Субтропич пояс. Сухие субтропики

К типу коричневых почв относят насыщенные нейтральные почвы с недифференцированным профилем коричневых тонов, сильно оглиненным, иногда карбонатные.

Такие почвы встречаются в Южной Европе, Северной Африке, на Ближнем Востоке, ряде районов Центральной Азии, Мексике, юго-западе США, в Центральном Чили, в Южной Африке, под сухими лесами и кустарниками Австралии.

В СНГ коричневые и серо-коричневые почвы распространены преимущественно в горных районах под ксерофитными лесами и редколесьями: в Западном ТяньШане и Памиро-Алае, в Копетдаге и в сухих субтропиках Закавказья (в Армении, Восточной Грузии, Азербайджане и Дагестане). Коричневые и красно-коричневые почвы под сухими дубово-грабинниковыми лесами распространены на южном склоне Главной Крымской гряды.

При значительном количестве осадков – 600-700 мм четко выделяется влажный зимний сезон с температурой от +10 до -3°С и сухой летний. Почвы обычно непромерзающие, формируются под сухими лесами из дуба, лавра, приморской сосны, древовидного можжевельника, шибляком, маквисом, то есть высокозольной растительностью. Особенно четко такие почвы выражены в Средиземноморье.

Здесь нет мощных ледниковых пород бореального пояса, или скоплений лессов и лессовидных пород суббореального пояса. Плейстоценовые породы небольшой мощности – основные почвообразующие породы. Часты известняки, гдеслой А1 почв непосредственно залегает на слое известняков. Встречаются размытые и переотложенные красноцветные коры выветривания изверженных и метаморфических пород. Через атмосферу поступают пылеватые материалы. Породы обычно сильно закарстованы, трещиноваты, что способствует хорошему дренированию и усугубляет засушливость. Грунтовые воды лежат далеко и не оказывают влияния на процессы почвообразования.

В начале плейстоцена происходила энергичная эрозия красноцветных продуктов выветривания, тонкоотмученные скопления которых осаждались на поверхности известняков. Эти отложения получили название «terra rossa» (красная земля). Аналогично возникли более поздние скопления бурых глин, именуемые terra fusca. Красноцветные отложения особенно распространены на Адриатическом побережье Балканского полуострова.

В течение зимнего влажного и относительно теплого периода идет интенсивное выветривание первичных и образование вторичных глинных минералов гидрослюдисто-монтмориллонитов-иллитового состава. Подвижные продукты выветривания во влажный зимний период вымываются из верхних частей почвенной толщи на большую или меньшую (в зависимости от количества осадков) глубину.

Обычно легкорастворимые соли (хлориды, сульфаты) совершенно удаляются из почвенного профиля, а менее растворимые карбонаты кальция откладываются на глубине 30-50 см и более и образуют карбонатный иллювиальный горизонт. В наиболее влажных климатических условиях карбонатный горизонт находится в более глубоких частях профиля или совсем отсутствует. Протекают процессы гумификации и в значительной мере минерализации растительных остатков в условиях нейтральной или слабощелочной среды, богатой основаниями.

В течение жаркого и без дождей лета процессы выветривания значительно замедляются, особенно в верхнем, наиболее сухом горизонте. На некоторой глубине, где почва менее иссушена, эти процессы продолжаются и в течение лета.

Поэтому наиболее оглиненным оказывается не самый верхний горизонт почв, а горизонт на глубине 30-80 см. Микроморфологические исследования Р.Брюерапоказали, что основная масса глинистого вещества связана с выветриванием минералов на месте.

Иссушение поверхности почв обуславливает подтягивание пленочной влаги и растворенных веществ из более глубоких слоев. При испарении влаги растворенные вещества и, в частности, карбонаты кальция кристаллизуются, заполняя капиллярные промежутки в почвенной толще над карбонатным конкреционным горизонтом. Новообразования карбонатов кальция имеют форму тончайшей белой плесени или псевдомицелия.

Во время зимнего дождливого периода при промывании почвы водой, значительно насыщеннойуглекислотой (за счет разложения органических остатков), карбонатная плесень снова растворяется и оттесняется в более глубокие части профиля. Тем не менее, периодическое поднятие почвенных растворов кверху и активное биодическое поглощение кальция, преобладающего в составе зольных элементов растительного опада, обуславливают постоянную нейтральную реак цию в верхней части почвенной толщи, насыщенность поглощающего комплекса основаниями, в частности кальцием, устойчивость органических веществ и всего поглощающего комплекса почв.

