Особенности почвенного покрова континентов
Европа. Общая горизонтальная зональность и ландшафтно-климатическая поясность выражены на континенте, хотя конфигурация поясов и особенно зон в их пределах не является строго широтной (за исключением Восточно-Европейской равнины).
На формирование почвенного покрова Европы значительное влияние оказало четвертичное оледенение, морские трансгрессии и альпийский орогенез. Поэтому здесь преобладают сравнительно молодые почвы, сформированные на ледниковых и послеледниковых отложениях.
Водно-аккумулятивные равнины и низменности Северной и Восточной Европы характеризуются преобладанием кислых сиаллитных почв под бореальными и суббореальными лесами. Эрозионные равнины Центральной Европы с суббореальными лесами, развитыми на кислых сиаллитных слабодифференцированных почвах, отличаются сравнительным однообразием почвенного покрова.
Средиземноморская область занята преимущественно нейтральными сиаллитными почвами на плотных карбонатных породах. Характерной особенностью горных районов альпийской зоны Европы является наличие вертикально-зональной макроструктуры почвенного покрова.
Юго-Восточная часть Европы — это полузасушливые и засушливые ландшафты от степей до пустынь с соответственной зональной структурой почвенного покрова. Это зона современного континентального соленакопления.
Азия. Географическая конфигурация поясов (арктический, полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический) и особенно зон при достаточно четкой ландшафтно-географической поясности не является строго широтной. Классически зональность проявляется на Западно-Сибирской и Туранской низменностях. Для других частей континента характерна сложная мозаика почв.
В пределах равнин и горных систем Передней, Средней и Центральной Азии образовался обширный пустынный и полупустынный пояс благодаря особенностям климата и морфоструктуры континента. Широкое распространение на континенте горных систем, нагорий и высоких плато обусловило формирование слаборазвитых и малодифференцированных почв на этих обширных территориях. Обособление значительных внутриконтинентальных бессточных впадин привело к проявлению в них древней и современной солевой аккумуляции.
Области распространения многолетнемерзлых грунтов на севере и северо-востоке континента характеризуются наличием криогенных почв.
В пределах тихоокеанского вулканического пояса распространены вулканические почвы. На востоке Азии, от бореального до тропического пояса, ввиду отсутствия высоких горных систем и наличия муссонного климата преобладает лесная растительность, постепенно меняющаяся с севера на юг по мере нарастания тепла; соответственно меняются и почвы от подбуров до ферраллитных.
Интенсивно протекающие до настоящего времени поднятия высокогорий вызывают непрерывную денудацию горных систем и формирование за счет переотложенного материала молодых аллювиальных низменностей с плодородными почвами на окраинах континента.
Довольно отчетливо в Азии проявляется разновозрастность почвенного покрова и различия в эволюционных стадиях развития почв, широко распространены полициклические почвы в связи с неоднократным изменением физико-географической среды.
Африка. Специфику почвенного покрова Африканского континента составляет четкая широтная зональность, лишь частично нарушенная в связи с явлениями блоковой тектоники континента. Особенно четко зональность проявляется к западу от 30° восточной долготы. Существенно участие пустынь в почвенном покрове континента, они симметрично расположены на северной и южной окраинах и занимают около 20% площади.
Около 30% территории Африки лишена почвенного покрова: поверхность песчаных и каменистых пустынь, выходы скальных пород, обнаженные эрозией латеритные коры и панцири. Последние широко распространены в экваториальном поясе (15° с. ш. — 10° ю. ш.).
Процессы современного ожелезнения почв в зоне первичных и вторичных саванн значительно развиты на континенте. В районах, не подвергающихся тектоническим процессам по крайней мере с третичного времени, значительные площади занимают древние почвы и коры выветривания, достигающие большой мощности, особенно на основных и ультраосновных породах.
В зонах недавнего и современного вулканизма распространены молодые почвы типа андосолей. В Сахаре и других пустынных районах континента развиты палеогидрогенные солевые аккумуляции.
Для Африки характерно широтнозональное развитие процессов выветривания на всей территории западнее 30° восточной долготы и практически полное преобладание ферсиаллитного выветривания (за исключением Северной Африки) к востоку от этого меридиана.
