Глава 22 ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ПОЛУПУСТЫНЬ И ПУСТЫНЬ

М.А. Глазовская

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Фитоценология - геоботаника

Химия почвы

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Черви и почвообразование

Дождевые черви

Вернадский. Биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

Земледелие. Агрохимия почвы

Справочник агронома

Происхождение растений

Ботаника

Биология

Эволюция биосферы

Земледелие

Геоботаника

Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Фульватно-ксерокарбонатные почвы

Наиболее типичным и хорошо изученным представителем этого семейства почв являются сероземы.

Они распространены в сухих пустынных степях и полупустынях субтропических и тропических поясов Земли, где короткие периоды увлажнения почв и активизации почвенных процессов сменяются длительными сухими периодами, в течение которых биологические процессы ослабляются, почвы сильно иссушаются, прогреваются. В них господствуют процессы субаэрального обызвесткования. Коэффициенты увлажнения в течение года изменяются от 0,3 (в наиболее влажные два-три месяца в году) до 0,1 (в сухие периоды года). В субтропических поясах влажный период падает на более прохладные зимние месяцы, в тропических поясах с нерегулярным режимом увлажнения короткий влажный период, как правило, приурочен к летним месяцам. Общее количество осадков в областях распространения сероземов 150—400 мм.

Образование сероземов и других ксерокарбонатных почв связано с хорошо дренированным рельефом, исключающим воздействие на почвы грунтовых вод. Наиболее типичные сероземы формируются на эоловых лёссовидных отложениях и лёссах. Лёссы обрамляют пустыни и аккумулируются в местах ослабления деятельности ветра, на склонах и у подножия гор. Они широко распространены в предгорьях и на подгорных равнинах Средней, Центральной и Восточной Азии, на подгорных плато у Скалистых гор в Северной Америке и у подножий Центральных и Южных Анд в Аргентине.

По механическому составу лёссы — пылеватые средние суглинки. В его крупных и пылеватых фракциях много кварца и слабо выветрелых полевых шпатов. Илистая фракция лёссов состоит преимущественно из гидрослюд и иллита. Лёссы содержат значительное количество равномерно распределенного кальцита СаС03 (10—20%). Лёссы — очень пористые, хорошо водо- и воздухопроницаемые породы, обычно не засоленные или с небольшим количеством гипса Й легко растворимых солей.

Фульватные ксерокарбонатные почвы образуются не только на лёссах, но и на различных лёссовидных породах — облессованных элювиально-делювиальных, делювиальных, пролювиальных и древнеаллювиальных отложениях, верхние горизонты которых в настоящее время не подвергаются воздействию грунтовых вод. На равнинах Центральной Азии, в Южной Америке (в Патагонии) ксерокарбонатные почвы распространены на хрящевато-щебнистых отложениях легкого механического состава. Маломощные щеб- неватые фульватно-ксерокарбонатные почвы образуются на массивных изверженных и осадочных породах, даже на таких бедных кальцием породах, как граниты. Характерно, что и при малой мощности почвенного профиля почвообразование на этих породах сопровождается накоплением вторичных карбонатов кальция.

Сероземы широко распространены в СССР, в предгорьях и на подгорных равнинах Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Копетдага. Они характерны для дренированных подгорных шлейфов и низкогорий Передней Азии и Пакистана, для внутренних, наиболее сухих областей Лёссового плато в Китае.

Наиболее хорошо изучены сероземы в СССР. Начало их исследованию положил С. С. Неуструев в период работь? экспедиций Переселенческого управления (1908—1914)*. Систематическому описанию и анализу генезиса сероземов посвящена монография А. Н. Розанова (1951).

Сероземы образуются под эфемерово-мятликово-полукустарнич- ковыми пустынными степями. По количеству ежегодного опада эти растительные сообщества не уступают умеренно засушливым и сухим степям.

в этих ассоциациях относительно невелика — 8—14% от суммы зольных элементов.

В зимне-весенний период почвы промачиваются на глубину 100—150 см, поэтому наиболее легкоподвижные продукты выветривания и почвообразования — хлориды и сульфаты — вымываются из верхних горизонтов и накапливаются в нижней части почвы на границе слоя максимального промачивания. В этот период, теплый и достаточно влажный, активно протекают почвенные процессы, бурно развиваются эфемеры, цветут кустарники, оживляется деятельность микроорганизмов, идет гумификация растительных остатков. В среде, богатой углекислотой и влагой, идет разложение первичных и образование вторичных глинистых минералов.

