Предмет, задачи и цели почвоведения

  Биологический круговорот в широколиственных лесах  имеет значительную емкость: ежегодно поступает с опадом около 70 ц/га органических остатков, с которыми привносится около 200 кг/га зольных элементов. Более половины из них составляют основания (Са, М§, К). Однако в весенний влажный период при снеготаянии почвы глубоко промачиваются и значительная доля оснований выщелачивается из разлагающихся подстилок. Наименее подвержены выщелачиванию кремнезем и полуторные окислы.

  Богатство опада азотом, основаниями и химический состав органических веществ опада лиственных пород и трав обусловливают в весенний и осенний периоды интенсивную гумификацию органических остатков. Состав органических и минеральных соединений опада, менее богатого восками и смолами и более богатого азотом и оснвваниями, позволяет развиваться широкому спектру микроорганизмов с большим участием бактерий/Почвенная фауна и, в частности, фауна дождевых червей и насекомых, обильно населяющих почвы широколиственных лесов и луговых степей, также способствует быстрому превращению органических остатков в мулле-вый гумус. В результате образуется верхний гуТмусово-аккумулятив-ный горизонт поч1^/Рднако в составе гумуса самого верхнего горизонта часто преобладают связанные с полуторными окислами бурые гуминовые кислоты. Фракция гуминовых кислот, связанных с кальцием, здесь или

  Осаждение гуматов кальция, имеющих гораздо  более темную окраску, чем ульматы или фульваты железа, начинается уже в нижней части гумусового горизонта и сообщает ему более темный цвет. Но особенно заметная аккумуляция гуматов кальция совместно с коллоидным глинистым веществом в горизонте В* на глубине от 30 до 100 см и бол^ее, где они образуют черные и буро-черные лаковые натеки по стенкам крупных трещин и граням структурных отдельностей. Часто толщина гумусово-глинистых пленок составля-

ет  1,0—2,0 мм. В гумусе пленок преобладают гуминовые кислоты (Сг/Сф равно 2,0—2,5)., а в составе гуминовых кислот 60% связано с кальцием. Именно эта характерная черта почв, особенно ярко выраженная в серых лесных почвах, позволяет называть их элю-виземно-кальций-гумусовыми.

  Наряду  с выносом ила и гуматов  кальция в элювиземно-каль-ций-гумусовых почвах частично вымываются наиболее подвижные фракции фульватов железа, которые осаждаются в том же иллю-виально-кальций-гумусовом горизонте и частично выносятся глубже, поэтому отношение Сг/Сф на глубине около 70^100 см снова становится меньше единицы; содержание гумуса падает до 0,5%.

  Вынос илистых частиц и окислов железа из горизонта А и аккумуляция их в горизонте В^ обусловливают дифференциацию почвенного профиля по механическому составу.

  В серых лесных почвах за счет удаления полуторных окислов и части гуматов кальция верхние горизонты осветляются, приобретают типичную серую или светло-серую окраску. Так как растворение веществ происходит в наибольшей степени на поверхности структурных комочков, то по граням их появляется светлая присыпка, хорошо видимая и простым глазом и в лупу. Это мелкие кристаллики кварца, полевых шпатов, отмытые от окрашивавших их полуторных окислов и гумусовых веществ. Часто такую присыпку называют «кремнеземистой», хотя аморфный кремнезем может составлять в ней лишь ничтожную долю от общего содержания различных светлоокрашенных минералов.

  Часто максимум белесой присыпки приурочен  к нижней, в своей основе более темной, содержащей гуматы кальция части гумусового профиля, контактирующей с оглиненным иллювиальным горизонтом. Так, в оподзоленных черноземах белесая присыпка появляется лишь на глубине 40—45 см от поверхности. Возможно, что растворимости фульватов железа в этой части профиля способствуют некоторый застой влаги во влажные периоды тода над оглиненным горизонтом и возникновение, хотя и кратковременных, восстановительных условий.

 Присутствие в гумусовом и гумусово-элювиальном  горизонтах мелких округлых микроконкреций железа (от 2 до 0,1 мм) говорит о смене окислительно-восстановительных условий по временам года или в течение более длительных биоклиматических циклов (11, 30, 80, 1800-летних и др.).