В течение сухого и жаркого лета процессы минерализации сухих веществ замедляются, что способствует полимеризации и сохранению в почвах гумусовых веществ. Поэтому содержание гумуса в коричневых почвах составляет обычно 47%, а в серо-коричневых почвах составляет 2,5-4% с значительным преобладанием группы гуминовых кислот (Сг/Сф -1,5-2,0). Освобождающиеся при выветрива нии окислы железа в сухой период дегидратируются. Это придает почве красновато-коричневый оттенок, особенно яркий в горизонте максимального огливания.

На красноцветных продуктах выветривания известняков, широко распространенных в областях с средиземноморским климатом, весь профиль кальций-

гумусовых оглиненных почв приобретает красноватый цвет. Морфологические особенности кальций-гумусовых оглиненных почв в наиболее яркой форме выражены в типичных коричневых и красно-коричневых почвах.

Гумусовый горизонт коричневых почв имеет коричневый цвет, комковатую структуру, мощность 20-30 см, до 5-10 % гумуса. Глубже расположен уплотненный горизонт, часто карбонатный В. Еще ниже залегает С, часто скальная порода.

В частности, на южном берегу Крыма почвы мощностью 20-30 см залегают мезозойских сланцах, часто вовлеченных в почву из-за плантажа. Типичный профиль почв имеет вид: А1-Вm-Вса-С.

Аh- гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 30-50 см, коричневого или серовато-коричневого цвета, комковато-копролитовой, а в нижних части горизонта комковато-ореховой структуры. Механический ______состав постепенно утяжеляется в нижней части горизонта.

Вmsial- метаморфический оглиненный, насыщенный кальцием горизонт на глубине 40-80 см и более, более тяжелого механического состава и более яркой коричневой или красновато-коричневой окраски. Структура его комковатоореховая, местами по граням видны слабовыраженные глинистые пленки, в нижней части горизонта в сухое время года можно видеть по порам мицеллярные новообразования.

Вmca- оглиненный иллювиально-карбонатный горизонт, более светлой коричневато-буроватой окраски, плотный, ореховато-призматический, содержит новообразования карбонатов кальция в форме прожилок, конкреций, часто плотно сцементированных. Мощность горизонта и глубина его залегания варьируют. В типичных коричневых почвах он лежит в пределах первого метра. На глубине 120-130 см оглиненность уменьшается, так же как и уменьшается содержание карбонатов.

Содержание илистой фракции в почвенной толще выше, чем в почвообразующей породе. Максимальное содержание ила приурочено к горизонту Вmsial -50-60%.

Почвы с высокой емкостью поглощения (30-40 мг.экв на 100г), насыщены основаниями. В составе поглощенных оснований преобладает кальций, часто содержится много магния. Мощность гумусового горизонта около 40-50 см, содер жание гумуса в верхнем горизонте 5-7%, с глубиной наблюдается постепенное падение содержания гумуса. В гумусе преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием и глинистыми минералами.

В верхней части профиля почвы имеют нейтральную реакцию, сменяющуюся в карбонатном горизонте щелочной. Карбонатный горизонт в типичных коричневых почвах начинается в нижней части гумусового горизонта, максимум карбонатов находится на глубине 70-80 см.

В коричневых почвах высоко содержание азота и фосфора, однако подвижных форм фосфора в них недостаточно.

Для коричневых почв характерно медленное убывание гумуса вниз по профилю, слабокислая и нейтральная (в нижних горизонтах часто щелочная) реакция среды. Почвообразование на коричневых почвах идет в основном во влажный период, разлагаются растительные остатки, глубоко промачиваются почвы водами, насыщенными углекислотой, вымываются карбонаты и илистые частицы. В засушливый период происходит выпадение карбонатов из поднимающихся по капиллярам вод. Отсутствует дифференциация профиля по химическому составу.

Высокая емкость катионного обмена (25-40 смоль/кг), Они отличаются высокой биологической активностью, особенно весной и осенью, до 40 млн/г почвы микроорганизмов. Гидротермический режим способствует глубокому выветриванию первичных минералов. Вводно-физические свойства сравнительно благоприятны.

В легенде к почвенной карте мира коричневые почвы отнесены к группе камбисолей. Среди них можно выделить подтипы выщелоченных, типичных, карбонатных. Оригинальной разновидностью почв зоны сухих субтропиков являются красноцветные почвы, формирующиеся на тера-росса и иных переотложенных продуктах древнего выветривания. К низменностям и котловинам приурочены очень плодородные черные сильноглинистые почвы: смоницы (Сербия) или смолницы (Болгария), имеющие мощный гумусовый горизонт, нейтральную реакцию, тяжелый гранулометрический состав. Даже на глубине более 1 м еще имеется более 1 % гумуса.