Кратковременность влажного периода весьма ограничивает процесс оглинивания. В связи с этим сероземы оглинены значительно меньше, чем серо-коричневые и особенно коричневые почвы сухих субтропиков. Образующиеся гумусовые вещества вследствие высокой активности микрофлоры быстро минерализуются, поэтому сколько-нибудь значительного накопления их в сероземах не наблюдается. Гумуса в верхнем горизонте 1—3%, ниже он постепенно убывает. Быстрое течение процессов новообразования и распада гумусовых веществ способствует образованию фульво- кислот и простых форм гуминовых кислот с невысокой оптической плотностью, а следовательно, слабо конденсированных. Отношение Сг/Сф обычно равно 0,6—0,8. Небольшое содержание гумуса и преобладание в его составе светлоокрашенных гумусовых веществ обусловливает очень светлую окраску гумусового горизонта, часто слабо отличающуюся от нижележащих горизонтов. Светло-серый цвет всего профиля сероземов связан с высоким содержанием карбонатов кальция, начиная с самой поверхности.

В почвах, образующихся на карбонатных наносах, значительная доля карбонатов унаследуется от почвообразующей породы. Малое количество осадков, высокая испаряемость, подтягивание в сухой период растворов к поверхности почвы способствуют сохранению карбонатов в гумусовом горизонте. Однако максимум карбонатов обнаруживается обычно на глубине 20—60 см — в иллювиальном карбонатном горизонте.

Карбонаты кальция поступают в фульватно-ксерокарбонатные почвы, как и во все остальные почвы с непромывным режимом, также с эоловым твердым материалом, содержащим СаС03 и с атмосферными осадками (Са(НС03)2). При несколько повышенной минерализации атмосферных осадков (до 50 мг/л) в почву из атмосферы, несмотря на небольшое количество осадков, может поступать столько кальция, сколько его участвует в биологическом круговороте, т. е. около 50—100 кг/га в год. При непрерывном режиме и кратковременных периодах насыщения почвы углекислотой бикарбонат кальция лишь слабо перемещается по профилю почв. В результате вся почвенная толща подвергается субаэраль- ному атмогенно-биогенному обызвесткованию.

Профиль наиболее типичного представителя семейства фульватно-ксерокарбонатных почв — сероземов имеет характерные морфологические особенности.

At — гумусово-карбонатный горизонт, светло-серый, мелкокомковатой структуры, рыхлого сложения. Карбонаты рассеяны в почвенной массе и не дают видимых простым глазом новообразований. Механический состав пылевато-суглинистый; мощность горизонта 10—20 см.

Вса — иллювиальный карбонатный горизонт с видимыми на глаз новообразованиями извести в виде прожилок и червоточин и рыхлых округлых стяжений, располагается на глубине 20—80 см, обычно более уплотнен, чем горизонт А, гумусовая окраска в нем уже незаметна, хотя некоторое количество гумуса (около 0,5%) все еще присутствует.

И гумусовый, и карбонатный горизонты часто испещрены обильными ходами почвенных животных и особенно насекомых. Ходы муравьев и жуков, полости, оставшиеся на месте некогда заключенных в почвенную толщу личинок, часто сообщают почвенному профилю ноздреватость, ячеистость. Многочисленные капсулы от личинок насекомых, заполненные минеральным материалом, образуют почвенную массу. Особенно резко деятельность почвенной фауны обнаруживается при развитии сероземов на лёссах или лёссовидных породах.

На глубине около 100 см и более часто наблюдаются прожилки и кристаллы гипса, а на глубине около 150—200 см в большем или меньшем количестве обнаруживаются и другие легкорастворимые соли (сернокислый и хлористый натрий).

Профиль тропических ксерокарбонатных почв существенно не отличается от профиля сероземов, за исключением свойственной большинству тропических почв розоватой или красновато-бурой окраски, связанной с более высокой степенью дегидратации окислов железа. Большая часть этих почв образуется не на лёс- сах, а на наносах смешанного механического состава, с большей или меньшей примесью продуктов размыва красноцветных кор выветривания. Карбонатный иллювиальный горизонт их часто состоит из плотных карбонатных конкреций, образующих местами сплошной горизонт известковой плиты, свидетельствующей о прежней супераквальной стадии развития почв.

Сероземы содержат мало гумуса — 2,5% и меньше в верхней части профиля, во многих ксерокарбонатных почвах его не более 1,0%. В составе гумуса преобладают фракции фульвокислот и гу- минов. Отношение Сг/Сф меньше 1,0 (73).