  Строение  профиля серых лесных почв несколько  варьирует в зависимости от соотношения процессов гумусонакопления, иллимери-зации (выноса илистых частиц), мощности гумусового горизонта, •степени выраженности иллювиально-мётаморфйческого горизонта и глубины залегания карбонатов. Общими для всех подтипов серых лесных почв являются горизонты Ам^АъгАг, Вгь, В_т, Вс_а и С, Аы — гумусово-аккумулятивный, те^но^серыиТ* сёрШ'йли светлосерый горизонт с ореховато-зернистой или комковато-зернистой структурой и мощностью 25—30 см.

 ДДмА₂ — гумусово-элювиальный горизонт на глубине от 25 до 45см с ореховатой, непрочной структурой. Грани структурных отдельностей покрыты белесой присыпкой, состоящей из отмытых от гумусовых веществ и окислов железа зерен кварца и полевых шпатов. Внутренние части структурных отдельностей (педов) более темного буровато-серого цвета.

 1_В%ъ  — иллювиально-метаморфйческий горизонт, более плотный, ■более тяжелого механического состава, чем вышележащие горизонты, расположенный на глубине от 45 до 100 см. Окраска горизонта •бурая или темно-бурая. Грани структурных ореховато-комковатых и призматических отдельностей глянцевитые, покрытые темными лаковыми гумусовыми пленками. С глубиной бурая окраска ослабевает, но гумусовые «зеркала» проникают и в более глубокие части профиля, вплоть до карбонатного горизонта.

  В верхней части горизонта во многих случаях наблюдаются следы деградации, по граням структурных отдельностей наряду с темными натеками видна белесая присыпка.

 ^,В_т — метаморфический оглиненный горизонт, более светлоокрашен — желто-бурый, структура менее хорошо выражена, ореховато-призматическая, по граням структурных отдельностей светло 
серые пленки. Он находится на глубине 100—130 см. ^х

 ^Вса  — карбонатный горизонт начинается  с глубины 80—130 см, а иногда и глубже (иногда он отсутствует), имеет более светлую желтую или палево-желтую окраску. Карбонаты кальция выделяются в виде грибницы, мелких стяжений и червороин. Часто встречаются более темные четко очерченные округлые пятна старых кротовин. Структура — комковато-призматическая.

 ^На  глубине 150—200 см карбонатных  выделений становится меньше. Начинается материнская порода С. Часто'это карбонатный лёссовидный суглинок.

 
  ^Гумуса  в верхнем горизонте серых  лесных почв около 4—5%. Отношение Сг/Сф близко к единице. Гумус убывает книзу довольно быстро и на глубине 30—40 см он составляет 1—1,5% (несмотря на более темный цвет основной массы горизонта). Его содержание иногда немного увеличивается в более глубоких горизонтах почв {60—80 см), где наблюдается максимальное выделение гумусовых ■пленок на структурных отдельностях, а отношение Сг/Сф возрастает до 2,0. Реакция в верхнем горизонте слабокислая. Обычно самые низкие значения рН отмечаются в гумусово-элювиальном горизонте. Глубже реакция постепенно становится нейтральной, а в карбонатном горизонте— щелочной Емкость поглощения в гумусовом горизонте 25—30 мг-экв иа 100 г почвы. Среди поглощенных оснований кроме кальция и маг 
ния всегда присутствует некоторое количество поглощенного водорода и алюминия (около 10—-15% от суммы поглощенных оснований). Следовательно, серые лесные почвы слабо не насыщены ос 
нованиями

 ^^Серые  лесные почвы по мощности гумусового  горизонта и содержанию в нем гумуса разделяются на светло-серые, серые и темно-серые. Содержание гумуса колеблется от 3,5 до 6,5% и возрастает по мере усиления континентальное™ климата^Щаименее плодородны светло-серые   почвы. Более плодородны   темно-серые^

Несмотря  на благоприятные свойства этих почв, использование их под сельскохозяйственные культуры требует внесения удобрений и^ строгого соблюдения правил агротехники во избежание разрушения агрономически ценной структуры.

   Палевые почвы. В экстраконтинентальных областях Сибири в Центральной Якутии под лиственично-брусничной мохово-лишай-никовой и смешанной лиственично-березовой тайгой распространены почвы, которые были названы их первыми исследователями Р. И. Аболиным (1929) и А. А. Красюком (1927) - коричневыми карбонатными лесными суглинками. В 1954 г. В. Г, Зольников дал подробную характеристику почвенного покрова Центральной Якутии и назвал эти почвы дерново-лесными палевыми. Закрепился за ними термин «палевые почвы».

