 |
|
|
Почвы и климат |
|
|
|
Почвы и климат |
|
Содержание:
|
Биологическая концепция почвообразования указывает на необходимость при рассмотрении генезиса почв исходить из основного принципа советской биологии о диалектическом единстве организма и среды. Правильное истолкование условий почвообразования в их генетической связи и эволюции представляет собой столь же важный путь в исследовании почвы, как и изучение ее химического состава, структуры или каких-либо других свойств. Применение сравнительно- географического метода в почвоведении позволило установить главнейшие закономерности пространственного распространения почв, а также выявить сопряженность почв с условиями их формирования. Установление связи между почвами и другими элементами природного комплекса и рассмотрение этой связи послужило основой проводившихся почвенных исследований.
В генетическом почвоведении вопрос о почвенно-климатических соотношениях является одним из кардинальных. Глубокое знание закономерностей почвенно-климатических связей важно и в практическом отношении. Это особенно справедливо в наши дни, когда осуществляются широкие мероприятия по изменению местного климата и управлению водным режимом почв. Очевидно, что глубокое выяснение почвенно-климатических зависимостей представляет высокий общий интерес.
Климат, входя органическим компонентом в целостное развивающееся единство почва—климат—растение, является одним из равнозначимых почвообразователей. Образование почв в одинаковой мере немыслимо как без атмосферных воздействий, так и без материнских пород или без биологической деятельности. В связи с этим, такие представления, как „климат * является главным фактором почвообразования" или „климат является ведущим фактором почвообразования" и т. п., должны быть устранены.
В силу диалектических законов, развитие природной системы почва— климат—растение проникнуто единством причины и следствия,—в кем есть элементы как влияния, так и взаимосвязи и взаимозависимости.
Факторы — почвообразователи
Положение о совокупности роли факторов — почвообразователей не следует воспринимать догматически. Его необходимо рассматривать в свете диалектики развития. В процессе развития почвообразования, на каждом из его этапов значение тех или других почвообразователей неизбежно опосредствуется как относительное. В связи с этим, иг характер соотношений между климатом и почвой известным образом видоизменяется в зависимости от того, в каком звене процесса почвообразования эти соотношения проявляются.
Главная особенность климата среди других факторов (условий) почвообразования заключается в том, что климат определяет такие существенные факторы жизни растений как тепло и влага. Ни с одним из других факторов—почвообразователей не связаны столь глубокие различия в почвообразовании, как те, которые сопряжены с влиянием водно-тепловых элементов климата на развитие биологических процессов на земной поверхности. Совокупность климатических влияний на почвообразование проявляется, главным образом, в световом и тепловом режиме растительных формаций и в гидротермическом режиме почв; роль климата в других отношениях носит более частный характер. При этом влияние элементов общего климата на гидротермический режим почв существенно видоизменяется в зависимости от характера и фазы развития растительного покрова, стадии развития почвы и состояния ее поверхности. Наряду с этим, климат оказывает и прямое физическое влияние на почвообразование, определяя энергетической уровень минеральных преобразований в коре выветривания, обусловливая миграцию веществ на земной поверхности, сказываясь на физическом состоянии почвенной массы. Наконец, климат в своих основных качествах, в общей величине прихода света, тепла и влаги к земной поверхности подчинен общеземным закономерностям. Никакой другой почвообразователь не носит столь выраженных общеземных закономерностей, как климат.
При исследовании почвенно-климатических взаимозависимостей необходимо принять во внимание наличие двух порядков динамических соотношений между взаимосвязанными элементами—почвами, климатом и растительностью: необходимо учитывать существенно различный характер динамических связей первого порядка (зональных), зависящих от „условно статических" факторов, и связей второго порядка (местных), быстро протекающих, определяемых, главным образом, биологической деятельностью.
Следовательно, беря фито-почвенно-климатические соотношения как взаимосвязанные, динамические и развивающиеся, надо, однако, по-разному подходить к ним в зависимости от того, какого порядка соотношения или изменения желают исследовать или имеют в виду преобразовать—общезональные или более местные.
Исследование почвенно-климатических закономерностей является трудной задачей.
Глубокое и географически достаточно полное раскрытие почвенно- климатических зависимостей должно основываться на учете всей конкретной сложности климатических условий и почв на пространстве земной суши. Исследование почвенно-климатических зависимостей должно опираться не только на общее знание типа климата, но и на детальный анализ роли его составляющих: баланса тепла и сезонного хода температур, баланса влаги и распределения осадков по сезонам, а также их вида, относительной влажности воздуха, деятельности ветра и еще ряда других. При этом климат и почвы обязательно должны рассматриваться в развитии, во взаимосвязи и взаимозависимости с другими компонентами географической среды, а также с учетом культурных воздействий.
