Почвы и почвенный покров среднего повожья

Почвообразовательные процессы и формирование степных почв

Общие особенности почвообразования степной зоны следующие:

• 1) непромывной водный режим с умеренным и неглубоким промачиванием;
• 2) наличие солевых выделений в нижних частях почвенного профиля (за исключением муссонных районов);
• 3) менее интенсивное гумусонакопление, чем в лесостепи, с образованием гумусовых горизонтов средней мощности;
• 4) наложение процессов солонцеватости в автоморфных условиях при слабой засоленности пород.

Для степной зоны характерны черноземы обыкновенные (в подзоне разнотравно-типчаково-ковыльных степей) и южные (в подзоне типчаково-ковыльных степей), которые в современной классификации рассматриваются как подтипы черноземов.

Обыкновенные черноземы Восточной Европы имеют хорошо выраженный гумусовый горизонт с прекрасной микрои макроструктурой, относительно высоким E—8%) содержанием гумуса, с нейтральной реакцией, большой емкостью поглощения D0—55 мгэкв) и полностью насыщенным основаниями поглощающим комплексом. Состав гумуса гуматно-кальциевый, без признаков иллювиирования в горизонте АВ в отличие от лесостепных черноземов.

Силикатная масса стабильна, и в профиле не наблюдается перераспределения илистой фракции. В обыкновенных черноземах Русской равнины обязательно присутствует карбонатный горизонт, причем карбонаты преимущественно сегрегированы в форме белоглазки, образующей хорошо выраженную зону в пределах карбонатного горизонта, приуроченную, как правило, к подгумусовому горизонту Вса. Миграционные формы карбонатов выражены не обильно и отмечаются как над зоной белоглазки в гумусовом горизонте, так и под ней.

Сквозное или глубокое промачивание в этих черноземах если и бывает, то редко, и поэтому в них обычно присутствует солевой горизонт, залегающий на глубине 300 см и более.

Южные черноземы распространены южнее ареала обыкновенных черноземов, в еще более жестких условиях атмосферного увлажнения. Вследствие меньшей общей продуктивности органического вещества засушливых дерновиннозлаковых степей и более выраженной аэробности среды, способствующей интенсификации разложения растительных остатков с образованием простых соединений, в южных черноземах по сравнению с обыкновенными сокращается мощность гумусовых горизонтов, уменьшается содержание гумуса (до 3—6%, обычно около 4%) и снижается емкость поглощения. В составе гумуса основную часть составляют гуминовые кислоты, связанные с кальцием, и состав гумуса не дифференцирован в пределах гумусового горизонта. Реакция в южных черноземах по всему профилю нейтральная или слабощелочная.

Повышенная минерализация почвенных растворов, как правило, приводит к появлению слабой солонцеватости. Южные черноземы Восточной Европы всегда имеют карбонатный горизонт. Карбонаты присутствуют уже в горизонте, А или АВ (рис. 2.1).

Зона миграции их выражена слабо, граница вскипания от НС1 очень резкая и практически не подвержена сезонным колебаниям. Видимые выделения карбонатов представлены преимущественно белоглазкой. В большинстве случаев в южных черноземах имеется солевой горизонт.

Отмеченной выше неоднородностью климатических условий степной зоны с запада на восток определяются преимущественно фациально-провинциальные различия почв. В пределах степной зоны можно выделить четыре группы фациальных подтипов черноземных почв, основные особенности которых охарактеризованы при описании почв лесостепи. Они, в свою очередь, разделяются на девять провинций.

Рис. 2.1 Поперечный разрез типичного чернозема.

Черная полоса вверху, под травой — дерн, его толщина может быть от двух до пяти сантиметров. Ниже дерна видны кротовины и норы других степных животных По термическим параметрам черноземы трех западных провинций — Придунайской, Южно-Украинской и Предкавказской — относятся к почвенно-климатической фации теплых кратковременно промерзающих почв.

Восточноевропейские черноземы Южно-Русской и Заволжской провинций относятся к фации теплых промерзающих почв. Расположенные за Уралом черноземы Северо-Казахстанской и Предалтайской провинций принадлежат к фации умеренных промерзающих почв, а черноземы межгорных котловин Средней и Восточной Сибири (Минусинская и Забайкальская провинции) — к фации умеренных длительно (и глубоко) промерзающих почв.

Среднее Поволжье относится к степной исухостепной зоне, которая тянется в виде широкой полосы от Восточного Предкавказья до Алтая. Кроме того, к ней относятся островные массивы каштановых почв межгорных котловин Восточной Сибири.

Растительность в европейской части представлена типичными сухими типчаково-ковыльными и типчаковыми степями, видовой состав которых изменяется с запада на восток.

