Поиск

Опыт историко-генетической классификации почв мира
30.10.2015

В естествознании наиболее полно и верно отражает закономерности природы та классификация явлений или объектов, которая строится на историческом эволюционном принципе. Можно убедительно показать, что исторический подход при решении классификационных проблем является единственно правильным и с философской точки зрения. Такой подход способствует вскрытию внутренних, коренных взаимосвязей между изучаемыми явлениями, объектами и их свойствами. В любой науке классификации, построенные на принципах материалистической диалектики, оказываются наиболее долговечными, наиболее фундаментальными и в наибольшей степени способствуют научному прогрессу.
Из опыта, накопленного мировым почвоведением, следует, что почва развивается во времени из материнских горных пород или из предшествующих видов почв под воздействием определенных сочетаний и развития факторов почвообразования. В многочисленных публикациях можно найти большое разнообразие конкретных описаний и доказательств истории и эволюции почвенного покрова, вскрытых при помощи сравнительно-географического метода, путем экспериментальных и стационарных исследований или при мелиорации почв.
Поскольку почва — природное тело, постоянно изменяющееся во времени под влиянием непрерывно протекающего почвообразовательного процесса, мы можем и должны применить к изучению почв историкодиалектический принцип, синтетическим результатом которого является почвенная классификация. Применение историко-диалектического принципа позволяет не только правильно сгруппировать почвы и отразить их пространственное расположение на земной поверхности, но и глубже вскрыть взаимосвязи между различными почвами и их свойствами.
В.В. Докучаев на ранних этапах развития почвоведения придавал исключительное значение фактору времени в почвообразовании. Впоследствии почвоведы неоднократно пытались применить эволюционный принцип к почвенной классификации. К сожалению, эти попытки не привели к созданию стройной эволюционной системы классификации почв.
Попытка изложить историко-генетические принципы классификации почв была предпринята Б.Б. Полыновым и В.А. Ковдой на конференции почвоведов России в 1932 г. Автор тогда отмечал, что при историческом понимании почвообразования необходимо классифицировать типы почв не по их географическому распространению (зоны), не по внешним условиям их развития и внешним признакам (окраска), а по историко-генетической связи устанавливаемых типов, являющихся многообразными стадиями почвообразовательного процесса.
В почвоведении до последнего времени преобладали классификации почв по особенностям факторов почвообразования, по биоклиматическим условиям природных зон и фаций, по сочетаниям генетических горизонтов или химических и физических свойств почвенного профиля. При этом почвы часто рассматривались как продукт только современных условий почвообразования. Вместе с этим в почвоведении накопилось уже немало достоверных данных о возрасте и четвертичной истории отдельных типов почв или о стадийной смене гидроморфных и автоморфных почв, о развитии засоленных почв, об остепнении и опустынивании почв и т. д. Понятие о режимах почв позволило значительно шире подойти к вопросам почвенной классификации. Ho режимы почв отражают влияния современных внешних факторов почвообразования и одновременно эволюционируют во времени вместе с эволюцией почв и среды, причем изменения одних приводят к изменению других, и наоборот.
Подводя итоги сказанному, можно следующим образом определить задачи классификации почв:
а) установить и отразить основные стадии процессов возникновения и развития почв в целях планомерного улучшения и более рационального использования в интересах человека;
б) установить и отразить историко-генетическую связь между стадиями развития почв;
в) вскрыть и понять основные свойства, противоречия и ведущие факторы, двигающие процессы развития почв на каждой стадии;
г) указать пути к открытию новых типов почв и новых свойств;
д) ориентировать практику на рациональное использование почв в земледелии, лесоводстве, мелиорации, инженерном деле и др.
Наиболее общим явлением при почвообразовании, характерным для всех почв, служит специфический баланс органических и минеральных веществ. Превращения веществ и изменения их баланса в истории биологического и геологического (геохимического) круговорота в гиперген-ной оболочке планеты составляют основу почвенной эволюции, двигательную силу почвообразовательного процесса. Без биогенной аккумуляции нет почвообразования; но биогенная аккумуляция веществ в почве сочетается весьма сложно и различно с выветриванием, выносом, транзитом или аккумуляцией веществ в ландшафте.