Между тем, несмотря на многочисленность данных, характеризующих яючвы и климат больших областей земной суши, а также на немалое число разного рода почвенно-климатических сопоставлений, очень многие элементы почвенно-климатических соотношений еще не вскрыты, а установленные—не охарактеризованы в должной мере в географическом аспекте.
В связи со всем этим важно было предпринять попытку выяснить прежде всего наиболее общие закономерности почвенно-климатических соотношений, выявить порядок и направление главнейших сопряженных изменений.
Постановка задачи в этом виде не исключает необходимости осуществить в дальнейшем более глубокие и детальные исследования. Но проведение первого этапа исследований по выяснению наиболее общих моментов, помимо самостоятельного значения, несомненно, позволило бы с большей уверенностью развивать работы далее, к раскрытию почвенно-климатических соотношений во всей их конкретной сложности.
Результаты ранее проведенных иследований почвенно-климатических соотношений показывают, что главнейшими климатическими показателями, с которыми обнаруживают явную связь наиболее существенные черты гидротермического режима почв, являются средняя годовая температура воздуха и годовое количество осадков. Эти показатели приняты в настоящем исследовании в качестве наиболее общих климатических координат. Далее, в единстве с климатическими условиями были подвергнуты рассмотрению соотношения климата и почв с растительностью в их сопряженности, т. е. устанавливались генетические соотношения.
Исследование закономерной связи той или другой почвенной характеристики с основными климатическими координатами подчинялось установлению качественных рубежей. Наряду с выяснением непрерывных рядов количественной сопряженности тех или других свойств почв с климатическими условиями, выявлялись и качественные узлы почвообразования.
Настоящее исследование на первом этапе заключалось в том, что путем наложения на мировую почвенную карту карт изогиет и изотерм определялись климатические условия в пределах контуров тех или других почвенных типов. Найденные климатические характеристики точечными отметками наносились на систему прямоугольных координат, у которой по ординате отложена средняя годовая температура в °С, а по абсциссе—годовое количество осадков в мм.
Нанесение найденных климатических характеристик на координатный график показало, что климатические отметки по каждому почвенному типу располагаются группами в определенных пределах климатических условий. Последнее обстоятельство позволило выделить на этом координатном графике некоторые поля с преобладанием климатических отметок, характеризовавшие климатические условия районов распространения тех или других почвенных типов. Эти поля были названы почвенно-климатическими ареалами.
Рассмотрение размещения почвенно-климатических ареалов в координатном графике позволило выделить в его пределах некоторые криволинейные ряды, по которым распределились все почвенно-климатические ареалы последовательно от пустынных и полупустынных до почв сильно увлажненных областей. Это дало основание назвать выделенные ряды гидрорядами. Все они, как оказалось, отвечают одному и тому же выражению; t = 43,2 log Р — ///, где t—средняя годовая температура в °С, и Я—годовое количество осадков, а величина Hf, названная гидрофактором, представляет собой параметр,, имеющий определенное значение для каждого гидроряда.
Приведенная выше формула отражает закономерности вполне реального физико-биологического процесса расхода влаги на суммарное испарение и увлажнение почвы в связи с термическими условиями. Гидрофактор Hf выражает в относительной форме величину эффективного увлажнения почв, т. е. степень увлажнения почв, определяющую характерные черты биологической деятельности и миграции веществ по почвенному профилю.
Достаточно определенно наметилась возможность подразделить первые ряды на некоторые термические варианты, которые в совокупности дали терморяды. Таким путем была построена система криволинейных рядов и пересекающих их прямолинейных рядов, расчленявших координатный график на ряд гидротермических полей. Она названа системой почвенных гидротермотипов.
Изменение почв в пределах гидротермотипов связано, прежде всего, с эволюцией растительности и рельефа, т. е. с эволюционной сменой типов почвообразования, а также с влияниями хозяйственной деятельности человека.
Произведенное исследование соотношений рН почв—климат и гумус—климат привело к заключению, что процессы почвообразования, в частности, процессы выветривания и накопления органического вещества в почве, складываются в разных климатических условиях действительно качественно по-разному.
Можно принять, что почвенные терморяды отражают существенные рубежи в термических условиях накопления и разложения органических веществ, в интенсивности и глубине минеральных преобразований, связанных с напряженностью процессов разложения и новообразования почвенных минералов.
Почвенные гидроряды отражают наличие качественных типов режима почвенной влажности, с которыми связаны своеобразное течение биологических процессов, а также определенный характер перемещения веществ по почвенному профилю.
Установленные терморяды и гидроряды отражают, хотя и существенные, но лишь некоторые элементы различий почвообразования. В природе же сочетание тех или других климатических условий—тепловых и условий увлажненности—входит как органический компонент и целостное развивающееся единство почва—климат—растение.
