Поиск

Неоднородность почвы по вертикали
27.10.2015

Если почву вскрыть специальным шурфом (разрезом) и рассмотреть его вертикальные стены, то можно увидеть, что всякая почва представляет собой комплекс горизонтов, различающихся физическими свойствами, окраской и общим обликом. Количество, сочетание, степень выраженности и свойства этих горизонтов являются устойчивым и характерным признаком для определенных типов и разновидностей почвы.
Совокупность генетических почвенных горизонтов объединяется в понятие «профиль почвы»; каждая почва имеет свой, характерный для нее профиль, т. е. последовательность и характер горизонтов. Генетические горизонты почвы в своем образовании тесно связаны и являются продуктом ресинтеза, аккумуляции, миграции и дифференциации вещества при почвообразовании.
He следует смешивать наличие горизонтов в толще почвенной массы со слоистостью, которая свойственна рыхлым осадочным отложениям, сформированным текучей водой (аллювий или делювий), эоловыми агентами (песчаные осадки) или вулканическими осадками (пеплы).
Зная тип строения и сочетания генетических горизонтов почвенного профиля, можно по внешним признакам установить тип почвы и ее важнейшие свойства.
Наиболее существенным и характерным горизонтом почвы является верхний темноокрашенный горизонт. Этот верхний, содержащий гумус, горизонт обозначается литерой А. Гумусовый горизонт А может быть подразделен на подгоризонты А', А'', А''', Кроме гумуса, этот горизонт обогащен специфическими минеральными соединениями, которые являются продуктами почвообразования.
В числе генетических горизонтов, формирующих разные почвы, следует различать, кроме того: горизонт неразложившегося торфа (T); горизонт лесной или степной подстилки, прикрывающей поверхность почвы полуразложившейся массой органического опада (A0); элювиальный горизонт, т. е. горизонт разрушения и вымывания, обычно залегающий непосредственно под горизонтом А и характеризующийся пепельной, светло-серой, белесой или желтовато-серой окраской. Он обозначается обычно литерой A2 или Е.
Ниже залегает иллювиальный горизонт В, образованный вследствие вмывания и накопления материала из вышерасположенных горизонтов А и A2. Горизонт В формируется непосредственно под горизонтом A2, имеет более плотную и тяжелую консистенцию, бурую или коричневатую окраску, обогащен коллоидно-дисперсными глинными минералами и соединениями полуторных окислов.
Различают также горизонты гидрогенной аккумуляции, образующиеся в результате выпадения минеральных и органических осадков (солей, окислов, глин, перегноя), принесенных в почвенный профиль восходящим или боковым током капиллярных растворов от грунтовых вод. Этот горизонт характерен для гидроморфных или палеогидроморфных почв и его, следует обозначать литерой Hac.
В почвах, имеющих значительное ’переувлажнение от грунтовых вод или от поверхностного заболачивания, формируется горизонт, имеющий сизую, голубоватую или зеленоватую окраску, получивший в народе название «глея», принятое в научной литературе для обозначения восстановленных горизонтов заболоченных почв и обозначаемое литерой G.
Под горизонтами А и В располагается горизонт С, представляющий собой измененную почвообразовательными процессами почвообразующую породу. Исходная горная порода, не затронутая почвообразованием, обычно обозначается литерой D.
Предполагается, что почва развивалась из исходной почвообразующей или, говоря иначе, материнской породы, более или менее аналогичной подпочвенному горизонту D. Если почвообразование идет на магматических или метаморфических материнских породах, то высказанное положение обычно справедливо. Однако во многих случаях это совершенно не так. Большинство осадочных пород, особенно рыхлых наносов, отличается неоднородностью и слоистостью, вследствие чего свойства той осадочной породы, которая превратилась в почву и была материнской, не соответствуют свойствам современного горизонта D. В таких случаях кроме материнской различают подстилающую породу, т. е. породу, которая не была исходной для образования данной почвы, но подстилает почвенный профиль. Этот горизонт можно обозначать литерой Р.
Мощность профиля почвы, считая все ее генетические горизонты, является функцией степени ее развитости (зрелости почвы), что зависит, с одной стороны, от условий почвообразования, а с другой — от продолжительности и истории почвообразовательного процесса. В полярном и высокогорном климате, где условия жизнедеятельности организмов неблагоприятны и где низкие температуры и мерзлота замедляют химическое и физическое выветривание, образуются маломощные и малоразвитые почвы с мощностью порядка нескольких сантиметров (не больше 10—20 см).
В условиях жаркого, влажного тропического климата, там, где эрозионные процессы не удаляют продуктов выветривания и почвообразования, мощность почв достигает наибольших размеров, измеряемых несколькими метрами, а включая кору выветривания — и десятками метров.