В сложном понятии развития и истории баланса веществ при почвообразовании представлены такие явления, как водный баланс (источники и формы поступления, испарения, транспирации, оттока) и связанный с ним геохимический баланс минеральных веществ, поступающих и выносимых из почвенной толщи, и особенно синтез и распад органических веществ, накопление и миграция связанных с ними биогенных элементов.
Биологический круговорот веществ всегда развивается на одной из ветвей более широкого геологического круговорота. Именно поэтому мы не можем рассматривать их изолированно при изучении развития почв. Такие противоположно направленные процессы, как синтез и разложение, аккумуляция, транспорт и вынос веществ, накопление и выделение энергии в почвах, протекают всегда одновременно, образуя сочетания, приводящие к разнообразию почвообразовательных процессов и почв. При этом существенную роль играет направленность тех или иных процессов.
Геологический (геохимический) и биологический круговороты веществ на определенных этапах почвообразования имеют общее направление и тогда образуются особенно мощные и богатые формы аккумуляции веществ в почве. Таковы, например, темноцветные луговые гидроморфные почвы разных природных зон. Распространены случаи еще и такого соотношения, когда биологический и геологический круговороты веществ имеют взаимно противоположную направленность, например в автоморфных аллитных или подзолистых почвах. В зависимости от сочетаний элементов, слагающих геологический и биологический круговороты веществ, формируются совершенно различные группы и типы почв.
Напомним, что многообразие явлений почвообразования укладывается в следующие стадии формирования баланса веществ:
1) гидро-аккумулятивная (субаквальная, подводная, амфибиальная) с положительным (накопительным) балансом веществ (механическим, геохимическим, биологическим);
.2) гидро-биоаккумулятивная (гидроморфная, капиллярно-гидроморфная, супераквальная) без механической аккумуляции, но с выраженной геохимической и биогенной аккумуляцией веществ;
3) мезогидроморфная (мезо-гидро-биоаккумулятивная, полугидроморфная) со слабым или лишь периодическим геохимическим притоком от грунтовых вод и выраженной биогенной аккумуляцией веществ;
4) палеогидроморфная (неоавтоморфная) с явными реликтами гидроморфного прошлого, имеющая выраженный отрицательный биогеохимический баланс (промывной) при ясной биогенной аккумуляции веществ;
5) протерогидроморфная со слабыми следами или спорными реликтами древнего гидроморфного режима, но ныне характеризующаяся промывным элювиальным типом баланса веществ;
6, 7, 8) автоморфные (биоаккумулятивные) стадии — почвы развиваются без воздействия грунтовых вод и не несут в своем профиле никаких признаков прошлого гидро-геохимического аккумулятивного процесса (элювиальные почвы). Преобладающему здесь геохимическому выносу веществ из коры выветривания и почвы противостоит биогенная аккумуляция веществ, вовлеченных в биологический круговорот. Под вековым влиянием нисходящего тока суммарный баланс веществ в почвенной свите отрицательный.
Скальные и маломощные разновидности почв на обломочной коре выветривания без полноразвитого сочетания генетических горизонтов являются начально автоморфными почвами, или примитивно-автоморфными (6).
В наиболее типичной форме автоморфные биоаккумулятивные почвы (7) образуются на древних денудационных равнинах или на равнинных поверхностях, сложенных изверженными и метаморфическими породами, а также сухопутными осадочными породами четвертичного периода (эоловые и вулканические осадки).
Древние автоморфные почвы достигают колоссального абсолютного возраста в субтропиках и тропиках, которые не подвергались оледенениям, эрозии или погребению новым аллювием. Таковы бурые субтропические, красноземы, желтоземы, ферраллитные, аллитные и бокситовые почвы, ведущие свою историю с третичного времени и являющиеся по нашей номенклатуре уже палеоавтоморфными почвами (8);
9) горно-эрозионная стадия со значительным механическим выносом. На склонах и в условиях холмистого или горного рельефа на автоморф-ной стадии почвообразования к выносу геохимическому может присоединиться значительный вынос механический, т. е. эрозия. Отрицательный баланс веществ в этих случаях усиливается. Тектоника и эрозия могут настолько преобразовать рельеф, удалить древние коры выветривания и почвы, что в итоге никаких признаков предшествовавшего почвообразования в почвенных горизонтах не обнаруживается.