Поэтому и система почвенных гидротермотипов, внешне построенная по признаку количественных изменений основных климатических элементов (градиентов тепла и влаги) и главнейших почвенных свойств, вместе с этим отражает и качественные узлы в процессах почвообразования, в которых внешнее и внутреннее становится органическим единством.
Гидротермическая система, можно сказать, представляет зональные почвенно-фито-климатические закономерности в некоторой схеме, в их наиболее общем виде, как они сложились на современном этапе развития земли. В самом деле, гидротермическая система дает возможность проследить любой зональный ряд, в том числе закономерную зональную смену, охарактеризованную В. Р. Вильямсом от наиболее молодых почв тундр до наиболее древних почв степного периода.
Таким образом, произведенное сопоставление почв, растительности и климата привело к гидротермической системе, отражающей также и развитие процесса почвообразования во времени.
Наряду со всем этим, особенно существенно то, что возможность построения системы главных типов почв мира в сопряжении с гидротермической системой, а также выявленные зависимости гумус—климат, рН почв—климат, COt—климат и др., ясно указывают, что закон почвенной зональности Докучаева является действительно первым и главным законом почвенной географии. Почвенно-климатиче- ские соотношения более местного порядка, определяющие возможность и необходимость выделения почвенных провинций, являются соотношениями второго порядка, не снимающими первостепенное значение зонально-закономерных зависимостей, а лишь конкретизирующими, дополняющими их.
Анализ сложной почвенно-климатической сопряженности привел к необходимости выделения определенных почвенных общностей. Последние представляют собой наиболее общие группы почв, объединяемые типом почвообразования (в широком понимании) и генетически связанные с зональным распределением тепла и влаги наземной поверхности.
Тип почвообразования (в широком понимании) определяет закономерную смену почвенных типов и видов в процессе сопряженного развития биологической деятельности, фаз выветривания почвообра- зующих пород и развития рельефа почвы одной общности характеризуются определенным типом водного и термического режима, некоторыми типическими чертами образования и разложения органических веществ, типическими реакциями вторичного минералообразования.
Понятие о почвенных общностях исключает необходимость в таких представлениях как „зональные" и „интразональные" почвы. Все компоненты почвенного покрова того или другого земельного участка имеют черты, присущие соответствующей общности.
Сопряженность выделенных почвенных общностей с определенными гидротермическими условиями является выражением генетической связи между почвами и климатом, наличия теснейшей фито-почвенно- климатической взаимозависимости.
Современное почвоведение имеет много данных для характеристики выделенных почвенных общностей. Но еще многое надо восполнить в этом отношении.
В настоящее время вполне назревшей представляется задача систематического исследования динамики почвенно-генетических соотношений на основе определенных рядов почв. Система гидротермотипов может быть использована в качестве некоторой координатной основы для сопряженного сравнительно-географического анализа природного единства почва—климат—растение.
Система гидротермотипов может быть полезна в географических исследованиях при установлении географических (зональных) рубежей, а также для целей экологической оценки условий увлажнения; Она позволяет определять условия режима влажности для достижения определенного уровня накопления гумуса в почве. Система почвенных общностей, представляется, может быть плодотворно использована для дальнейшей разработки почвенной классификации.
Все это позволяет сказать, что найденные закономерности почвенно-климатических соотношений представляют интерес как в научном, так и в практическом отношении.
Проведенное исследование почвенно-климатических соотношений . являетсягразумеется, лишь известным этапом Ь характеристике сложного процесса почвообразования, этапом, главным образом, аналитического порядка. Действительно же полное и глубокое раскрытие . природы многообразных конкретных проявлений почвообразования должно опираться на выяснение явлений взаимодействия в развивающейся системе почва—климат—растение. Но решение задачи в этом плане требует ясного представления о наиболее общих соотношениях и, затем, о действительном числе и составе качественно своеобразных природных единств, существующих во всей гамме естественно-исторических условий земной суши на современном этапе ' ее развития. Автор позволяет себе надеяться, что выполненная работа полезна именно в ответе на эти общие вопросы исследования процесса почвообразования. Полная же и глубокая характеристика почвообразования во всех его главных типах является большой задачей, далеко выходящей за пределы данной работы.
Перед советским почвоведением стоят большие и почетные задачи. Почвоведы во все большей мере принимают участие в практических работах по достижению величественных целей, поставленных XIX съездом Коммунистической партии Советского Союза
В связи с задачами неуклонного повышения плодородия почв в условиях социалистического сельского хозяйства будут дальше развиваться и совершенствоваться теоретические основы советского почвоведения. Важное место в разработке теоретических вопросов советского почвоведения несомненно будут занимать исследования закономерных соотношений в системе почва—климат—растение.
К содержанию книги: В.Р. Волобуев. Почвы и климат
Смотрите также:
Последние добавления:
Почвенные организмы как компоненты биогеоценоза
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ
Биогеоценология Почвоведение - биология почвы