Из сказанного понятно, что почва по своей мощности (общей глубине всех горизонтов) не ограничивается пахотным слоем, как это рисовалось в период додокучаевского почвоведения. Мощность почвенных горизонтов также больше, чем глубина окрашенного гумусом верхнего слоя вы-ветрелых горных пород, т. е. глубже «растительного слоя» геологов. Наиболее правильным будет считать, что мощность почвенного профиля измеряется глубиной преобразующего воздействия наземных климатических факторов, корневой системы растений и почвенной фауны.
В тех случаях, когда неглубоко залегает горизонт грунтовых вод (2—3—7 м), грунтовую воду рассматривают как генетический почвенный горизонт и включают ее в комплекс исследований.
Изучая почву в природе, необходимо учитывать характер и тип почвенного профиля. Следует различать по степени развитости и нарушенности три типа почвенного профиля.
1. Неразвитый, примитивный почвенный профиль. Он характерен для таких почв, в которых верхний гумусовый горизонт А очень маломощен и мало отличим от близлежащей материнской породы, а горизонты A2, В и С не сформированы.
2. Нормальный почвенный профиль. Он характерен для зрелых, хорошо развитых и неэродированных почв и образован совокупностью основных генетических горизонтов А, В, С, D.
3. Нарушенный почвенный профиль, который вследствие смыва или дефляции утратил верхние горизонты или же, наоборот, вследствие намыва или накопления эоловых осадков приобрел дополнительную мощность.
Все почвы, сформированные на массивно-кристаллических породах, на древних плотных осадочных породах, на рыхлых осадочных породах, не имеющие близких к поверхности грунтовых вод, образуются без привноса материала со стороны (если не считать атмосферные выпадения пыли и растворов) и потому называются самостоятельными, автоморфными, или автономными, или элювиальными почвами. Это почвы плато, плоскогорий, денудационных равнин, высоких водоразделов и скульптурных высоких террас.
Степень развитости этих почв весьма различна. Они могут быть примитивными неразвитыми автоморфными почвами, если гумусовый горизонт А в них очень маломощный, не достигает 10 см и обломки мало измененной выветриванием и почвообразованием материнской породы преобладают в массе горизонта А. Автоморфные почвы могут иметь полный типичный развитый профиль с гумусовым горизонтом А, с наличием горизонтов А2, В и С, которые непосредственно переходят в материнскую породу.
Наконец, в тех условиях, где не было великого материкового или горного оледенения, где территория не подвергалась горообразованию и почвенный покров не разрушался, а сохранялся в течение геологически длительного времени, формируются наиболее мощные древние автоморфные почвы, так называемые палеоавтоморфные почвы, для профиля которых характерно не только наличие главных генетических горизонтов А, А2, В, С, но также мощная кора выветривания, генетически связанная постепенными переходами с почвенным профилем и с неизмененной «исходной» горной породой.
Наряду с обширным классом автоморфных почв, не переживавших никакого влияния почвенно-грунтовых вод, имеется огромное разнообразие гидроморфных почв, которые в настоящее время или в относительно недавнем прошлом подверглись значительному воздействию почвенногрунтовых вод. Это почвы низменностей, наклонных делювиальных равнин, межгорных долин и речных террас, континентальных и приморских дельт, молодых и древних послеледниковых поверхностей. Все гидроморфные почвы характеризуются присутствием грунтовых вод, залегающих на глубине нескольких сантиметров, нескольких метров и не глубже 7—9 м.
В наиболее молодых гидроморфных почвах почвообразование идет параллельно с накоплением материнской породы, которая продолжает аккумулироваться из водных потоков с поверхности. Миграция, испарение и транспирация почвенно-грунтовых вод сопровождаются их концентрированием и выпадением в осадок тех химических соединений, которые присутствуют в растворенной форме. Поэтому во всех гидроморфных почвах наряду с гумусовым горизонтом А, элювиальным или иллювиальным горизонтом (А2 или В) присутствует, во-первых, горизонт грунтовых вод и, во-вторых, горизонт гидрогенной аккумуляции Нас на той глубине, до которой доходит прямое влияние почвенно-грунтовых вод.
В зависимости от химического состава грунтовых вод и сухости климата, в котором идет почвообразование, горизонты гидрогенной аккумуляции могут быть известковыми, гипсовыми, солевыми, железистыми, алюминиевыми, кремневыми, глинистыми в чистом виде или в смеси.
Кроме современных гидроморфных почв, в природе весьма распространены древние гидроморфные почвы, которые испытали в прошлом длительное воздействие поверхностных и грунтовых вод, обогативших эти почвы различными вторичными минералами.
Поднятые современными тектоническими процессами водно-аккумулятивные равнины подвергаются расчленению и дренированию гидрографической сетью. Грунтовые воды уходят на большие глубины. Ho почвы сохраняют реликтовые черты гидроморфного обогащения вторичными минералами в прошлом и поэтому называются палеогидроморфными. В конечном счете, исходя из истории почвообразовательного процесса и его соотношения с происхождением и типом почвообразующих и материнских пород, необходимо подразделить почвы на следующие главные, классы и группы.