Северная Америка. Современный сложный характер почвенного покрова Северной Америки обусловлен взаимодействием ряда факторов: а) значительная протяженность континента с севера на юг; б) наличие вдоль западного побережья горного барьера; в) четвертичное оледенение и широкое распространение разнообразных гляциальных, моренных, водно-ледниковых и лёссовых отложений.
Широтная термическая поясность наиболее отчетливо проявляется в почвенном покрове на равнинах восточной и центральной частей континента. На западе она нарушена Кордильерами, протянувшимися через все термические пояса; они в значительной мере обусловливают распределение осадков на внутренних равнинах и нагорьях. Сочетание на равнинах широтных термических поясов и долготных зон увлажнения создает своеобразие гидротермических условий и связанных с ними процессов выветривания и почвообразования.
В пределах одной и той же зоны увлажнения в Северной Америке наблюдаются закономерные изменения растительности и почв с севера на юг в соответствии с изменениями термических условий, а в пределах одного и того же термического пояса отмечаются часто еще более резкие изменения почв и растительности в направления от прибрежных к внутриконтинентальным областям. Подобная закономерность проявляется в субтропическом и умеренном поясах и нивелируется в субарктическом и арктическом, в которых совпадает направление термических поясов и зон увлажнения.
Так же, как и в Европе, в Северной Америке было несколько оледенений. Ледники покрывали площадь до 40° с. ш., а моренные отложения достигали 38° с. ш., т. е. проникали в субтропический пояс. Оледенение сыграло существенную роль в формировании разнообразных почвообразующих пород, форм рельефа и почв районов, которые оно охватывало. В северной части континента (до 55° с. ш.) распространены многолетнемерзлые грунты и в почвенном покрове преобладают криогенные почвы.
Южная Америка. Общий характер почвенного покрова Южной Америки определяется: значительным протяжением континента с севера на юг; наличием вдоль западного побережья горного барьера; преобладанием в экваториальном, тропическом и субтропическом поясах восточного переноса влаги со стороны Атлантического океана; наличием вдоль тихоокеанского побережья холодного Перуанского течения, а вдоль побережья Патагонии холодного Фолклендского течения; развитием в тропическом и экваториальном поясах древних поверхностей выравнивания с мощной ферраллитной, часто латеризированной, корой выветривания; распространением в субтропической части континента аллювиальных равнин; наличием в северных и южных Андах действующих вулканов и связанных с ними вулканогенных осадков.
Меридиональное простирание зон увлажнения в субтропическом поясе обусловливает такое же направление ландшафтных и почвенных зон: на севере в восточной, наиболее увлажненной части располагаются субтропические влажные леса на красноземах и высокотравные прерии на черноземовидных почвах. В более внутренних районах сухой пампы — брюниземы, а в приандийской части — сухие и пустынные степи на серо-коричневых почвах в сочетании с солонцами и солончаками.
На тихоокеанском побережье и западных склонах Анд в силу минимального количества осадков господствуют пустынные ландшафты и почвы с ярко выраженными явлениями соленакопления.
В экваториальном поясе Южной Америки на низменных побережьях и на высоких нагорьях под влажными экваториальными тропическими лесами бассейна Амазонки распространены, желтые и красные ферраллитные почвы. К северу и югу от экватора расположены тропические области с выраженным сухим периодом; под сезонно-влажными тропическими лесами и саваннами здесь преобладают ферраллитные и ферсиаллитные почвы.
Австралия. Большая часть территории континента располагается в области тропического максимума давления, что обусловливает в значительной степени господство ландшафтов тропических пустынь и полупустынь с почвами различной степени выщелоченности, карбонатности и засоленности.
Самая северная часть Австралии — ландшафты тропических переменно-влажных лесов, облесенных саванн и редколесий на ферраллитных дифференцированных и недифференцированных почвах, местами латеритизированных. Крайние юго-западная, юго-восточная части континента и остров Тасмания находятся в субтропической зоне с ландшафтами сухих лесов и кустарников на коричневых, красно-коричневых и серо-коричневых почвах.