К этим почвам принадлежат: 1. Выщелоченные (бескарбонатные) коричневые почвы переменно влажных субтропических и тропических областей (ксеросиаллитные).

2. Типичные коричневые и красно-коричневые почвы ксерофитных лесов и кустарников («гайначи»).

3. Красноцветные коричневые почвы (на красноцветных продуктов выветривания известняков).

4. Серо-коричневые почвы субтропических и тропических сухих полусаванн и ксерофитных кустарников.

Выщелоченные коричневые почвы занимают наиболее хорошо увлажненные области, с продолжительным влажным периодом и мене ярко выраженным периодом летней засухи. Они располагаются на равнинах, и особенно в горных условиях, на границе с бурыми лесными почвами, и представляют переходную группу почв от коричневых типичных к бурым лесным.

Типичные коричневые почвы перемежаются с красно-коричневыми, обладающими теми же свойствами, но имеющими красноватую окраску, часто обязанную цвету почвообразующих пород. Группу коричневых и красно-коричневых почв, распространенных и в субтропических, и в переменно влажных тропиках, вероятно можно разделить на две подгруппы субтропических и тропических коричневых почв. Однако данные о тропических коричневых и красно-коричневых почвах пока весьма ограничены.

Красноцветные коричневые почвы на тяжелосуглинистых или глинистых, обогащенных окислами железа и алюминия продуктах выветривания известняков, встречаются спорадически, в зависимости от распространения известняков и их состава. Серо-коричневые почвы субтропических и тропических сухих полусаванн и ксерофитных кустарничковых формаций занимают наиболее засушливые области в переменно влажных субтропиках и тропиках – на границе с почвами субтропических и тропических полупустынь.

Степень оглинения серо-коричневых почв обычно меньше, чем коричневых почв, так как период увлажнения и степень увлажнения почв в субтропических кустарничковых полусаваннах ниже, чем в субтропических жестколистных сухих лесах. Меньшее количество осадков обуславливает также и более судную растительность и меньшее поступление органических остатков в почвы, что определяет относительно небольшое содержание гумуса (от 2,5 до 3,5%) и небольшую мощность гумусового горизонта (35-45 см).

Во время летнего сухого периода верхние горизонты серо-коричневых почв сильно иссушаются и в них, как и в коричневых почвах, происходит подтягивание пленочной влаги кверху, обуславливающее ежегодное вторичное обызвесткование нижней части гумусового горизонта и щелочную реакцию всей толщи почв.

В целом почвы сухих субтропиков высокоплодородны, широко используются для земледелия (пшеница, кукуруза), разведения виноградников, цитрусовых и иных садов, оливковых плантаций. Уничтожение естественной растительности спровоцировало сильную эрозию почв – многие житницы времен Римской империи (Сирия, Алжир) стали опустыненными степями. В Испании, Португалии, Греции до 90 % коричневых почв поражено эрозией. Многие районы нуждаются в орошении. Еще более широкому использованию этих почв препятствуют сухой летний период, в течение которого многие культуры требуют полива, горный рельеф, где земледелие зачастую невозможно, а садоводство и виноградарство вызывают сильную эрозию почв. Серо-коричневые почвы в условиях равнинного рельефа используются в земледелии и садоводстве. В областях, где зимний пери-

од без морозный, на них выращивают обычно два урожая в год: зимой без полива зерновые годы (например, пшеницу), а летом с поливом более теплолюбивые культуры (рис, хлопчатник, табак, бахчевые). Часто серо-коричневые почвы используются под сады и виноградники.

Солончаки

Гидроморфные почвы зоны пустынь - солончаки. Под солончаками воспринимаются почвы, содержащие 1 и более % в верхнем слое почвы. Основная их масса сосредоточена в пустынной зоне, где они занимают примерно 10 % площади. Необходимое условие образования солончаков – близкое расположение грунтовых вод и наличие выпотного типа водного режима. Засоление почв обычноидет вследствие испарения содержащих соли вод. Важную роль играет составгрунтовых вод и глубина его залегания. Предельная глубина грунтовых вод, прикоторой возможно засоление, называется критической. Критическая глубина зависит от среднегодовой температуры у= 170 + 8х. Так, интенсивное соленакопление в западной Сибири происходит при глубине грунтовых вод 170-200 см, а вландшафтах пустынь – при 300-350 см. Поэтому засоление особенно характерно

для пустынь. В принципе, засоление может происходить в любой зоне при достаточно аридных условиях и близком залегании грунтовых вод. Солончаки бывают даже в тундровой и арктической зоне. При небольшой минерализации преобладают гидрокарбонаты, с повышением

концентрации – сульфаты, очень высокая минерализация вод (15-20 г/л) обуславливает хлоридно-натриевый состав. Сульфатов и хлоридов тем больше, чем ариднее местность. При движении вод вверх и их испарении повышается минерализация и выпадение солей в осадок.

