Микроструктуры и мезоструктуры почвенного покрова

Микроструктуры почвенного покрова распространены главным образом на слабо расчлененных и недостаточно дренированных рав­нинах — это комплексы и пятнистости почв. Появление комплек­сов почв (контрастных микроструктур) имеет разные причины, но главная из них — микрорельеф — неровности поверхности с разни­цей высот между повышениями и понижениями от нескольких сан­тиметров до 2—3 м и площадью от нескольких квадратных метров до 300-500 м².

В отличие от мезоструктур, где мезорельеф и пестрота почвообразующих пород формируются независимо от почвообразования и обычно предшествуют ему, в процессе формирования микрострук­тур почвообразование взаимосвязано с развитием микрорельефа и растительности и существенно на них влияет.

Комплексы почв наиболее типичны для экстремальных биокли­матических условий с дефицитом тепла или влаги или того и друго­го вместе. Они широко распространены в тундровой зоне, особенно при наличии вечной мерзлоты. В условиях вечной мерзлоты (при периодическом замораживании и оттаивании верхнего слоя почв) и континентального климата возникает полигонально-трещинный микрорельеф. Здесь господствуют полигональные почвенные комп­лексы, в которых рисунок почвенного покрова образован шести-, пяти- и четырехугольниками.

В более влажных тундрах с вечной мерзлотой формируются медальонный микрорельеф и округло-пятнистые почвенные комплек­сы на плоских поверхностях и струйчатые (вследствие солифлюкции) — на склонах.

В сухих степях и полупустынях на слаборасчлененных равнинах широко распространены округло-пятнистые солонцовые комплек­сы, связанные с перераспределением влаги и легкорастворимых солей по элементам микрорельефа: микрозападины, получающие больше влаги, занятые лугово-степными (лугово-каштановыми, лугово-бурыми) почвами, и микроповышения — солончаковатыми солонцами (рис. 23.1).

Многие формы микрорельефа имеют зоогенное происхождение, поэтому пятнистые комплексы часто связаны с деятельностью землероев (сурков, сусликов) и термитов.

Многие мелкопятнистые почвенные комплексы имеют фитогенное происхождение, особенно при разреженном растительном по­крове в полупустынях и пустынях, где единичные растения или их

Рис. 23.1. Солонцовые комплексы Прикаспийской низменности: а — округло-западинный просадочный с сусликовинами; б — потяжино-мелкопятнистый с сусликовинами: 1 — перерытые почвы суслячьих бугорков, солончаковатые; 2 — корковые солончаковатые солонцы плоских поверхностей под черной полынью; 3 — столбчатые со­лонцы плоских поверхностей под белой полынью; 4 — столбчатые загипсованные солонцы с солянками вокруг старых суслячьих бугорков; 5 — западины со светло-каштановыми со­лонцеватыми почвами под типчаково-серополынными группировками; 6 — центральные, наиболее пониженные части западин с темноцветными лугово-каштановыми почвами под типчаково-разнотравными группировками

группы препятствуют развеванию поверхности почв и способству­ют задержанию эолового материала, что приводит к формированию фитогенного микрорельефа.

В большинстве названных выше случаев появлению комплекс­ности почвенного покрова способствует перераспределение по эле­ментам микрорельефа влаги, что обусловливает неоднородность ра­стительного покрова, различную степень задернения и затенения почв и соответственно различную подверженность их процессам дефляции и поверхностной эрозии.

На низких речных и озерных террасах, а также на низменных морских побережьях, где близко к поверхности находятся минера­лизованные грунтовые воды, возникают пятнистые солончаковые комплексы.

В переменно-влажных субтропических и тропических областях на почвообразующих породах глинистого монтмориллонитового состава распространены слитоземы. В результате переменного ув­лажнения и иссушения почв (соответственно набухания и сжатия) формируются полигональные комплексы со своеобразным микро­рельефом — гильгаи. Почвы в них различаются по карбонатное™, содержанию легкорастворимых солей и другим свойствам.

Названные типы комплексов в комбинации с различными со­четаниями и мозаиками почв образуют сложные структуры почвен­ного покрова. Ареалы наиболее широко распространенных комп­лексов почв показаны на учебной Почвенной карте мира (масштаба 1 : 15 ООО ООО) и Почвенной карте РСФСР (масштаба 1 : 2 ООО ООО) особыми знаками.

В ряду мезоструктур почвенного покрова различают сочетания и мозаики почв.

Сочетаниями называются комбинации почв, закономерно сме­няющих друг друга по элементам рельефа и связанных между собой боковым перемещением поверхностных или почвенно-грунтовых вод с растворенными и взвешенными химическими соединениями — продуктами выветривания и почвообразования. Вещества, выноси­мые из почв и пород повышенных элементов рельефа, в определен­ных биоклиматических и ландшафтно-геохимических условиях в той или иной мере задерживаются в наносах и почвах депрессий, в ре­зультате чего формируются геохимически сопряженные ареалы почв, закономерно сменяющие друг друга от местных повышенных эле­ментов рельефа к местным депрессиям.