Особенности и конфигурация почвенных зон Австралии обусловлены наличием на востоке континента горного барьера Восточно-Австралийских Кордильер. Это преграда для проникновения в глубь континента влажного юго-восточного пассата. Основная масса осадков поэтому выпадает на восточных склонах гор, а западные склоны и подгорные равнины находятся в условиях более сухого климата. Почвенные зоны в восточной части Австралии имеют меридиональное направление. Восточные склоны гор заняты тропическими лесами на кислых оподзоленных бурых лесных почвах, красноземах и желтоземах. Западные склоны гор и высокие плато заняты субтропическими редколесьями и саваннами. В глубь континента за цепью гор простирается пояс злаковых сухих саванн на севере и ксерофильных редколесий и кустарников на юге с преобладанием засоленных, карбонатных и солонцеватых почв.
С палеозойского времени значительная часть континента не покрывалась морем, на ней развивались процессы длительной континентальной денудации, выветривания и почвообразования. На значительных пространствах Австралии хорошо сохранилась поверхность пенеплена с древними латеритизированными каолинитовыми корами выветривания, не свойственными современным физико-географическим условиям.
Характеристика одного из типов почв (по выбору):
почвы полярной зоны
Наиболее распространенный тип автоморфных почв Арктики – аркто-тундровые почвы. Мощность почвенного профиля этих почв обусловлена глубиной сезонного оттаивания почвенно-грунтовой толщи, которая редко превышает 30 см. Дифференциация почвенного профиля из-за криогенных процессов выражена слабо. В почвах, сформированных в наиболее благоприятных условиях, хорошо выражен лишь растительно-торфянистый горизонт (А0) и значительно хуже маломощный гумусовый горизонт (А1) .
В аркто-тундровых почвах благодаря избыточному атмосферному увлажнению и высоко расположенной поверхности многолетней мерзлоты, на протяжении короткого сезона положительных температур все время поддерживается высокая влажность. Такие почвы имеют слабую кислую или нейтральную реакцию (рН от 5,5 до 6,6) и содержат 2,5–3% гумуса. На сравнительно быстро просыхающих участках с большим количеством цветковых растений образуются почвы с нейтральной реакцией и повышенным содержанием гумуса (4–6%).
Для ландшафтов арктических пустынь характерно соленакопление. На поверхности почв часты выцветы солей, а летом в результате миграции солей могут образовываться мелкие солоноватые озера.
почвы тундровой (субарктической зоны)
Среди почвообразующих пород преобладают различные типы ледниковых отложений.
Над поверхностью многолетнемерзлых толщ распространены тундрово-глеевые почвы, они формируются в условиях затрудненного дренажа почвенно-грунтовых вод и дефицита кислорода. Для них, как и для других типов тундровых почв, характерно накопление слаборазложившихся растительных остатков, в силу чего в верхней части профиля располагается хорошо выраженный торфянистый горизонт (Ат), состоящий преимущественно из органического вещества. Ниже торфянистого горизонта располагается маломощный (1,5–2 см) гумусовый горизонт (А1) коричнево-бурого цвета. Содержание гумуса в этом горизонте около 1–3%, реакция близка к нейтральной. Под гумусовым горизонтом залегает глеевый почвенный горизонт специфического голубовато-серого цвета, который образуется в результате восстановительных процессов в условиях водонасыщения почвенной толщи. Глеевый горизонт продолжается до верхней поверхности многолетней мерзлоты. Иногда между гумусовым и глеевым горизонтами обособляется маломощный пятнистый горизонт с чередованием серых и ржавых пятен. Мощность почвенного профиля соответствует глубине сезонного оттаивания почвы.
почвы зоны широколиственных лесов:
1. Серые лесные почвы, сформированные во внутриконтинентальных районах (центральные области Евразии и Северной Америки). В Евразии эти почвы островами тянутся от западных границ Белоруссии до Забайкалья. Серые лесные почвы образуются в континентальных климатических условиях. В Евразии суровость климата возрастает с запада на восток, среднеянварские температуры меняются от –6° С на западе зоны до –28° С на востоке, длительность безморозного периода – от 250 до 180 дней. Условия лета относительно одинаковы – средняя температура июля колеблется от 19 до 20° С. Годовое количество осадков меняется от 500–600 мм на западе до 300 мм на востоке. Почвы промачиваются осадками на большую глубину, но так как грунтовые воды в этой зоне залегают глубоко, то промывной водный режим здесь не характерен, лишь в наиболее увлажненных районах происходит сплошное промачивание почвенной толщи до грунтовых вод.
