Биоклиматическая зональность почв

Биоклиматическая зональность почв как одна из закономер­ностей формирования и строения почвенного покрова была уста­новлена и всесторонне исследована на самом раннем этапе раз­вития генетического почвоведения. Сравнительный анализ свойств почв и особенностей их распределения в связи с изменением фак­торов почвообразования на территории Русской равнины позволил В.В. Докучаеву сформулировать это важнейшее положение геогра­фии почв. Он писал, что «поскольку все важнейшие почвообразоваели распределяются на земной поверхности в виде поясов и зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то неизбежно, что и почвы <...> — наши черноземы, подзолы и пр. — должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и пр.» (К учению о зо­нах природы: Избр. соч., 1954.). В развернутом виде положение В.В. Докучаева о широтной зональности явилось фундаментальным научным обобщением, впервые соединившим в единую стройную систему разнообразные факты и противоречивые объяснения при­чин распространения тех или иных почв. Значительный резонанс среди исследователей почв различных стран получила составленная В.В. Докучаевым в 1899 г. «Карта-схема почвенных зон Северного полушария». На ней было выделено пять мировых зон:

1) бореальная, или арктическая;

2) лесная с подзолами;

3) черноземных степей;

4) аэральная с подразделением на каменистые, песчаные, солон­чаковые и лёссовые пустыни;

5) латеритная.

На карте-схеме эти зоны опоясывали все материки Северного полушария, почти не отклоняясь от строго широтного направления.

Позднее, по мере накопления фактических данных о почвенном покрове Земли, первоначальные представления о преимущественно широтной зональности почв, открытой В.В. Докучаевым, все более и более усложнялись. Был предложен более универсальный термин и соответствующее ему понятие «горизонтальная зональность почв», т. е. полосчатое расположение почвенных ареалов на равнинах, ко­торые могут иметь и широтное, и субмеридианальное, и даже мери­диональное простирание. При этом, если речь идет именно о био­климатической зональности почв, конфигурация и направление почвенных зон обусловливаются характером пространственных из­менений гидротермических условий. В.М. Фридланд предложил различать несколько генетических типов зональных систем, в зави­симости от факторов, вызывающих переход одной зоны в другую. Им выделены следующие генетические типы почвенно-зональных систем (рис. 22.1).

1. Горизонтальная зональность, связанная с преобладанием измене­ния термического фактора:

а) в условиях достаточного увлажнения; она наблюдается в об­ластях с высоким увлажнением, где смена почвенных зон связана главным образом с изменением термического режима, так как при промывном режиме почв дальнейшее увлажнение приводит лишь к возрастанию стока;

б) в условиях резко недостаточного увлажнения; в крайне за­сушливых областях, где все почвы развиваются при недостаточном увлажнении; при непромывном и эксудативном водном режиме смена одних почвенных зон другими также связана с изменением терми­ческого фактора.

2. Горизонтальная зональность почв, связанная с преобладани­ем изменения фактора увлажненности. В умеренно влажных об­ластях причиной зональности является в первую очередь изме­нение степени увлажнения, причем здесь наблюдаются два раз­личных случая:

а) фактор увлажнения изменяется в том же направлении, что и термические условия. Например, увеличивается сухость климата и в этом же направлении наблюдается нарастание температур, проис­ходит быстрая смена на небольшом протяжении одних почвенных зон другими, образуется целый спектр зон;

б) фактор увлажнения изменяется в направлении, резко отлич­ном от направления изменений термических условий.

В этом случае происходят изменения направления зон, их изги­бание, переход из широтных в меридиональные. Если изменения фактора увлажнения не столь значительные, то наблюдаются изме­нения биоклиматических условий в пределах одной и той же зоны и формирование внутри зоны почвенно-биоклиматических провинций (или фаций).

Представления о почвенных фациях были сформулированы И.П. Герасимовым. Он писал, что местные провинциальные (фациальные) особенности климатов, обусловленные в основном мест­ными термодинамическими атмосферными процессами, существенно усложняют во многих регионах горизонтальную (широтную) зональ­ность почв и способствуют выраженности специфических местных явлений, вплоть до формирования особых типов почв и закономер­ностей их географического распространения.