А. Класс автоморфных почв

1. Ортоавтоморфные почвы, сформированные на магматических массивно-кристаллических породах:
а) примитивные автоморфные,
б) автоморфные,
в) палеоавтоморфные.
2. Параавтоморфные почвы, сформированные на древних плотных кристаллических осадочных породах:
а) примитивные автоморфные,
б) автоморфные,
в) палеоавтоморфные.
3. Неоавтоморфкые почвы, сформированные на рыхлых осадочных породах, не подвергавшихся воздействию гидрогенного процесса:
а) примитивные автоморфные,
б) автоморфные (например, на песках, эоловых отложениях, вулканических пеплах).
Б. Класс гидроморфных почв

Подразделяется в зависимости от степени развитости и истории почвообразовательного процесса на следующие основные группы:
1. Субаквальные (подводные) почвы, формирующиеся в условиях мелководных бассейнов или при периодическом затоплении.
2. Гидроморфные почвы, имеющие на глубине 0,5—3 м грунтовые воды того или иного химизма.
3. Мезогидроморфные почвы, имеющие грунтовые воды на глубинах порядка 5—7—9 м.
В. Класс палеогидроморфных почв

1. Палеогидроморфные почвы, которые сохранили в почвенных горизонтах (в их минералогическом, химическом и физическом составе и свойствах) признаки древнего гидроморфизма, хотя в настоящее время и не подвержены влиянию грунтовых вод.
2. Протерогидроморфные почвы, которые являются автоморфными, но предположительно пережили в прошлом гидроморфизм,
Г. Класс горных почв

Основные теоретические положения почвоведения разработаны для почв равнин, Ho на суше земного шара горные страны занимают до 30—40% поверхности. Поэтому необходимо выделять большой и сложный класс горных почв, подразделяющихся на несколько еще малоизученных групп.
Условия и история почвообразования в горных странах отличаются от того, что известно для почв равнин. Для горных почв характерны неразвитый или нарушенный тип профиля, смещение горизонтов в пространстве под влиянием эрозии и механического передвижения материала (оползни, осыпи), боковой вынос и транзит растворенных продуктов выветривания и почвообразования, специфика хозяйственного использования. Все это заставляет почвоведов выделять горные почвы и в классификациях, и на картах.
Перечисленные классы и группы почв всегда характеризуются закономерным сочетанием основных генетических горизонтов. Именно по наличию или отсутствию в них генетических горизонтов, а также по характеру последовательности их расположения почвовед в поле может определить принадлежность почвы к тому или иному классу и группе. Конечно, надо учитывать, подверглась ли почва разрушению силами природы (эрозия, дефляция, землетрясение, наводнение) или же изменялась под воздействием хозяйственной деятельности человека (обработка, мелиорации, плантаж, орошение и т. д.). В этих случаях нормальные генетические горизонты могут сильно измениться или даже полностью исчезнуть. Особенно надо иметь в виду, что под влиянием вспашки, удобрений и воздействия корневых систем культурных растений на полях в пределах гумусового горизонта формируется пахотный слой, который обычно обозначается Апах.
Почвообразование — процесс исключительно длительный, растягивающийся на тысячелетия. Поэтому там, где почвы не были разрушены тектоникой, эрозией и ледниковыми явлениями, в профиле почвы можно встретить остатки древних почвенных горизонтов, сформированных в прошлые эпохи. В этих случаях древняя почва является как бы почвообразующей породой для почвы современной. Поэтому в структуре почвенного профиля могут быть обнаружены сложные сочетания древних реликтовых генетических горизонтов почв с современными. Надо уметь отличать древние горизонты от современных.
Зная условия, в которых формируются те или иные современные генетические горизонты почв, можно по реликтовым или погребенным почвам восстанавливать палеогеографическую обстановку. Так, по наличию железистых красноцветных горизонтов можно предполагать, что в прошлом здесь шло интенсивное заболачивание в условиях влажного теплого климата. Присутствие в почвенных профилях древнего гипсового горизонта свидетельствует о том, что в прошлом здесь был засушливый климат, испарение грунтовых вод было очень интенсивным и сопровождалось формированием засоленных почв.