Растительность, под которой сформировались серые лесные почвы, представлена преимущественно широколиственными лесами с богатым травяным покровом. К западу от Днепра это грабово-дубовые леса, между Днепром и Уралом – липово-дубовые леса, восточнее Урала в пределах Западно-Сибирской низменности преобладают березовые и осиновые леса, еще восточнее появляется лиственница.
Масса опада этих лесов значительно превышает массу опада таежных лесов и составляет 70–90 ц/га. Опад богат зольными элементами, особенно кальцием.
Почвообразующими породами служат преимущественно покровные лессовидные суглинки.
Благоприятные климатические условия обуславливают развитие почвенной фауны и микробного населения. В результате их деятельности происходит более энергичное преобразование растительных остатков, чем в дерново-подзолистых почвах. Это обуславливает более мощный гумусовый горизонт. Однако часть опада все-таки не разрушается, а накапливается в лесной подстилке, мощность которой меньше, чем мощность подстилки в дерново-подзолистых почвах.
Строение профиля серой лесной почвы :
А0 – лесная подстилка из опада деревьев и трав, обычно небольшой мощности (1–2 см);
А1 – гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, мелко- или среднекомковатой структуры, содержащий большое количество корней трав. В нижней части горизонта часто есть налет кремнеземистой присыпки. Мощность этого горизонта – 20–30 см.
А2 – горизонт вымывания, серого цвета, с неясно выраженной листовато-пластинчатой структурой и мощностью около 20 см. В нем встречаются мелкие железомарганцевые конкреции.
В – горизонт вмывания, коричнево-бурового цвета, с ясно выраженной ореховатой структурой. Структурные отдельности и поверхности пор покрыты темно-коричневыми пленками, встречаются мелкие железомарганцевые стяжения. Мощность этого горизонта – 80–100 см.
С – почвообразующая порода (покровный лессовидный суглинок желтовато-бурого цвета с хорошо выраженной призматической структурой, часто содержит карбонатные новообразования).
Тип серых лесных почв разделяется на три подтипа – светло-серых, серых и темно-серых, названия которых связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С потемнением гумусового горизонта несколько увеличивается мощность гумусового горизонта и уменьшается степень выраженности вымывания этих почв. Элювиальный горизонт А2 есть только у светло-серых и серых лесных почв, у темно-серых его нет, хотя нижняя часть гумусового горизонта А1 имеет белесоватый оттенок. Образование подтипов серых лесных почв обусловлено биоклиматическими условиями, поэтому светло-серые лесные почвы тяготеют к северным районам полосы серых почв, серые – к срединным, а темно-серые – к южным.
Серые лесные почвы значительно плодороднее дерново-подзолистых, они благоприятны для выращивания зерновых, кормовых, садово-огородных и некоторых технических культур. Основной недостаток – сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительное разрушение в результате эрозии.
2. Бурые лесные почвы образовались на территориях с мягким и влажным океанического климатом, в Евразии – это Западная Европа, Карпаты, Горный Крым, теплые и влажные районы Кавказа и Приморского края России, В Северной Америке – приатлантическая часть континента.
Годовое количество осадков значительно (600–650 мм), однако большая их часть выпадает летом, поэтому промывной режим действует на протяжении коротких промежутков времени. В то же время мягкие климатические условия и значительное атмосферное увлажнение активизируют процессы преобразования органического вещества. Значительную массу опада перерабатывают и перемешивают многочисленные беспозвоночные, способствуя образованию гумусового горизонта. При разрушении гумусовых веществ начинается медленное перемещение глинистых частиц в горизонт вмывания.
Профиль бурых лесных почв характеризуется слабо дифференцированным и маломощным не очень темным гумусовым горизонтом.
