиной вертикальной зональности является быстрое убывание температуры по высоте. В зависимости от географического положения горной страны изменяются число вертикальных зон и их состав. Так, в Хибинах у подножья гор находится лесотундровая зона, которая с подъемом в горы сменяется тундровой. На Кавказе в равнинной части размещается зона субтропиков, которая выше сменяется степью, лесостепью, зоной широколиственных лесов и, наконец, зоной альпийских лугов. Склоны гор разной экспозиции также различаются по числу и набору зон. Вертикальная зональность – лишь одно из проявлений азональности, нарушающей зональное распределение факторов почвообразования. Например, наличие выходов известняка в пределах лесной зоны на северо-западе европейской части нашей страны приводит к образованию здесь почв, являющихся аналогами степных черноземов. В условиях постоянного избыточного увлажнения в любой зоне происходит накопление торфа и формируются болотные почвы, а при недостатке влаги в степной и лесостепной зонах могут возникать засоленные почвы, характерные для пустынной зоны. Практически во всех зонах в поймах рек формируются периодически затопляемые пойменные почвы. Тем не менее все почвы земного шара в зависимости от типа и условий почвообразования классифицируют главным образом по зональным признакам. В Евразии, на территории России, распространены преимущественно почвы, относящиеся к зонам, которые описал В. В. Добровольский [30], а именно почвы:
– арктической зоны;
– тундровой зоны;
– таежно-лесной зоны;
– зоны лиственных лесов;
– зоны степей;
– зоны сухих степей и полупустынь.
В каждой зоне можно выделить ведущий тип почвообразования и соответствующий ему состав содержащихся в почве катионов. Зона тундровых, подзолистых и серых лесных почв характеризуется подзолистым типом почвообразования с преобладанием в почве поглощенных катионов водорода. В зоне черноземных почв наблюдается черноземный тип почвообразования, при котором в почвенном поглощающем комплексе (ППК) преобладают катионы кальция и магния. Для зоны каштановых и сероземных почв характерен солонцовый тип почвообразования с преобладанием в ППК натрия. В зоне желтоземных и красноземных почв протекает процесс почвообразования с преобладанием в ППК алюминия и железа.
Как видно из таблицы 3.1, в Российской Федерации наибольшую площадь – 701,8 млн га (41 % от всей территории) – занимают таежно-лесная и лесотундровая зоны, на которых распространены малопригодные для земледелия почвы: подзолистые, дерново-подзолистые, болотные, мерзлотно-таежные и др. Для них характерно низкое плодородие, избыточное увлажнение, завалуненность, а в Западной Сибири в почвенном покрове встречается многолетняя мерзлота. Наиболее благоприятные для земледелия почвы размещаются в зоне лиственных лесов, степной, лесостепной и сухостепной зонах на территории площадью 229,8 млн га (13,5 % от территории РФ). Они представлены серыми лесными, черноземными и каштановыми почвами. Значительную площадь занимают горные территории (565,7 млн га, или 33 % от всей территории РФ).
Почвы арктической зоны. Арктические почвы распространены преимущественно на архипелагах Шпицберген, Новая Земля, Земля Франца Иосифа, Новосибирские острова, Северная земля и на материковых участках узкой полосой вдоль побережья Баренцевого, Карского, Восточно-Сибирского морей. Почвы арктической зоны формируются в суровых климатических условиях. Для этой зоны характерны короткое лето и длительный зимний период, присутствие в почве многолетней мерзлоты. Важную роль в формировании климата здесь играют трансарктические морские течения.
Количество атмосферных осадков, выпадающих за год, значительно варьирует – от 400 мм до 40 мм (на плакорных типах местности – низких морских террасах). Испаряемость в арктической зоне составляет 100–200 мм в год. Средняя температура января опускается до -40 °C. За летний период почвогрунты оттаивают на 25–30 см.
Растительность арктических тундр представлена преимущественно мхами и лишайниками, здесь присутствуют также дриады, Кассиопеи, карликовая ива, некоторые злаки и камнеломки. В гидроморфных местообитаниях преобладают гипновые мхи, осоки, пушица. В растительности полярных пустынь доминируют лишайники. Фитомасса арктических тундр составляет от 300 до 700 г/м2 (т. е. от 30 до 70 ц/га), полярных пустынь – 10–15 г/м2. Для арктических тундр на низких аккумулятивных террасах характерен мохово-лишайниковый покров. Поверхность полярных пустынь покрыта обломками пород; из растительности здесь встречаются редкие кустистые лишайники, накипные лишайники и печеночники. Высокие уровни рельефа (бывшие поверхности выравнивания) и горные склоны покрыты грубообломочными продуктами криогенного разрушения плотных коренных пород [30].
В условиях неглубокого протаивания и избыточного увлажнения наиболее распространенными почвами в арктической зоне являются аркто-тундровые и торфяно-мерзлотные почвы с маломощным почвенным профилем из-за небольшой глубины оттаивания в летний период. Почвообразующие породы арктической зоны представлены рыхлыми обломочными отложениями ледникового происхождения и песчано-глинистыми отложениями, слагающими морские террасы четвертичного возраста [30].
Таблица 3.1. Структура почвенного покрова по природным и климатическим зонам Российской Федерации
Источник: [31, с. 105].