Растительность солончаков весьма своеобразна, специализирована к высокой концентрации солей (галофиты, солянки имеют повышенное давление клеточного сока и усваивают воду даже из концентрированных растворов).

Различают пухлые, корковые, мокрые солончаки. У пыхлых преобладает сульфат натрия, обуславливающий большую рыхлость, корковые имеют прочную корку на поверхности, мокрые обусловлены скоплением хлоридов кальция и магния, обладающих высокой гигроскопичностью.

 

Солонцы и солоди

Профиль солонцов имеет основную особенность – очень плотный горизонт вмывания. А1 серого цвета, рыхлый, до 10 см сменяется надсолонцовым горизонтом А2, светло-серым, до 10 см, рыхлым буровато-серым. Солонцовый горизонт В характеризуется большой плотностью, темно-бурым цветом, столбчатой структурой, часто с кремнеземистой присыпкойсверху. В нижней части горизонта заметны новообразования карбонатов и гипса.

Солонцы каштановой зоны менее мощные и более светлые по сравнению со степными.Помимо солонцов выделяют солонцеватые почвы с намечающейся слоеватостью гумусового горизонта и слабой уплотненностью горизонта В, характерныедля сухостепной и пустынной зон.

Солоди формируются в замкнутых понижениях рельефа, обычно под березово-осиновыми рощами. А1 до 10 см, буроватого цвета, иногда оторфованный подстилается горизонтом А2 – белесоватым, мучнистым с неясной листовой структурой, 10-20 см, с многочисленными железо-марганцевыми конкрециями (бобовинами). Горизонт В – очень плотный, столбчато-призматической структуры, мощностью до 50 см. Нижняя часть профиля часто оглеена.

В периферийной части западин и на высокой пойме в условиях повышенной увлажненности и богатого растительного покрова формируются лугово-

черноземные и лугово-каштановые почвы с мощным горизонтом А и слабой засоленностью. В центре западин формируются (торфянисто)-перегнойно-глеевые почвы с профилем А1-G.

По химическому составу в солонцах содержится повышенное количество полутораоксидов и илистых частиц в горизонте вмывания В и повышенное количество карбонатов в С сразу под горизонтом В. Образование солонцов связано с насыщением ППК катионами натрия. Это разрушает агрегаты и мелкодисперсные компоненты уносятся вниз, коагулируясь в зоне расположения солей, образуя плотный солонцовый горизонт. Количество обменного натрия в слое В составляет 30-40%, снижаясь постепенно до 10-12% в А1 или на глубине более 120 см. Обилие натрия не только дезагрегирует почву, но и уменьшает пористость, прекращает капиллярный подъем воды. Во влажном состоянии почва набухает и становится водонепроницаемой, поэтому над солонцами периодически образуются лиманы. Солонцеватость проявляется уже при 5-10% натрия в ППК. В типичном солонце 20-50 % натрия.

Для ликвидации вредного влияния поглощенного натрия производят гипсование. Образующийся при этом сульфат натрия хорошо растворим в воде и удаляется промыванием.

К.К. Гедройц считал, что солонцы образуются из солончаков при понижении уровня грунтовых вод и последующем выносе натрия вниз. К.Д. Глинка объяснял образование солонцов наличием грунтовых вод, насыщенных натрием, при ежегодном весеннем поднятии которых происходило насыщение почвенной толщи этим элементом. В любом случае процесс осолонцевания энергично протекает при наличии в растворе карбоната натрия (соды). Процесс образования солонцов длится примерно 50-60 лет при активной деятельности сульфатредукцирующих бактерий.

Солоди очень схожи с солонцами, но более резко выражен выщелоченный (осолоделый) горизонт с высоким содержанием кремнезема. В солодях перераспределение ила еще резче. Горизонт А2 настолько обеднен, что схож с подзолистым. Из слоя А удалены все водорастворимые компоненты, в том числе подвижная часть гумуса. Энергичное элювиирование приводит к кислой реакции среды в А1 и А2. Вынесенные вещества аккумулируются в гор. В Обычно в центре западин – солоди, по краям – солонцы. Реже, особенно в Северном Казахстане, в центре – перегнойно-глеевые почвы.