Строение профиля:
А1 – гумусовый горизонт серо-бурого цвета, гумусовый оттенок постепенно убывает внизу, структура комковатая. Мощность – 20–25 см.
В – горизонт вмывания. Вверху яркий коричнево-бурый, глинистый, вниз коричневый оттенок уменьшатся, и цвет приближается к цвету материнской породы. Мощность горизонта – 50–60 см.
С – почвообразующая порода (лессовидный суглинок палевого цвета, иногда с карбонатными новообразованиями).
Содержание гумуса в бурых почвах довольно высокое – 4–6% и более. В верхней части почвенного профиля реакция этих почв близка к нейтральной (рН = 6,6–6,8). К нижней части переходного горизонта В реакция становится слабо щелочной (рН = 7,8).
При большом количестве вносимых удобрений и рациональной агротехнике эти почвы дают очень высокие урожаи различных сельскохозяйственных культур, в частности, самые высокие урожаи зерновых культур получают именно на этих почвах. В южных районах Германии и во Франции бурые почвы используют, в основном, под виноградники.
болотные почвы
Болотные почвы - почвы, формирующиеся в условиях длительного или постоянного избыточного увлажнения (заболачивания) под влаголюбивой болотной растительностью. Обычно болотные почвы формируются в лесной зоне умеренных поясов. После осушения на болотных почвах выращивают сельскохозяйственные культуры, добывают торф. Болотные почвы распространены в РФ, Белоруссии, Украине, Канаде, США, Бразилии, Аргентине, Индонезии и др. Болотные почвы подразделяются на торфяные и торфяно-глеевые.
Общая схема строения почвенного покрова земного шара
Чтобы выявить общие закономерности горизонтальной зональности почвенного покрова, обратимся к схеме почвенных зон на «идеальном континенте». Последний представляет собой массив плоской суши, простирающийся от полярных широт до экватора и омываемый с востока и запада океанами.
Полярный пояс. Этот пояс включает почвенные зоны: 1) арктических пустынных почв; 2) арктотундровых почв; 3) тундровых глеевых почв. Первая почвенная зона располагается севернее 75— 80° с. ш. Арктические пустынные почвы встречаются в северной части Гренландии и островов Канадского архипелага, на Шпицбергене, Земле Франца-Иосифа, островах Северная Земля.
На реальных континентах — в Северной Америке и Евразии — далее всего на юг граница зоны арктических почв продвинута в восточной части континентов. В Северной Америке это явление связано с выхолаживающим действием ледников Гренландии, а в Восточной Азии — с близким положением к мировому полюсу холода.
Зона тундровых почв в виде широтно-вытянутой полосы простирается через весь идеальный материк. Южная ее граница имеет дугообразную форму: наиболее северное ее положение в центральном континентальном секторе, у восточных и западных побережий южная граница тундровых почв проходит по 62—63° с. ш.
Смещение границ тундровых почв к югу в приокеанических, более влажных секторах континентов связано с увеличением здесь абсолютной и относительной влажности воздуха. Чем континентальнее климат и суше воздух, тем далее на север (даже в условиях низких температур) продвигается лесная растительность.
Бореальный пояс. В наиболее влажных, приокеанических, секторах континентов на широте около 60° с. ш. на смену почвам южной тундры приходят области субарктических лугов и редколесий с дерновыми субарктическими грубогумусными и дерново-торфянистыми почвами.
Основная часть бореального пояса занята лесной зоной, имеющей форму дуги, выгнутой к северу. Ясно прослеживаются три сектора: западный и восточный подзолистых почв и центральный — наиболее холодный и континентальный сектор — подзолистых и таежно-мерзлотных почв. Ширина последнего сектора уменьшается по мере приближения к западным и восточным секторам. Зона подзолистых почв, изображавшаяся на старых схемах и картах в виде сплошной полосы через весь Евразиатский материк, на современных картах разобщена областью распространения таежно-мерзлотных почв на два отрезка.