  Климат  Центральной Якутии резкоконтинентальный: средняя температура января'—37° С (при абсолютных минимумах —50° С), средняя июля +17° С. Длительный зимний антициклон и малая мощность снегового покрова (20 см) обусловливают сильное выхолаживание почв. Здесь повсеместно развита вечная мерзлота. За короткий летний период почвы успевают оттаять на 1—1,5 м. За год выпадает 2/00 мм осадков, а испаряемость вследствие довольно высоких температур летнего периода 350 мм и более, поэтому значительная часть относительно растворимых продуктов выветривания и почвообразования (например, карбонатов кальция) задерживается в надмерзлотной части почв и обусловливает нейтральную или слабощелочную реакцию. В небольших замкнутых депрессиях рельефа — термокарстовых котловинах (аласах), занятых луговой растительностью, накапливаются и более легкорастворимые соли — сульфаты и хлориды натрия и сода. Это приводит к формированию среди палевых почв луговьц солончаков, солонцов и солодей — комплексов и сочетаний почв, свойственных засушливым областям. Накопление легкорастворимых солей в депрессиях рельефа свидетельствует о том, что они периодически вымываются из палевых почв, расположенных на хорошо дренированных повышенных элементах рельефа. Следовательно, палевые почвы имеют периодически промывной режим. Летом они сильно иссушаются.

  Как на поверхности палевых почв, так  и в пределах профиля проявляются  следы мерзлотных процессов: поверхность  почвы покрыта пересекающимися трещинами, ограничивающими полигоны диаметром 1 м. Внутри полигонов вся поверхность почвы разбита мелкими трещинами, обособляющими бугорки диаметром 10— 20 см и относительным превышением в 2—3 см. И бугорки, и трещины, за исключением самых крупных, ограничивающих большие полигоны, покрыты сплошным и густым напочвенным покровом из брусничника и мхов.

Профиль палевых почв состоит из горизонтов Ао, А_ь В_т, Вса, С.

  А_о — слой лесной подстилки на плоских кочках мощностью 1— 2 см, в.трещинках 3—5 см.

А1 —гумусовый горизонт мощностью 15—20 см, серовато-коричневый со светлыми палевыми пятнами и полосами, образовавши мйся в результате криотурбаций и включения в этот горизонт материала горизонта В. Структура — комковатая, легко рассыпается в зернисто-пороховидные отдельности.' Нижняя граница горизонта неровная: под трещинками мощность горизонта увеличивается.

  В_т —метаморфический суглинистый, неоднородно окрашенный в коричневато-палевые и палевые тона мелкозернисто-пороховид-ный горизонт мощностью от 10 до 40 см, с неровной нижней границей, определяемый по глубине вскипания (наличие карбонатов кальция).

  Вса — карбонатный надмерзлотный  горизонт палевого и светло-палевого цвета, пылевато-суглинистый, пористый, распадается на непрочные пороховидные отдельности. Видимых" новообразований карбонатов нет, но в рассеянном состоянии они пропитывают всю массу горизонта, поэтому он бурно вскипает.

  Сса — почвообразующая порода (карбонатный  лёссовидный суглинок или обызвесткованный элювио-делювий массивных пород), светло-бурая, с отчетливо выраженным плитчато-листоватым сложением. На глубине около 1 м между плитчато-листоватыми от-дельностями появляются тонкие прослойки льда.

  Палевые почвы содержат около 3—4% гумуса в  горизонте А1 и около 1—1,5% в нижележащих  горизонтах. Они имеют слабощелочную реакцию в верхней части профиля (рН 7,1—7,2) и щелочную в карбонатном горизонте (рН 7,6—7,8). Карбонаты появляются на различной глубине (20—40 см и более) и достигают максимума в горизонте Вса, в котором содержание карбонатов составляет 5—6%, в отдельных разрезах — до 9,9%. К почвообразующей породе содержание карбонатов уменьшается.

  Почвы обладают довольно высокой емкостью поглощения (25— 35 мг-экв на 100 г почвы), полностью насыщены основаниями  — кальцием и магнием и обычно содержат небольшое количество поглощенных натрия и калия (от 3 до 10% от суммы поглощенных оснований).  

ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ЛЕСО-ЛУГОВО-СТЕПНЫХ

И СТЕПНЫХ  ОБЛАСТЕЙ СУББОРЕАЛЬНЫХ ПОЯСОВ

  В северном полушарии лесо-лугово-степные  и степные ландшафты и свойственные им почвы расположены во внутриконтинентальных секторах Евразии и Северной Америки. В южном полушарии суб-бореальные сухие степи распространены в южной Америке —в Аргентине.