горные породы приобретают ряд новых свойств, не характерных для исходных плотных пород и имеющих существенное значение для почвообразования: 1) из плотных, массивных образований становятся рыхлыми, раздельночастичными; 2) приобретают порозность, а вместе с нею воздухоемкость и воздухопроницае мость, влагоемкость и водопроницаемость; 3) наряду с первич ными породообразующими минералами горные породы коры выветривания содержат вторичные минералы, в том числе гли нистые минералы предколлоидного и коллоидного размера, яв ляющиеся продуктом трансформации и неосинтеза и обладающие обменной поглотительной способностью; 4) перераспределяются на земной поверхности по своему гранулометрическому, минера логическому и химическому составу; 5) содержат химические элементы, как биофильные, так и токсичные, в форме доступных живым организмам соединений; 6) имеют литологическую слоистость, формирующуюся в процессах выветривания, пере мещения и переотложения материала.
Таким образом, уже в процессе выветривания горные породы приобретают ряд свойств, существенных для формирующихся из них почв. В процессе почвообразования, накладывающегося на выветривание или следующего за ним, эти свойства получают дальнейшее развитие, трансформируясь в почвенные свойства. Рухляк выветривания, оставшийся на месте своего образования (элювий породы) либо переотложенный водными либо ветровыми потоками или силой гравитации, служит благоприятным субстра том для поселения низшей и высшей растительности и связан ной с нею фауны и, соответственно, для интенсивного развития почвообразования.
Почвообразование по существу сводится к формированию в пределах выветренной либо выветривающейся толщи исходной породы специфического строения (иерархической почвенной структуры), приобретению новообразованной почвой особых свойств и функций и постоянному динамическому воспроизводст ву (поддержанию) этих структур, свойств и функций в общей динамике геосферных процессов на земной поверхности.
17.2.Стадийность почвообразования
Впроцессе почвообразования каждая почва проходит ряд последовательных стадий, направление, длительность и интенсив ность которых определяются конкретным комплексом факторов почвообразования и их эволюцией в каждой точке земной по верхности (рис. 52).
Стадия начального почвообразования (1 на рис. 52) (на скальных горных породах она носит название первичного почво образования) обычно весьма длительна, поскольку свойства поч венного тела, характерные для развитых почв, еще не сформиро вались, мала мощность охватываемого почвообразованием суб страта, медленно происходит аккумуляция элементов почвенного
295
|
|
плодородия, |
профиль |
лишь |
в |
|||
|
|
слабой степени |
дифференциру |
|||||
|
|
ется на генетические горизонты. |
||||||
|
|
Начальное |
почвообразова |
|||||
|
|
ние сменяется стадией разви |
||||||
ВРЕМЯ почбоодраэодания |
|
тия почвы (2 на рис. 52), ко |
||||||
|
торая протекает с нарастающей |
|||||||
Рис 52 Стадии почвообразования: |
||||||||
интенсивностью, |
охватывая все |
|||||||
1 — начальное почвообразование, |
2 — |
|||||||
развитие почвы, 3 — климаксное |
состоя |
большую |
толщу |
почвообразую- |
||||
ние I,4 — эволюция почвы по пути а или |
щей породы вплоть до форми |
|||||||
б, 5 — климаксное состояние И (а или б), |
||||||||
6 — новая эволюция почвы по пути в, г, д |
рования зрелой почвы с харак |
|||||||
или е, 7 — климаксное состояние III |
терным |
для |
нее профилем |
и |
||||
(в, г, д или е) |
|
комплексом |
свойств. |
К концу |
||||
|
|
|||||||
|
|
этой стадии |
процесс |
постепен |
||||
но замедляется, вернее, приходит к некоторому равновесному состоянию, определяемому комплексом факторов почвообразо вания и внутренних почвенных свойств. При этом достигается третья стадия, стадия равновесия — климаксное состояние (3 на рис. 52), длящееся неопределенно долго. В климаксном состоя нии поддерживается более или менее постоянное динамическое равновесие почвы со средой, т. е. с существующим комплексом факторов почвообразования.