Рассмотренные стадии эволюции баланса веществ в почвообразовательном процессе представляют собой определенные количественно-качественные этапы эволюционного процесса на поверхностях водноаккумулятивного или исконно сухопутного происхождения, вовлеченных в тектоническое поднятие.
Как в любом историческом процессе, так и в конкретных физико-географических условиях отдельные стадии могли выпадать. Так, на обширных пространствах, сложенных изверженными, метаморфическими и плотными древними осадочными породами, на древних денудационных равнинах почвообразовательный процесс начинался, конечно, не с гидроаккумулятивной (подводной) стадии, а с биоаккумулятивной. Такой же генезис имеют почвы на вулканических лавах, на выходах коренных пород, почвы горных плато. На относительно молодых водно-аккумулятивных равнинах почвообразование находится лишь на 1, 2, 3 стадиях и, возможно, никогда не достигнет более поздних стадий.
Что касается горных почв денудационно-биоаккумулятивного типа, подверженных нормальному эрозионному сносу, то их следует рассматривать как самостоятельную обширную и сложную стадию почвообразования, которая практически не связана с предыдущими. Почвообразование в горных странах весьма специфично и все еще мало изучено. Ho уже теперь ясно, что явления бокового выноса, перераспределения и временного накопления (по пути транзита) химических, механических и биогенных продуктов почвообразования представляют собой определяющие особенности горного почвообразования, реже наблюдаемые при почвообразовании на равнинах.
Баланс веществ при горном выветривании и почвообразовании в тенденции и абсолютном смысле отрицательный. Несмотря на то что биогенная аккумуляция в горных почвах существует и может достигать больших степеней выраженности, именно здесь берет начало водный, химический, твердый и биогенный сток материала, формирующего почвообразующие породы и почвы аккумулятивных ландшафтов, характеризующихся положительным балансом веществ. С этой точки зрения, почвы гор и холмов являются как бы исходным материалом для начала почвообразования на низменностях. Нужна большая теоретическая работа для познания особенностей горного почвообразования и для более обоснованных решений о месте горных почв в классификации.
С момента начала хозяйственной деятельности человека почвообразование на земле вступило в современную новейшую стадию. По мере развития науки и техники и особенно индустриализации земледелия все отчетливее обособляется сообщество культурных почв, баланс веществ в которых и режим сознательно изменены и управляются человеком. Хотя особенности предшествующего почвообразования могут еще длительно сохраняться, во многих случаях человек создает новые типы почв, неизвестные ранее в природе (ирригационно-луговые, осушенные, известкованные окультуренные подзолистые).
В пределах почвенно-геохимических формаций и стадиальных типов баланса вещества на одновозрастных и однотипных элементах суши, но в разных биоклиматических условиях почвы развиваются неодинаково, что приводит к образованию различных почвенных типов, т. е. имеет место полигенез почвенных образований.
Ранее было показано, что интенсивность всех процессов преобразования и миграции вещества в зоне гипергенеза непосредственно зависит от количества энергии, получаемой земной поверхностью. Энергетический показатель почвообразования необходимо учитывать в эволюции баланса веществ, а следовательно, и в классификации почв, построенной на эволюционном принципе.
Энергетические (климатические) факторы определяют разнообразие почв в пределах одной стадиальной группы для данной почвенно-геохимической формации. Поэтому, определив место почвенного типа в системе почвенно-геохимических формаций и стадиальных групп, устанавливают его место и в системе климатических фаций почв.
Климатические фации почв выделяются по величине радиационного баланса и коэффициента увлажнения территории в соответствии с известным уравнением В.Р. Волобуева:

E = f(Q, а),

где Е — потенциальная энергия почвообразования; Q — радиационный баланс; а — фактор увлажнения.