Мозаиками называются неупорядоченные в пространстве и гео­химически несопряженные между собой комбинации почв, связан­ные с литологической неоднородностью выходящих на поверхность коренных пород или неупорядоченным распределением в простран­стве рыхлых отложений различного механического и минералоги­ческого состава.

Геометрические типы мезоструктур почвенного покрова опреде­ляются, во-первых, тектонически обусловленными морфоструктурными особенностями рельефа того или иного региона. Существен­но различны мезоструктуры цокольных и денудационных возвы­шенных равнин (пенепленов), высоких и средневысотных пластовых и денудационно-аккумулятивных равнин древних плит и молодых платформ, аккумулятивных низменных равнин.

Во-вторых, мезоструктуры почвенного покрова могут быть тесно связаны с морфоскульптурами рельефа, которые генетически обяза­ны различным экзогенным процессам: ледниковой экзарации и ак­кумуляции, водно-ледниковой, озерной, речной и морской аккуму­ляциям, разнообразным формам водной эрозии, дефлюкционным, Дефляционно-аккумулятивным и карстово-суффозионным процессам.

Наложение определенного типа морфоскульптур на то или иное морфоструктурное основание создает разнообразие генетико-геометрических форм рельефа, а соответственно и типов структур почвен­ного покрова.

Наибольшее влияние морфоструктурного основания на почвен­ный покров проявляется на цокольных и денудационных возвы­шенных равнинах, где обычны выходы на поверхность массивно- кристаллических или разнообразных плотных осадочных пород, что обусловливает литологическую неоднородность и приводит к появ­лению неупорядоченных мозаичных структур.

На высоких и средневысоких пластовых равнинах влияние ли­тологии морфоструктурного основания проявляется в меньшей сте­пени и преимущественно на участках с глубоким эрозионным рас­членением. Вдоль эрозионных врезов обнажаются коренные породы, что приводит к появлению среди упорядоченных сочетаний почв участков, вытянутых вдоль эрозионных врезов с мозаичными струк­турами почвенного покрова.

На аккумулятивных равнинах и низменностях влияние морфо-геоструктур на почвенный покров практически не сказывается. Здесь главная роль в формировании и дифференциации почвенного по­крова принадлежит экзогенным формам рельефа: геометрия мор­фоскульптур предопределяет те или иные геометрические формы мезоструктур почвенного покрова с господством упорядоченных сочетаний почв.

Морфоструктуры обязаны эндогенным процессам и в своем рас­пространении подчинены геологическим закономерностям; морфоскульптуры связаны с экзогенными процессами, которые в свою оче­редь, подчиняются в своем распространении и формах проявления географическим закономерностям; в первую очередь они связаны с палеоклиматическими и современными климатическими условиями.

Некоторые типы мезоструктур почвенного покрова распростра­нены очень широко, другие встречаются спорадически.

В табл. 23.1 названы наиболее распространенные типы мезост­руктур почвенного покрова равнин. Мезоструктуры почвенного по­крова обычно характеризуются рисунком почвенного покрова с яс­ными элементами симметрии.

Для низменных водно-аккумулятивных равнин характерны по­лосчатые структуры, для возвышенных эрозионных равнин — дре­вовидные, для подгорных равнин, образованных конусами выноса горных рек, — веероподобные, для равнин с суффозионными и тер­мокарстовыми формами рельефа — округло-пятнистые и кольце­вые структуры.

Таблица 23.1

Основные морфологические типы мезоструктур почвенного покрова (счетания и мозаики)

Рисунок пространственных комбинаций генетически друг с другом не связанных почв, как правило, лишен элементов симметрии — мозаичен.

Мозаики появляются на денудационных равнинах и в горных областях. Существуют и переходные формы структур почвенного покрова, несущие в себе черты и сочетаний и мозаик.

Макро- и мегаструктуры почвенного покрова

Тот или иной тип макроструктуры почвенного покрова обуслов­лен совокупным воздействием ряда факторов: биоклиматических, орографических, литологических, историко-генетических и других, приводящих к пространственной дифференциации почв. В боль­шинстве случаев макроструктуры почвенного покрова представля­ют собой пространственно-упорядоченные системы, связанные с тем или иным упорядоченно расположенным почвообразующим факто­ром или их совокупностью.

В ряду упорядоченных макроструктур почвенного покрова нуж­но назвать прежде всего определенные типы горизонтальной (или равнинной) и вертикальной (или горной) зональности почв, свя­занные с биоклиматической зональностью. Подобные структуры называют биоклиматогенными.

В этом случае макроструктуры почвенного покрова состоят из определенного набора почвенных зон. При этом под почвенной зо­ной понимается ареал определенного типа почвенных сочетаний, в состав которых наряду с одним или несколькими типами плакор- ных (субаэральных) почв входят также сопряженные с ними типы почв, развивающиеся в интразональных (супераквальных, геохими­чески подчиненных) условиях.