Суббореальный пояс. Данный пояс характеризуется разнообразием почвенных зон и более сложной структурой горизонтальной зональности. Здесь выделяются: 1) внутриконтинентальный сектор с широким набором быстро сменяющихся с севера на юг широтных почвенных зон; 2) два симметричных приокеанических сектора с однообразным почвенным покровом; 3) сектор, переходный от внутриконтинентального к восточному, где серия внутриконтинентальных зон изменяет широтное направление на меридиональное в соответствии с нарастанием сухости климата от восточных побережий с муссонным климатом к внутренним частям континентов.
Тенденция к смене широтного простирания внутриконтинентальных зон на меридиональное прослеживается и при переходе к западному приокеаническому сектору, но в меньшей степени, так как нарастание сухости климата наблюдается не только к центральным частям континентов, но и к югу, с приближением к субтропическому поясу.
Во внутриконтинентальном секторе находятся серые лесные почвы, черноземы, каштановые почвы, бурые пустынно-степные и серо-бурые почвы пустынь. Они образуют систему концентрических, открытых к югу дуг. Самое северное положение границы зон приурочено ко внутренней, наиболее сухой части континентов, где северная граница степей и сопутствующих им черноземов находится на 55—57° с. ш., каштановых почв — около 52°, бурых пустынно-степных почв доходит до 48—50° с. ш. С приближением к более влажным, приокеаническим областям все почвы смещаются к югу на западе до 45° с. ш., на востоке — до 38° с. ш.
Зона серых лесных почв широколиственных и мелколиственных лесов очень узкая, разорвана и выражена только во внутриконтинентальном секторе. С приближением к океаническим побережьям она выклинивается и замещается приокеаническими, довольно широкими областями бурых лесных почв. Эти почвенно-биоклиматические области не имеют форму широтных зон. В отличие от внутриконтинентального сектора с быстрой сменой и разнообразием зон этим областям свойственно однообразие биоклиматических условий и до некоторой степени почв.
Субтропический пояс. Он характеризуется отсутствием выраженных. широтных почвенных зон, если не считать обширной области субтропических пустынь и свойственных им пустынных почв.
Восточный приокеанический сектор находится в области действия восточных муссонов. Здесь под вечнозелеными субтропическими лесами формируются желтоземы и красноземы. Они к западу сменяются серией меридиональных почвенных зон красновато- черных почв субтропических прерий, коричневых почв ксерофитных субтропических лесов и кустарников, черноземных почв субтропических степей, серо-коричневых почв кустарниковых степей и сероземов субтропических полупустынь.
Западный приокеанический сектор субтропического пояса в отличие от восточного характеризуется «средиземноморским» типом климата с резко выраженным сухим летним периодом и более или менее влажным зимним. В зависимости от степени увлажнения здесь чередуются коричневые почвы субтропических лесов и кустарников, серо-коричневые почвы ксерофитных кустарниковых степей и сероземы полупустынь.
Почти все перечисленные районы имеют сложный рельеф с чередованием горных хребтов, плато и межгорных впадин. Поэтому в западном приокеаническом секторе субтропического пояса на реальных континентах горизонтальные почвенные зоны не выражены, здесь господствует горная зональность.
Тропический и экваториальный пояса. Для них характерно наличие широтных почвенных зон, причем зона пустынь в тропическом поясе выходит к западным побережьям.
По направлению от пустынь к экватору последовательно сменяются следующие почвенно-биоклиматические зоны: опустыненных саванн, сухих саванн, ксерофитных тропических лесов, сезонно влажных тропических лесов и высокотравных саванн, постоянно влажных тропических лесов. Каждой из названных зон соответствует специфический спектр почв. На схеме идеального континента, в восточном приокеаническом секторе, имеет место проникновение ферраллитных дифференцированных почв, а также красно-бурых саванных на север. Широтные зоны здесь изгибаются и приобретают меридиональный характер.
Зеркальное отражение систем зон в южном и северном полушариях наблюдается только для экваториального, тропического и отчасти субтропического поясов. В суббореальном поясе южного полушария необычно положение полупустынных ландшафтов; непосредственно у западного побережья. Причина тому — холодные течения и горные хребты на западе.
Структура реальной горизонтальной зональности различных поясов, конфигурация и направление зон различны в связи с пространственно-временными изменениями гидротермических условий.