В автономных условиях сухостепной зоны формируются темно-каштановые и каштановые почвы, которые в соответствии с традиционной классификацией являются подтипами типа каштановых почв. Неустойчивое и недостаточное атмосферное увлажнение, обусловливающее уменьшение биомассы, и особенности соотношения процессов поступления органических остатков, их гумификации и минерализации приводят к меньшему накоплению гумуса и сокращению мощности гумусового горизонта в каштановых почвах по сравнению с черноземами. Непромывной водный режим и меньшая глубина промачивания влагой ослабляют вынос солевых продуктов выветривания и почвообразования.

Легкорастворимые соли, как правило, выносятся из корнеобитаемого слоя, карбонатный горизонт располагается ближе к поверхности, чем в черноземах, и обычно начинается с глубины 30—40 см. Ниже карбонатного горизонта находится горизонт аккумуляции гипса. Однако в определенных условиях он может отсутствовать. Глубокие горизонты каштановых почв (150—200 см) и материнские породы часто содержат легкорастворимые соли, присутствие которых способствует проявлению во многих каштановых почвах черт солонцеватости, связанных с периодическим (в сухие сезоны) капиллярным подтягиванием кверху щелочных почвенных растворов и биологическим круговоротом оснований.

Наложение солонцового процесса на зональный дерновый процесс — характерная особенность почвообразования в зоне сухих степей. Однако наличие признаков солонцеватости не обязательно для всего типа каштановых почв.

Степень солонцеватости возрастает с севера на юг и наиболее четко выражена в светло-каштановых почвах полупустыни. В этом же направлении уменьшается степень развития дернового процесса. Проявление солонцеватости внутри подзоны определяется гранулометрическим составом (на тяжелых породах она выражена сильнее) и рельефом местности (нижние части склонов и различные понижения, где концентрируются легкорастворимые соли).

Морфологический профиль собственно каштановых почв состоит из гумусового горизонта А, серого цвета с буроватым или коричневатым оттенком, комковато-пороховидной структуры; горизонта АВ, слабее по сравнению с горизонтом, А прокрашенного гумусом, более яркой каштановой или коричневой окраски; карбонатного горизонта Вса, плотного, призмовидно-ореховатого, с выделениями карбонатов в виде белоглазки и пропиточных пятен; гипсового горизонта Bcs, несколько рыхлее и влажнее предышущего. Ниже залегает почвообразующая порода Ccs, содержащая гипс и легкорастворимые соли. В почвах некоторых провинций аккумуляция гипса и легкорастворимых солей отсутствует (рис. 2.2).

Общая мощность прогумусированных горизонтов (А+В1) колеблется в различных фациях и провинциях от 25 до 45 см.

Каштановые почвы глинистого, тяжелои среднесуглинистого гранулометрического состава в верхнем горизонте содержат гумуса от 2,2—3,2 (пахотные) до 4% (целинные), а легкосуглинистого и супесчаного — от 1,5—2,5 до 3% соответственно. В составе гумуса количество гуминовых кислот и фульвокислот примерно одинаково. Сумма обменных оснований равна 20—30 мгэкв/100 г почвы, среди них имеется небольшое количество обменного натрия. Реакция нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах (рН 7,2—7,5) и щелочная в нижних. В несолонцеватых каштановых почвах профиль не дифференцирован по распределению илистой фракции и валовому содержанию Si02 и R. Изменение минеральной части выражается лишь в выщелачивании и отложении в горизонте С карбонатов и сульфатов (гипса).

Рис. 2.2 Профильная характеристика каштановой почвы

В северной части зоны сухих степей, получающей несколько большее количество осадков, распространены темно-каштановые почвы, по строению и свойствам близкие к южным черноземам. Они отличаются от каштановых большей интенсивностью дернового процесса, что выражается в повышении мощности гумусового горизонта (А+В 1=35—50 см) и возрастании в нем процентного содержания гумуса. Степень гумусированности в современной классификации служит одним из основных критериев разграничения подтипов каштановых почв Добровольский Г. В., Урусевская И. С. География почв: Учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. — 460 с.

Темно-каштановые почвы глинистые, тяжелои среднесуглинистые в верхнем горизонте содержат гумуса от 3,2—4,0 (пахотные) до 5% (целинные), легкосуглинистые и супесчаные — от 2,5—3 до 4% соответственно. Вскипание от соляной кислоты наблюдается на глубине 45—50 см, гипс и легкорастворимые соли находятся на глубине около 2 м. Реакция почв нейтральная в верхнем горизонте и слабощелочная и щелочная ниже по профилю, емкость поглощения 30—35 мгэкв/100 г почвы, в составе обменных оснований преобладают кальций и магний. Валовой состав по профилю однороден.