Учение о биоклиматической почвенной зональности было рас­пространено В.В. Докучаевым не только на равнинные, но и на горные территории. При исследовании почв Русской равнины он обратил внимание на то, что распространение типов почв связано с высотой местности, и высказал предположение о возможном суще­ствовании вертикальных почвенных зон. Посетив позднее Кавказ и ознакомившись с его природой и почвами от подножий до горных вершин, В.В. Докучаев установил закон вертикальной зональности. «Так как вместе с поднятием местности всегда закономерно изме­няются и климат, и растительность, и животный мир — эти важ­нейшие почвообразователи, то само собой разумеется, что также закономерно должны изменяться и почвы по мере поднятия от по­дошвы гор, например Казбека или Арарата, к их снежным верши­нам, располагаясь в виде тех же последовательных, но уже не гори­зонтальных, а вертикальных зон, начиная в подходящих, разумеет­ся, случаях латеритами и желтоземами и кончая подзолами и кислыми торфянистыми почвами» (В.В. Докучаев, 1954).

Высказанная В.В. Докучаевым идея аналогии между горизон­тальной и вертикальной зональностью в дальнейшем развивалась его учеником С.А. Захаровым, который изучал долгое время почвы Кавказа и пришел к выводу, что каждой горизонтальной зоне соот­ветствует своя вертикальная, за исключением горно-луговой, ана­логи которой на равнинах в то время были неизвестны.

С.А. Захаров ввел ряд понятий для явлений отклонения верти­кальной почвенной зональности от единой «идеальной» схемы. Им было использовано понятие об «инверсии почвенных зон», т. е. та­ком расположении вертикальных зон, при котором нижние зоны располагаются выше, чем это следовало бы по аналогии со схемой горизонтальных зон. Примером инверсии зон в Закавказье может быть появление черноземов на Армянском нагорье выше зоны бу­рых лесных почв, приуроченных к более увлажненным склонам гор­ных массивов. Были введены понятия об «интерференции», или «выпадении», зон для случаев, когда в силу климатических или орог­рафических особенностей какая-либо зона или несколько зон вы­падали из общей системы: например, зона каштановых почв по южным склонам, проникая очень высоко в горы, смыкается непос­редственно с зоной горно-луговых почв; зоны черноземов и бурых лесных почв выпадают. Случаи проникновения одних зон в другие (например, по горным долинам) С.А. Захаров называл «миграцией почвенных зон».

По мере накопления материалов о почвах гор Средней Азии, Алтая, Южной и Восточной Сибири, а также материалов о за­кономерностях распределения почвенных зон в горах Централь­ной и Юго-Восточной Азии, в Кордильерах и в Андах выяснилось, что состав вертикальных почвенных зон и структура зональности сложны и разнообразны и не всегда подчиняются единой схеме почвенных зон от более теплых и сухих к более холодным и влажным.

Выяснилось, что состав и структура почвенных вертикальных зон зависят от положения:

а) данной горной страны в системе географических поясов;

б) в пределах пояса в различных секторах увлажнения (приокеанических и континентальных).

Существенное значение для понимания особенностей вертикаль­ной зональности почв в горных странах континентального климата имело исследование Р.И. Аболиным вертикальных почвенных по­ясов в Центральном Тянь-Шане. Здесь особенно ярко проявляется значение орографии в формировании аридных и экстрааридных климатов во внутренних впадинах и на изолированных от влияния приносящих влагу воздушных масс нагорьях. В Центральном Тянь - Шане распространены на больших абсолютных высотах высокогор­ные степные и высокогорные пустынные почвы, отделенные от пу­стынных и степных почв подножий гор и прилегающих равнин се­рией вертикальных влажных зон с черноземами, горно-лесными и горно-луговыми почвами.

Наряду с уточнением и обобщением материалов, касающихся вертикальной зональности почв, возникло представление, выдви­нутое Ю.А. Ливеровским и Э.А. Корнблюмом, о необходимости введения понятия «горная зональность», охватывающего более ши­рокий комплекс явлений, чем непосредственное изменение клима­та, растительности и почв с увеличением абсолютной высоты на горных склонах.

Авторы обратили внимание на особенности изменения почв на предгорных равнинах, имеющих незначительные изменения абсо­лютных высот. Здесь образуются особые предгорные почвенные зоны, отличные от почвенной зоны прилегающих равнин. Появление этих предгорных зон связано с трансформацией перемещающихся воз­душных масс и фронтов под влиянием горных хребтов.

Как видно из вышеизложенного, со времен В.В. Докучаева концепция биоклиматической зональности почв претерпела су­щественные изменения. Она значительно усложнилась, конкре­тизировалась и мало напоминает схематическое представление о всеобщем господстве на поверхности Земли строго широтных почвенных зон.