Поиск

Структура почвенного покрова (часть 5)
22.10.2012

Раздробленность и неоднородность - важные показатели СПП, но ими не исчерпывается специфика организации почвенных структур. Важно иметь представление также и о взаимосвязях ЭПА, их структурной организации и т. д. Свойство организации почвенного покрова может расцениваться как важный самостоятельный критерий целостности СПП, Его можно рассчитывать на основании коэффициентов неоднородности и дифференцированности. Он будет отражать отношение фактической неоднородности почвенного покрова к максимально возможной, т. е. характеризовать организацию ЭПА в структуре почвенного покрова. Коэффициент организации (Kо) СПП вычисляли по формуле:

Структура почвенного покрова (часть 5)

где Kн - коэффициент неоднородности, Кд - коэффициент дифференцированности почвенного покрова конкретной ЭПС (карта-схема).
При анализе пространственно-профильного варьирования ряда химических свойств компонентов ЭПС были выявлены следующие особенности (рис. 2.2 и 2.3).
Наиболее резкие колебания значений гидролитической кислотности и обменного калия (К+-ионы) наблюдаются н типовом уровне. Топоизоплеты показывают сложную картину варьирования этих параметров как в пределах объёма ПИ, так и в ЭПС. Сопряжённая с залеганием генетических слоев почв горизонтальная направленность распределения величии Hг и ионов K+ отсутствует, Прослеживается тенденция вертикального направления топоизоплет, что косвенно подтверждает значимость общего элювиального перераспределения веществ в подзолистых почвах ландшафтов подзоны средней тайги.
Степень организации почвенного покрова наиболее высокая в 1-й и 5-й ЭПС; Kо равен соответственно 0,87 и 0,77. По-видимому, эта упорядоченность свойственна ЭПА обеих ЭПС из-за наличия в их составе почв временного и устойчивого избыточного увлажнения. Следовательно, можно допустить, что в процессах современной дифференциации и компоновки почвенных микроструктур определённая (и важная) роль принадлежит явлениям массопереноса веществ и сезонного избыточного увлажнения.
Между Кд и Kо почвенного покрова ЭПС установлена тесная значимая обратная прямолинейная связь. Коэффициент корреляции (г) равен -0,89, при доверительном уровне 95% его предельное табличное значение оказалось меньше (-0,88).
Таким образом, с помощью детальной почвенной съёмки (М 1:200) на ключевом участке были диагностированы в основном автоморфно-полугидроморфноэрозионные микрокомбинации почв, формирование и эволюция которых связаны с БИК, миграцией веществ и тополитогенным генезисом территории Коношско-Няндомской моренной возвышенности Русской равнины. Результаты исследований позволили установить высокую пестроту пространственного варьирования почв, их признаков и свойств. В настоящее время производительная способность (бонитет) комбинаций почв вновь мелиорированного массива крайне низкая (11-30 бал.) прежде всего из-за исходной неоднородности СПП. Потребуется длительный период интенсивного окультуривания почв всего мелиоративного массива «Егрома», прежде чем осваиваемые комбинации почв приобретут особенности старопахотных аналогов, а процессы почвообразования трансформируются из преимущественно элювиальных в элювиально-аккумулятивные.
Чтобы получить полное представление о генезисе конкретной почвы ЭПА, современной направленности ведущих процессов почвообразования, эволюции почв, а также эффективно регулировать почвенное плодородие, необходимо располагать данными обо всей почвенной комбинации конкретного ландшафта. Причём признаки и свойства каждого компонента комбинации будут отражать специфические стороны процессов, которые вряд ли повторятся в будущем и которые для комбинации почв в целом, очевидно, нельзя предсказать с достаточно большой точностью, Последнее обстоятельство обусловлено тем, что развитие почв подчинено закономерным и случайным явлениям. Их соотношение изменчиво во времени по горизонтальной и вертикальной составляющим почвенного покрова.
Кроме отмеченных выше особенностей информация о СПП позволяет решить важный методический вопрос, связанный с отбором образцов почв при почвенно-агрохимических и биогеохимических изысканиях в ландшафтах. Это тем более актуально в современный период при стремительно нарастающих техногенных нагрузках на компоненты биосферы Земли. Если пренебречь генетической пестротой почвенного покрова и отбирать смешанные (а не индивидуальные) образцы из различных ЭПА и ЭПС, то можно получить неопределённую информацию как по отдельным ареалам ЭПА, допустим, испытавшим атмотехногенные выпады тяжёлых металлов, так и в целом по n-ЭПС. Здесь уместно обратиться к методам, используемым в геостатистике.
Информация о морфологии почв в системе ЭПА-ЭПС, пространственной СПП и динамике почвообразовательных процессов позволяет конкретизировать такие (ещё недостаточно изученные) понятия, как общее и частное (почвенный покров - ПП и почва), количество и качество (пространственная и профильная генетическая характеристика почв), случайное и закономерное (одни признаки, свойства почв и почвенные процессы могут быть оценены как закономерные, другие - как случайные), дискретное и непрерывное (ПП с точки зрения термина «конкретная почва» - дискретный, а с позиции термина «почва» - непрерывный), волновое и векторное (процессы почвообразования и генерируемые ими свойства имеют волновую природу, определённые направленность и скорость, а значит, могут быть выражены с помощью векторов) и т. д.
В этой связи необходимо отметить исследования E.A. Дмитриева, в которых, в частности, обосновывается граница между почвой и почвенным пространством. «... переход от почвы к почвенному покрову может происходить в пределах сколь угодно малых расстояний...», а свойства почвы «...определяются геометрическими особенностями образцов и линейной протяжённостью элементов апробирования».
Исходя из сказанного, а также учитывая имеющийся экспериментальный материал, можно заключить, что дальнейшее изучение генезиса почв и ПП (как пространственной организации ЭПА), в частности, связано с совершенствованием методов исследований генетической морфологии и унификацией процесса отбора почвенных проб. Последние и дают представление о составе и свойствах почв. Пока ещё нельзя считать безупречным сложившийся единый подход к отбору почвенных образцов при решении различных вопросов генетического почвоведения и географии почв, например, при изучении природы почвенных компонентов (гумуса, новообразований и пр.), статистической оценке параметров конкретной почвы и ПП с позиции теории случайных функций, динамического хаоса, открытых термодинамических систем, исследований эволюции почвы и ПП, направленности и скорости современного почвообразования. При существующем подходе к отбору почвенных образцов невозможно разграничить «новые» и «старые» признаки и свойства почвы, приобретаемые ею в процессе эволюции. В этом случае поиск и идентификация «нового» показателя даже с помощью инструментальных методов анализа часто могут быть бесперспективными.
Следует также отметить, что на современном этапе пространственно-профильный отбор почвенных образцов, как правило, проводится без предварительного исследования СПП. Характеризуемая, тем или иным почвенным разрезом или траншеей территория ЭПА может оказаться как минимальной, так и случайной среди других многочисленных компонентов СПП, на которые пал выбор при изучении почв.
Решение указанных технологических недостатков почвенной съёмки предопределяет создание специальных ландшафтных карт, а также карт СПП. Это задача ближайшего будущего.
Возможным дополнением к карте структур почвенного покрова (М 1:200 - 1:500) может быть объёмный профиль (трансекта), пересекающий почвенно-экологический стационар по линии A-В. Подобная блок-схема изображена на рис. 2.4. Она помогает более полно охарактеризовать изменение морфологических признаков, сложения и свойств почв в пространстве. Нетрудно заметить на схеме своеобразные «воронки», через которые отводится избыток почвенной влаги из профиля в подпочву; видны места выклинивания камней.
Структура почвенного покрова (часть 5)