На каком-то этапе климаксная стадия сменяется эволюцией почвы (4 на рис. 52) в результате саморазвития экосистемы, в которую она входит в качестве одного из компонентов, либо в результате изменения одного или нескольких факторов почво образования — климата, растительности, характера грунтового увлажнения, под влиянием распашки территории, орошения или осушения и т. д. Стадия эволюции почвы может быть сопостав лена со стадиями развития и ведет к какому-то новому климаксному состоянию. При этом образуется новая почва с новым про филем и новым комплексом свойств. Примеры эволюции одних типов почв в другие многочисленны и хорошо изучены: формиро вание луговых почв из болотных при обсыхании территории или каштановых почв и черноземов из луговых при остепнении; пере ход солончака в солонец при рассолении; оподзоливание буроземов; заболачивание автоморфных почв и т. д. В данном случае почва образуется не непосредственно из почвообразующей породы, а из предшествовавшего какого-то вида почвы. Таких циклов почвообразования на одном и том же субстрате может быть несколько. В профиле таких полигенетических (поли циклических) почв обычны унаследованные реликтовые черты и признаки, не связанные с современным этапом почвообразо вания.
Эволюция почвы может идти в разных направлениях: по пути нарастания мощности почвы или по пути ее уменьшения, по пути засоления почвы или ее рассоления, по пути деградации почвен ного плодородия или его нарастания. Все это определяется конкретными природными ситуациями. Очередной этап эволю
те
ции — это новая почва или ее новое устойчивое состояние, ко торые в свою очередь сменяются новыми эволюционными цик лами.
Развитие и эволюция почв и почвенного покрова в целом на земной поверхности протекает не случайно, а в соответствии с общей историей ландшафтов, определяемой глобальными гео логическими процессами, в частности глобальными климатиче скими, тектоническими и морфоструктурными процессами. Текто нические поднятия и опускания, широкомасштабные подвижки земной коры, глобальные изменения климата, континентальные оледенения служат мощными факторами эволюции почв.
Оценивая общность и различия в истории почвенного покрова континентов, В. А. Ковда (1965, 1973) пришел к заключению о том, что имеется единый путь эволюции почв и почвенного по крова великих водно-аккумулятивных равнин мира, связанный с их общей геологической эволюцией в направлении постепенного абсолютного или относительного поднятия (формирование мор ских и речных террас), усиления дренированности и обсыхания, ведущего в зависимости от климатических условий к выщелачи ванию, остепнению или опустыниванию почв. Отсюда родилась идея о единой эволюционной цепи почв водно-аккумулятивных равнин, проходящих в своем историческом развитии последо вательные стадии гидроаккумулятивного, гидроморфного, мезогидроморфного, палеогидроморфного, протерогидроморфного и неоавтоморфного почвообразования (табл. 60).
Иначе развивается почвообразование на высоких первичных эрозионных равнинах и плато, где на начальных стадиях форми руются примитивно-автоморфные, затем развитые автоморфные и, наконец, палеоавтоморфные почвы на мощной коре выветрива ния, составляющие свою особую эволюционную цепь. Своеобраз но развивается и горно-эрозионное почвообразование на склонах высоких горных систем, где действуют свои особые факторы эво люции почв (табл. 60) и для которых характерен в большинстве отрицательный баланс продуктов почвообразования.
17.3. Вынос и аккумуляция при почвообразовании
Почвообразование в определенном смысле можно рассматри вать как соотношение процессов выноса и аккумуляции, причем выносу из охваченной почвообразованием толщи подвергаются одни вещества, а аккумуляции в ней, относительной или абсо лютной, — другие.
