Генезис

В современный период развитие субтропических коричневых почв определяется совокупностью почвенных процессов, которые получили название «коричневоземообразование». Для этого процесса характерно: образование, аккумуляция, частичная минерализация и полимеризация гумуса, что является следствием послеледникового остепнения субтропиков; обескарбоначивание поверхностной толщи почвы и формирование типичного иллювиально-карбонатного или даже конкреционно-корового горизонта; некоторая рубе- фикация верхних почвенных горизонтов; метаморфическое оглини- вание (сиаллитизация) средней уплотненной, обескарбоначенной толщи, а также профиля с утяжеленным механическим составом и красноватым оттенком; отсутствие в профиле легкорастворимых солей и часто признаков солонцеватости.

В коричневых почвах во влажное время года наблюдается интенсивное выветривание с образованием вторичных глинных минералов иллито-монтмориллонитового типа. Возникающие при этом легкорастворимые соли полностью удаляются из почвенного профиля, в то время как карбонаты кальция и магния образуют иллювиально-карбонатный горизонт с характерными выделениями карбонатной плесени или псевдомицелия. В зависимости от глубины залегания карбонатов различают коричневые почвы: карбонатные, вскипающие от НС1 у поверхности; типичные, вскипающие в нижней части гумусового горизонта, и выщелоченные — ниже гумусового горизонта, которые в свою очередь делятся на фациальные подтипы следующим образом: субтропические непромерзающие, очень теплые периодически промерзающие, очень теплые кратковременно промерзающие.

Коричневые выщелоченные почвы развиваются на наиболее увлажненных территориях ареала коричневых почв под дубовыми и грабово-дубовыми лесами. Это подтип, переходный ктипу бурых лесных почв. Главная особенность строения выщелоченных коричневых почв — бескарбонатность гумусового и метаморфического горизонтов и сильная оглиненность последнего. Гумусовый горизонт достигает мощности 50-70 см, содержание гумуса в верхней его части под лесом 4—8%. Вскипают почвы с глубины 80—100 см. Реакция в бес- карбонатных горизонтах нейтральная.

Коричневые типичные почвы формируются преимущественно под низкорослыми дубовыми лесами с богатым подлеском из грабинника, алычи, терновника, держидерева и других ксерофильных колючих кустарников. В Южной Европе и Северной Африке это низкорослые леса из пушистого и пробкового дуба, лавра, некоторых плодовых деревьев. Такие почвы отличаются карбонатностью метаморфического горизонта и менее выраженной оглиненностью. По характеру гумусового горизонта они похожи на выщелоченные. Весь профиль имеет слабощелочную реакцию с pH от 7,0—7,2 вверху до 8,0—8,2 внизу.

Коричневые карбонатные почвы приурочены к наиболее аридным районам зоны коричневых почв. Они формируются под низкорослыми лесами, зарослями кустарника и кустарниковыми степями. Коричневые карбонатные почвы являются переходными к типам каштановых, серо-коричневых почв и сероземов. Весь профиль этих почв обогащен карбонатами, вскипает от 10% НС1 с поверхности, метаморфический горизонт слабо оглинен, окраска тусклая, желтовато-коричневая. Реакция всего профиля слабощелочная (pH верхних горизонтов 7,5—8,0, нижних — 8,0—8,2). Содержание карбонатов с поверхности невелико (0,5—1%), вниз по профилю их количество быстро возрастает. В горизонте максимального скопления карбонатов оно достигает 10—15%, из-за обилия карбонатных выделений горизонт приобретает мраморовидную окраску.

Встречаются также лугово-коричневые (Кчл) почвы, развивающиеся при повышенном увлажнении. Эти почвы отличаются от коричневых большей мощностью гумусового горизонта и признаками оглеения.

Проявлению процесса гумусообразования способствует наличие значительного травянистого покрова. Биологический круговорот травянистых ценозов сухих субтропиков характеризуется интенсивностью и большой емкостью (жизненный цикл трав — 1—3 года). Растительный опад имеет высокую зольность (3— 13%), повышенное содержание кальция и общего азота. В составе фитомассы трав на долю корней приходится 45—85% (до 97% к общей массе). Сильная разветвленность корневых систем обусловливает активизацию микрофлоры, биохимических процессов и, в частности, гумусообразование с последующим закреплением органических продуктов in situ в почве, насыщенной основаниями.

На темп и направленность гумификации растительных остатков большое влияние оказывают также особенности климата, состав и свойства субстрата, высокая среднегодовая температура почвы, повышенное содержание общего азота, щелочно-земельных катионов, обменного калия и илистых частиц. Чередование оптимальных условий увлажнения с резким недостатком влаги и сильным прогреванием почвы летом приводит к тому, что активная жизнедеятельность микроорганизмов сменяется депрессией. Такая природная обстановка предохраняет гумусовые вещества от быстрого абиотического и биологического разложения. При этом в жаркие и сухие периоды гумусовые компоненты почвы полимеризуются и дегидратируются, приобретая еще большую устойчивость и слабую миграционную способность.