Упорядоченные макроструктуры почвенного покрова могут быть связаны также с изменением условий почвообразования по формам макрорельефа, с последовательной сменой на обширных простран­ствах гор и равнин различных по механическому и минералогичес­кому составу комплексов рыхлых наносов, с дифференциацией по­чвенного покрова под воздействием палеоклиматогенных и палео- гидрогенных факторов и др.

С механической дифференциацией вещества связаны многие литолого-генетические типы рыхлых отложений. Упорядоченное расположение на обширных пространствах равнин различных по механическому и минерало-химическому составу типов рыхлых отложений определяет местами макроструктуру почвенного покрова. Особенно ярко подобная дифференциация проявляется на подгор­ных равнинах и в межгорных котловинах, на пространствах древне- аллювиальных и флювиогляциальных равнин, по окраинам жарких пустынь.

Макроструктуры, связанные с геохимической и минералого-гра- нулометрической дифференциацией почвообразующих пород, мо­гут быть названы упорядоченными литогенными.

В некоторых случаях упорядоченные макроструктуры почвенно­го покрова связаны с эндогенными литологическими факторами. Они возникают в областях современных действующих и недавно потухших вулканов. Вулканические брекчии, туфы, отложения вул­канических пеплов, газовые выделения и гидротермальные источ­ники образуют упорядоченные зоны вокруг действующего вулкана. Ослабление интенсивности пеплопадов по мере удаления от центра извержения наряду с различиями гранулометрического состава и ослаблением поствулканических явлений обусловливают упорядо­ченное зональное расположение почв, часто контролируемое на­правление господствующих ветров. Возникающие в результате по­добной дифференциации макроструктуры почвенного покрова бу­дем называть вулканогенными.

Упорядоченные макроструктуры почвенного покрова весьма ча­сто связаны с историко-генетическими факторами. Особенно от­четливо они проявляются на древнеаллювиальных и приморских низменных равнинах мира, где с различными по возрасту геомор­фологическими уровнями связаны определенные стадии развития почвенного покрова с последовательно замещающими друг друга семействами и типами супераквальных (гидроморфных), постсупераквальных (палеогидроморфных) и вторичных субаэральных почв. Макроструктуры такого рода могут быть названы палеогидро генными.

Сложные, но закономерные макроструктуры почвенного покро­ва характерны для цокольных равнин, плоскогорий, древних щитов и плит в тропических субэкваториальных и экваториальных облас­тях. Здесь на обширных пространствах сохранилась древняя ферраллитная, местами сильно латеризованная кора выветривания, ле­жащая in situ или в той или иной мере размытая в верхней части и переотложенная в виде делювиальных и пролювиальных отложе­ний. Эти древние продукты выветривания выступают как почвообразующие породы весьма специфического состава, существенно определяющие характер современных почв саванн и ксерофитных тропических редколесий и кустарников, а местами, как, например, в Австралии, и почв тропических пустынь. На поверхности древних пенепленов сохранились не только древние элювиальные коры вы­ветривания и части профилей древних почв, но и древние супераквальные образования — массивные латеритные коры.

Лишь в областях интенсивного эрозионного расчленения, где древняя кора размыта, или в областях современного вулканизма, на относительно свежем материале, формируются почвы, соответству­ющие современным биоклиматическим условиям. Сложное сочета­ние древних продуктов выветривания и связанных с ними почв с современными характерно для такого рода макроструктур почвен­ного покрова. Они могут быть названы палеоклиматогенными, хотя этот термин и не исчерпывает всей сложности почвенного покрова подобных территорий.

Наряду с упорядоченными макроструктурами почвенного покро­ва, обусловленными процессами, происходящими в географичес­кой оболочке, местами на первый план выступают и существенно усложняют общую картину неупорядоченные макроструктуры, связан­ные с геологическим строением и литологическим составом пород. Подобные структуры можно назвать неупорядоченными литогенными. Особенно часто они наблюдаются в горных областях, с молодыми и постоянно обновляющимися вследствие интенсивной денудации почвами. Здесь характер почв наиболее тесно связан с химическим, минералогическим составом и физическими свойствами массивных пород, распространение которых подчинено не географическим, а геологическим закономерностям. Массивы известняков или основ­ных изверженных пород часто вносят существенное усложнение в упорядоченные макроструктуры как горной, так и горизонтальной почвенной зональности.

В некоторых случаях в формировании макроструктур почвенно­го покрова участвуют и антропогенные факторы. Так, в систему гор­ной почвенной зональности в ряде случаев вклинивается зона тер­расированных склонов с плантациями, полями орошаемого риса, где рельеф, почвы и почвенный покров существенно преобразова­ны земледельческой культурой.

Наиболее универсальны из названных выше упорядоченных мак­роструктур почвенного покрова — биоклиматогенные, проявляю­щиеся в форме горизонтальной (равнинной) и вертикальной (гор­ной) зональности почв.