Абсолютная аккумуляция веществ при почвообразовании — это поступление веществ в почвообразующую породу из атмо сферы или гидросферы и накопление их в формирующейся почве. Таким путем в почвах накапливаются углерод (фотосинтез — создание биомассы — отмирание биомассы — разложение —гу мификация — гумусонакопление), азот (азотфиксация — потреб ление организмами — отмирание биомассы — нитрификация, ам-
297
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
60. |
Эволюционные |
ряды |
почвообразования |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
(В. А. Ковда, 1973; Б. Г. Розанов, 1977) |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Эволюционный ряд |
Стадия |
эволюции |
|
Выражение баланса веществ |
|
Геоморфологические |
Примеры типов почв на |
|||||||||||||||
|
|
|
почв |
|
|
при почвообразовании* |
|
поверхности суши |
данных стадиях эволюции |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Гидроморфное |
поч |
Гидроаккумулятив |
S |
= |
f(P |
+ |
Ab |
|
+ |
Am |
|
+ |
Ag),t |
Морские |
побережья, |
Мангровые, маршевые, |
||||||
вообразование на вод |
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дельты, |
эстуарии |
плавневые |
|
|||
но-аккумулятивных |
Гидроморфная |
S |
= |
f(P |
+ |
Ab |
|
+ |
Ag),t |
|
|
Депрессии |
низмен- |
Аллювиальные дерно |
||||||||
равнинах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ности поймы |
|
вые, луговые, лугово-бо- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лотные, болотные |
|
|
|
|
Мезогидроморфная |
S = |
f(P |
+ |
Ab |
|
+ |
Ag), |
t |
|
|
Низменности, шлейфы |
Лугово черноземные, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
склонов, |
надпойменные |
лугово каштановые, лу |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
террасы |
рек |
|
гово сероземные |
|
|
|
|
Палевгидроморфная |
S |
= |
f(P |
+ |
Ab |
|
+ |
Ag' |
|
- |
Ag), |
t |
Высокие террасы рек |
Вертисоли, солонцы |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приподнятые |
низменно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сти |
|
|
|
|
|
|
|
Протерогидроморф |
S |
= |
f(P |
+ |
Ab |
|
+ |
Ag" |
|
- |
Ag), |
t |
Слабо |
расчлененные |
Черноземы, |
каштано |
|||
|
|
|
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приподнятые |
равнины |
вые, сероземы |
|
|
|
|
|
Неоавтоморфная |
S |
= |
f(P |
|
+Ab |
- |
Ag),t |
|
|
Сильно расчлененные |
Серые лесные |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приподнятые равнины |
|
|
||
Автоморфное почво |
Примитивно-авто |
S |
= |
f(P |
+ |
Ab |
- |
Am |
- |
Ag), |
t |
Молодые |
эрозионные |
Литосоли, |
регосоли, |
|||||||
образование на дену |
морфная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равнины, сильно расчле |
пелосоли |
|
||||
дационных равнинах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ненные плато |
|
|
||||
|
|
|
Автоморфная |
S |
= |
f(P |
+ |
Ab- |
Ag), |
|
t |
|
|
Эрозионные равнины и |
Буроземы |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плато |
|
|
|
|
|
|
|
Палеоавтоморфная |
S = f(P |
+ |
Ab - |
|
Ag' |
- |
|
Ag),t |
|
Древние |
эрозионные |
Красно-желтые фер- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равнины и плато |
раллитные |
|
||
Горно-эрозионное |
Горная |
примитив |
S = |
f(P |
+ |
Ab |
+ Am |
|
+ |
Ag), t |
Скалистые молодые и |
Горные литосоли |
||||||||||
почвообразование |
на |
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
омоложенные горы |
|
|
|||
горных |
склонах |
|
Горная |
развитая |
S= f(P |
+ |
Ab |
+ Am |
+ |
Ag), |
t |
Высокие |
средневоз |
Рендзины, ранкеры |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
растные |
горы |
|
|
|
|
|
|
Горная |
зрелая |
S = |
f(P |
|
+ Ab |
+ |
Am |
+ Ag), t |
Древние денудирован |
Красноземы |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ные горные системы |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
* |
S — почва, Р — почвообразующая порода, Ab — биологическая аккумуляция, Am — механическая аккумуляция, Ag — современная гео |
|||||||||||||||||||||
химическая аккумуляция, Ag' и Ag" — древняя геохимическая аккумуляция, t — время почвообразования |
|
|
||||||||||||||||||||