Карбонаты кальция обнаруживаются с самой поверхности почв, но максимум их приурочен к глубинам 20—80 см. Емкость поглощения почв невелика — 8—10 мг-экв. В составе поглощенных оснований преобладает кальций, около 20% от емкости поглощения составляет магний. Поглощенный натрий не превышает 5%.

В сероземах наблюдается слабое накопление фракции ила во всей почвенной толще (по сравнению с почвообразующей породой).

Легкорастворимых солей в верхней части почвенной толщи до глубины 80—90 см очень мало. Ниже содержание их увеличивается, появляется гипс. В илистой фракции преобладают гидрослюды и иллит. В тропических ксерокарбонатных почвах, образовавшихся на продуктах размыва древних кор выветривания, присутствует в некотором количестве каолинит или галлуазит.

Тип сероземов делится на три главных подтипа: сероземы светлые, типичные и темные. Светлые серозмы приурочены к наиболее аридным подгорным равнинам со среднегодовым количеством осадков от 170 до 300 мм, почва весной промачивается до 1 м. Содержание гумуса 1—1,5%.

В подзоне типичных сероземов среднегодовое количество осадков от 270 до 400 мм, почва промачивается до 1,7 м, количество гумуса варьирует от 1,5 до 2,5%. В Средней Азии типичные сероземы занимают подгорные равнины, предгорья и местами низкие горы.

Темные сероземы приурочены к наиболее влажным условиям, количество атмосферных осадков от 450 до 600 мм. Эти почвы развиваются под эфемерно-пырейно-разнотравной растительностью, содержание гумуса в них 2,5 —4%. В Средней Азии темные сероземы занимают высокие предгорья западных и южных отрогов Тянь-Шаня и Памиро-Алая.

Сероземы широко используются в земледелии: светлые и типичные сероземы только в условиях орошаемого земледелия, а темные сероземы, в которых в весенний период накапливается достаточно для обеспечения урожая влаги, и в условиях богарного (бесполивного) земледелия. В СССР к сероземам приурочены основные площади культуры хлопчатника.

В старых оазисах, где почвы орошают очень длительное время, в условиях промывного ирригационного режима и привноса с поливными водами карбонатов и растворимых солей, а также взвешенных частиц сформировался особый тип орошаемых сероземов. В них имеется так называемый агроирригационный горизонт, увеличиваются мощность гумусового горизонта и содержание гумуса, карбонаты распределяются по профилю более равномерно.

Повышенным содержанием гумуса характеризуются также распространенные среди сероземов лугово-сероземные почвы, получающие дополнительное увлажнение за счет неглубоко залегающих от поверхности (на глубине 2,5—5 м) грунтовых вод, капиллярная кайма которых достигает нижних горизонтов почв. При более близком стоянии грунтовых вод формируются луговые почвы, часто в той или иной мере солончаковые, образующие сочетания с луговыми солончаками.

Среди светлых сероземов и серо-бурых почв северных пустынь на молодых аллювиальных и аллювиально-пролювиальных равнинах на слоистых отложениях распространены такыровидные пустынные почвы под очень разреженным (покрытие не превышает 20—30%) покровом из ксерофитных солянок и полыней. Профиль этих почв не дифференцирован, на поверхности они имеют непрочную пористую корочку, вся поверхность разбита мелкими трещинами на полигональные отдельности диаметром 3—5 см.

В плоских понижениях, где механический состав наносов тяжелосуглинистый или глинистый, формируются такыры. Весной и после обильных осадков на них застаивается атмосферная вода, развиваются водоросли. По высыхании влаги поверхность почв разбивается сетью трещин на полигоны. В сухом состоянии поверхность такыра очень тверда. Высшая растительность на них не поселяется. На поверхности и в трещинах сохраняются высохшие розоватые или синевато-зеленые пленки водорослей. Трещины проникают на глубину 15—20 см. Верхняя такырная корка толщиной 3—8 см, светло-серого цвета, крупнопористая, очень прочная сменяется менеее прочным, серым или буроватым подкорковым слоем мощностью 5—10 см, слоевато-чешуйчатого или тонко-пластинчатого сложения. Ниже идет серая или темно-серая, сильно засоленная, бесструктурная масса тяжелого механического состава. Особенно большие площади заняты такырами и. такыровидными почвами на подгорных равнинах Западного Копетдага в Туркмении.

К содержанию книги: МАРИЯ АЛЬФРЕДОВНА ГЛАЗОВСКАЯ - Общее почвоведение и география почв