Наконец, с помощью блок-схемы можно более точно прогнозировать поведение мигрантов и места установки сорбционных лизиметров. Сведения о СПП позволяют приблизиться к решению симметрии компоновки ЭПА и ЭПС. Симметрия почвенного покрова (ПП) таёжных ландшафтов может проявляться в своеобразном чередовании опорных и иных почвенных структур, в различных их соотношениях и взаимовлияниях. Другими словами, характерные группы почв, состоящие из n-ЭПА, периодически повторяются в пространстве, при этом формируются более крупные организации почвенных систем. Уместно отметить, что почвенное пространство таёжных (и иных) ландшафтов, на первый взгляд хаотичное, покрыто упорядоченными структурами.
При формировании агроландшафтов в условиях тайги, вследствие распашки и планировки поверхности, устраняется действие вечнозелёной хвойной растительности. Постепенно формируются новые микроструктуры почв, развитие которых обусловлено уже не древесной формацией и БИКом, а в большей мере микрорельефом, характером почвообразующих пород (например, микромозаики), оглеением, внутрипрофильной миграцией веществ и трансформацией техногенных соединений (в том числе удобрений и мелиорантов...). Поэтому изучение процессов миграции и трансформации различных химических веществ в ландшафтах и почвах должно стать неотъемлемым звеном при мониторинге, оценке качества почв и т. д.