Изменения энергетического потенциала на земной поверхности наиболее обобщенно проявляются в системе термических поясов, которые удобно характеризовать величиной радиационного баланса земной поверхности (Q). Степень увлажнения местности может быть охарактеризована коэффициентом увлажненности (К) Иванова. По сочетанию этих величин, принимая величину E дискретной, можно выделить следующие климатические фации почв:
Опыт историко-генетической классификации почв мира
Опыт историко-генетической классификации почв мира

Итак, теоретические предпосылки, положенные в основу эволюционно-генетической системы классификации почв мира, таковы:
1) почвенный покров — это непрерывная гумусово-минеральная оболочка суши земного шара, которая формируется при взаимодействии малого биологического и большого геологического круговоротов веществ в зоне гипергенеза;
2) почвы развиваются по мере эволюции ландшафта;
3) баланс веществ при почвообразовании — основной суммарный объект эволюции почв;
4) современные почвы различных континентов мира разновозрастны;
5) имеет место полигенез (множественность путей) почвенных образований.
В соответствии с названными теоретическими предпосылками строится система таксономических единиц.
Выделение низших таксономических единиц является общепринятым советскими почвоведами. Выделяются варианты почв по степени окультуренности или смытости, разновидности почв по механическому составу, виды почв по степени развития основного процесса, роды почв по характеру почвообразующих пород, подтипы и типы почв по принципу общности диагностических признаков, горизонтов, идентичности режимов и внутренних свойств почв.
Высшие таксономические единицы располагаются в следующей последовательности:
- почвенно-геохимические формации,
- стадиальные группы почв,
- климатическая фация почв,
- тип почв.
Ниже приводится систематика типов почв суши земного шара, построенная на основе изложенных теоретических представлений. Для этого были использованы в качестве исходных следующие материалы: 1) J. L. D’Hoore. Carte des sols d’Afriqe. Lagos, 1964; 2) C. G, Stephens. Soil Map of Australia. Adelaida, 3960; 3) В. А. Ковда и E. В. Лобова. Почвенная карта Азии. М., 1964; 4) Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева. Почвенная карта Европы. М., 1962; 5) L. Bramao and R. Costa da Lemos. Soil Map of South America. Rome, 1965; 6) U. S. Dept, of the Interior Geological Survey. Soil Map of USA. New York, 1967.
Мы приводим наиболее полный перечень типов почв суши земного шара, включающий более 200 известных и показанных на разных картах типов почв. Однако, рассматривая его, необходимо иметь в виду два обстоятельства. Во-первых, использованная здесь номенклатура почв в некоторых случаях уже претерпела изменения. Взятая из картографических материалов различных национальных школ, она не имеет единой основы. Во-вторых, не для всех названных в систематическом классификационном перечне почв установлен генезис, и отнесение отдельных типов почв к тем или иным стадиям следует рассматривать как условное и предположительное. Работа по уточнению систематики почв земного шара продолжается.
Надо иметь в виду предварительный характер этой классификации, что обусловлено ограниченной в настоящее время достоверностью информации о почвах мира. Ошибки и неточности в исходных данных естественно предопределяют и ошибки в приведенном варианте классификации. Ошибки могут возникать и от субъективности интерпретации, которую авторы дают исходным данным.
Здесь не рассматривались все многочисленные схемы классификаций почв, которые существуют. Как советские, так и зарубежные схемы классификаций можно найти в учебниках по почвоведению.
Суммируя данные, изложенные в настоящем разделе, мы установили интересную общепланетарную зависимость числа типов почв в пределах каждой стадии почвообразования от положения этой стадии в принятой схеме эволюции. Чем выше положение стадии эволюции, тем большее число типов почв установлено в ее пределах.
Намечается прямая корреляционная связь между числом почвенных типов и степенью зрелости (развитости) почв в историко-эволюционном ряду. Эта связь выражается уравнением регрессии y=8,1+(5,9±0,6)х и коэффициентом корреляции r=0,98 (рис. 112).
Опыт историко-генетической классификации почв мира

Возможно, что эта зависимость является результатом случайных обстоятельств, например всеобщего увлечения изучением «типичных почв» высоких равнин (т. е. автоморфных и протерогидроморфных почв). Однако вполне вероятно, что она отражает общемировую тенденцию усложнения и многократной дифференциации почвенного покрова суши в направлении от молодых аллювиальных осадков и гидроаккумулятивных (подводных) стадий почвообразования к более зрелым и древним палеогидроморфным и биоаккумулятивным (автоморфный) почвам.
Можно также предполагать, что ведущим фактором отмеченной закономерности является усложнение и дифференциация потенциальных энергетических ресурсов почвообразования в связи с большими различиями в водном режиме и растительности на более древних поверхностях суши.