Поверхностное иссушение почвы обусловливает подтягивание пленочной влаги за счет градиента температур и частичный возврат в верхние горизонты карбонатов и растворенных веществ (прежде всего солей) из более глубоких горизонтов. Во влажный период идет процесс выщелачивания одно- и двухвалентных катионов, в первую очередь калия и натрия, которые выносятся, как правило, за пределы почвенного профиля. Кальций и магний выщелачиваются менее интенсивно, соли этих катионов в виде карбонатов осаждаются на некоторой глубине (60,80— 120 см) и формируют педогенный карбонатный горизонт.

Определенную роль в генезисе коричневых почв играет трансформация соединений железа. Во влажный сезон года потеря карбонатов связана с активизацией гидратации и гидролиза железосодержащих минералов, при этом высвобождается значительное количество сла- бокристаллизованных форм. В ксеротермическую фазу гидроксиды и новообразованные органо-минеральные соединения дегидратируются, окисляются и в разной степени кристаллизуются, необратимо пептизируются, придавая почве своеобразную окраску. Указанные физико-химические явления представляют сущность процесса ру- бефикации, которому предшествует обескарбоначивание почвы. В коричневых почвах он выражен слабо.

Оглиненные горизонты, в которых образуются глинистые минералы типа монтмориллонита, смешанно-слюдистые минералы и т.д., называются метаморфическими и обозначаются Вт. Этот сложный биохимический процесс сопровождается высвобождением различных соединений железа, часто сопряжен с рубефикацией. Наиболее интенсивно он протекает на глубине 30—80 см от поверхности, которая более длительное время находится во влажном состоянии.

С повышенным содержанием монтмориллонита связано сильное уплотнение, переходящее в слитость, трещиноватость и глыбистость оглиненного горизонта в сухом состоянии. Признаки и свойства сли-

тости проявляются в коричневых почвах Средиземноморья, это так называемая тирсификация (Марокко) или туаресофикация (Алжир).

При нарастании сухости климата и высокой обеспеченности теплом коричневые почвы сменяются серо-коричневыми, а последние сероземами и полупустынными, а при нарастании влажности — красноземами и желтоземами. В системе вертикальной зональности коричневые почвы в верхней части горного пояса при увеличении увлажнения и похолодания переходят в бурые лесные остаточно-карбонатные или типичные, что определяет совмещение признаков и свойств степного и лесного почвообразования. Ниже коричневых карбонатных почв располагаются серо-коричневые. Если их нет, то пояс коричневых почв может контактировать с черноземами или каштановыми почвами в зависимости от местоположения горных систем и примыкающих к ним подгорных равнин.

Эволюция коричневых почв связана главным образом со сменой растительности. Например, появление лугово-степной растительности при вырубке лесов приводит к остепнению, почвы приобретают признаки и свойства, обусловленные слитогенезом.

В Северной Африке в районах с годовым количеством осадков 300—400 мм встречаются коричневые тарифицированные почвы, содержащие магний в составе поглощенных оснований. Для этих почв характерно сильное уплотнение, переходящее в слитость, трещиноватость и глыбистость оглиненного горизонта в сухом состоянии (Лобова, Хабаров, 1983).

Для коричневых почв характерны следующие генетические признаки и свойства: глубокое внутрипрофильное проникновение почвообразовательных процессов и весьма значительная мощность почвенной толщи (1,5—2,5 м), уменьшающаяся на пологих склонах (до 0,8—1,3 м); глубокая гумусированность (до 0,3—0,5 м); оглинение почвенной толщи, особенно средней и нижней частей, результатом чего является большая плотность и характерная комковато-глыбистая структура; коричневая окраска профиля, обусловленная перераспределением форм железа; наличие выраженного иллювиально-карбонатного горизонта, что свидетельствует о выщелачивании и образовании мобильных химических соединений; нейтральная или слабощелочная реакция верхних горизонтов; высокая емкость поглощения, связанная с насыщенностью почвенно-поглощающего комплекса, щелочно-земельными основаниями, а также с повышенной оглиненностью; сравнительно низкие молекулярные отношения Si02:A 1203 и Si02:R203, плавно изменяющиеся в пределах почвенной толщи; высокое природное плодородие при бедности фосфатами.

Они развиваются при непромывном водном режиме и глубоком залегании грунтовых вод. Основная часть осадков выпадает весной и в начале лета, меньший максимум наблюдается осенью. В эти периоды почвообразовательные процессы протекают более активно, в то время как летом наступает период «жаркого покоя». Зимой почвы практически не промерзают.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >