Почвы влажных субтропических, тропических и экваториальных лесов

Арктическая суша – это острова и узкие участки материковых побережий Азии и Северной Америки.

Арктическая зона характеризуется суровыми климатическими условиями арктического климатического пояса, коротким холодным летом и долгой зимой с очень низкой температурой воздуха. Среднемесячная температура января –16…–32° С; июля – ниже +8° С. Это зона многолетней мерзлоты, почва оттаивает на глубину 15–30 см. Осадков мало – от 40 до 400 мм в год, однако из-за низких температур осадки превышают испарение, поэтому растительные сообщества арктических тундр (преимущественно мхи и лишайники с добавлением некоторых цветковых растений) находятся в условиях сбалансированного, а иногда даже избыточного увлажнения. Фитомасса арктических тундр составляет от 30 до 70 ц/га, полярных пустынь – 1–2 ц/га.

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 (А 0) и значительно хуже маломощный гумусовый горизонт (А 1) (см . МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ).

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 (рНот 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.

Тундровая (субарктическая) зона.

На территории Евразии эта зона занимает широкую полосу на севере континента, большая ее часть находится за Северным полярным кругом (66° 33ў с. ш.), однако на северо-востоке континента тундровые ландшафты распространяются значительно южнее, доходя до северо-восточной части побережья Охотского моря (примерно 60° с.ш.). В Западном полушарии тундровая зона занимает почти всю Аляску и обширную площадь северной Канады. Тундровые ландшафты распространены и на южном побережье Гренландии, в Исландии, на некоторых островах Баренцева моря. Местами тундровые ландшафты встречаются в горах выше границы леса.

Зона тундр принадлежит преимущественно к субарктическому климатическому поясу. Климатические условия тундр характеризуются отрицательной среднегодовой температурой: от –2 до –12° С. Средняя температура июля не поднимается выше +10° С, а средняя температура января опускается до –30° С. Продолжительность безморозного периода около трех месяцев. Для летнего времени характерна высокая относительная влажность воздуха (80–90%) и непрерывное солнечное освещение. Годовое количество осадков небольшое (от 150 до 450 мм), но из-за низких температур их количество превышает испарение.

Где-то на островах, а где-то повсеместно – многолетняя мерзлота, почва оттаивает на глубину 0,2–1,6 м. Расположение плотного промерзшего грунта близко от поверхности и избыточное атмосферное увлажнение обуславливает переувлажнение почвы в безморозный период и, как следствие, ее заболачивание. Близость мерзлых грунтов сильно охлаждает почвенную толщу, что сдерживает развитие почвообразовательного процесса.

В составе тундровой растительности преобладают кустарники, кустарнички, травянистые растения, мхи и лишайники. Древесных форм в тундре нет. Почвенная микрофлора довольно разнообразна (бактерии, грибы, актиномицеты). Бактерий в тундровых почвах больше, чем в арктических – от 300 до 3800 тыс. в 1 г почвы.

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 (А т), состоящий преимущественно из органического вещества. Ниже торфянистого горизонта располагается маломощный (1,5–2 см) гумусовый горизонт (А 1) 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.

В ряде районов тундры возможно земледелие. Вокруг крупных промышленных центров выращивают овощи: картофель, капусту, лук, в теплицах – многие другие культуры.

Сейчас в связи с активным освоением минеральных богатств Севера встала проблема охраны природы тундры, и, в первую очередь, ее почвенного покрова. Верхний торфянистый горизонт тундровых почв легко нарушается, и для его восстановления требуются десятилетия. Следы транспорта, буровых и строительных машин покрывают поверхность тундры, способствуя развитию эрозионных процессов. Нарушение почвенного покрова наносит непоправимый ущерб всей уникальной природе тундры. Строгий контроль хозяйственной деятельности в тундре – сложная, но крайне необходимая задача.

Таежная зона.

Таежно-лесные ландшафты образуют обширный пояс в северном полушарии, тянущийся с запада на восток в Евразии и Северной Америке.

Таежные леса располагаются в умеренном климатическом поясе. Климатические условия огромной территории таежного пояса различны, но, в целом, климат характеризуется довольно большими сезонными колебаниями температуры, умеренно холодной или холодной зимой (со средней температурой января –10… –30° С), относительно прохладным летом (со среднемесячной температурой, близкой к +14…+16° С) и преобладанию суммы атмосферных осадков над испарением. В наиболее холодных районах таежного пояса (восточнее Енисея в Евразии, на севере Канады и на Аляске в Северной Америке) – многолетняя мерзлота, но почва оттаивает летом на глубину от 50 до 250 см, поэтому мерзлота не мешает росту деревьев с неглубокой корневой системой. Эти климатические условия обуславливают промывной тип водного режима на территориях, не скованных многолетней мерзлотой. В районах с многолетней мерзлотой промывной режим нарушается.

Преобладающий тип растительности зоны – хвойные леса, иногда с примесью лиственных пород деревьев. На самом юге таежной зоны местами распространены чистые лиственные леса. Около 20% всей площади таежной зоны занимает болотная растительность, площади под лугами невелики. Биомасса хвойных лесов значительна (1000–3000 ц/га), однако опад составляет лишь несколько процентов от биомассы (30–70ц/га).

Значительная часть лесов Европы и Северной Америки уничтожена, поэтому почвы, образовавшиеся под воздействием лесной растительности, уже длительное время находятся в условиях безлесных, измененных человеком ландшафтов.

Таежная зона неоднородна: лесные ландшафты разных районов существенно отличаются условиями почвообразования.

В отсутствие многолетней мерзлоты на хорошо водопроницаемых песчаных и супесчаных почвообразующих породах образуются разные виды подзолистых почв. Строение профиля этих почв:

А 0 – лесная подстилка, состоящая из опада хвои, остатков деревьев, кустарников и мхов, находящихся на разных стадиях разложения. Внизу этот горизонт постепенно переходит в рыхлую массу грубого гумуса, в самом низу частично смешанным с обломочными минералами. Мощность этого горизонта от 2–4 до 6–8 см. Реакция лесной подстилки сильно кислая (рН = 3,5–4,0). Ниже по профилю реакция становится менее кислой (рН увеличивается до 5,5–6,0).

А 2 – элювиальный горизонт (горизонт вымывания), из которого в нижние горизонты вынесены все более или менее подвижные соединения. В этих почвах этот горизонт называется подзолистым. Песчаный, легко рассыпающийся, вследствие вымывания бледно-серого, почти белого цвета. Несмотря на небольшую мощность (от 2–4 см на севере и в центре до 10–15 см на юге таежной зоны), этот горизонт резко выделяется в почвенном профиле благодаря своему цвету.

В – ярко коричневый, кофейный или ржаво-бурый иллювиальный горизонт, в котором преобладает вмывание, т.е. осаждение соединений тех химических элементов и мелких частиц, которые были вымыты из верхней части почвенной толщи (главным образом, из подзолистого горизонта). С глубиной в этом горизонте убывает ржаво-бурый оттенок и постепенно переходит в почвообразующую породу. Мощность 30–50 см.

С – почвообразующая порода, представленная серым песком, щебнем и валунами.

Мощность профиля этих почв постепенно увеличивается с севера на юг. Почвы южной тайги имеют такое же строение, как и почвы северной и средней тайги, но мощность всех горизонтов у нее больше.

В Евразии подзолистые почвы распространены только в части таежной зоны к западу от Енисея. В Северной Америке подзолистые почвы распространены в южной части зоны тайги. Территория восточнее Енисея в Евразии (Центральная и Восточная Сибирь) и северная часть таежной зоны в Северной Америке (северная часть Канады и Аляска) характеризуются сплошной многолетней мерзлотой, а также особенностями растительного покрова. Здесь формируются кислые бурые таежные почвы (подбуры), иногда называемые мерзлотно-таежными ожелезненными почвами.

Для этих почв характерен профиль с верхним горизонтом, сложенным грубым гумусом, и отсутствие осветленного горизонта вымывания, свойственного подзолистым почвам. Мощность профиля небольшая (60–100 см), он слабо дифференцирован. Как и подзолистые, бурые таежные почвы образуются в условиях замедленного биологического круговорота и небольшой массы растительного годового опада, который почти полностью поступает на поверхность. В результате замедленного преобразования растительных остатков и промывного режима на поверхности образуется оторфованная темно-коричневая подстилка, из органического вещества которой вымываются легкорастворимые гумусовые соединения. Эти вещества осаждаются по всему почвенному профилю в виде гумусово-оксидножелезистых соединений, в результате чего почва приобретает бурый, иногда охристо-бурый цвет. Содержание гумуса вниз по профилю уменьшается постепенно (под подстилкой гумуса содержится 8–10%; на глубине 50 см около 5%, на глубине 1 м 2–3%).

Сельскохозяйственное использование почв таежной зоны связано с большими трудностями. В восточно-европейской и западно-сибирской тайге пашни занимают 0,1–2% от всей площади. Развитию земледелия мешают неблагоприятные климатические условия, сильная завалуненность почв, повсеместная заболоченность территории, многолетняя мерзлота к востоку от Енисея. Более активно развивается земледелие в южных районах восточно-европейской тайги и в лугово-степных районах Якутии.

Для эффективного использования таежных почв требуются большие дозы минеральных и органических удобрений, нейтрализация высокой кислотности почв, местами – удаление валунов.

В медико-географическом отношении зона таежных лесов малоблагоприятна, так как в результате интенсивного вымывания почвы теряют многие химические элементы, в том числе, и необходимые для нормального развития человека и животных, поэтому в этой зоне создаются условия частичного дефицита ряда химических элементов (йода , меди , кальция и др.)

Зона смешанных лесов.

К югу от зоны таежных лесов располагаются смешанные хвойно-лиственные леса. В Северной Америке эти леса распространены на востоке материка в районе Великих Озер. в Евразии – на территории Восточно-Европейской равнины, где они образуют широкую зону. За Уралом продолжаются далеко на восток, вплоть до Приамурья, хотя и не образуют сплошную зону.

Климат смешанных лесов характеризуется более теплым и продолжительным летом (средняя температура июля от 16 до 24° С) и более теплой зимой (средняя температура января от 0 до –16° С) по сравнению с зоной таежных лесов. Ежегодное количество осадков – от 500 до 1000 мм. Количество осадков везде превышает испарение, что обуславливает хорошо выраженный промывной водный режим. Растительность – смешанные леса из хвойных (ель, пихта, сосна), мелколиственных (береза, осина, ольха и др.) и широколиственных (дуб, клен и др.) пород. Характерной чертой смешанных лесов является более или менее развитый травяной покров. Биомасса смешанных лесов больше, чем в тайге, и составляет 2000–3000 ц/га. Масса опада также превышает биомассу таежных лесов, но благодаря более интенсивной микробиологической деятельности процессы разрушения мертвого органического вещества идут более энергично, поэтому в смешанных лесах подстилка имеет меньшую мощность, чем в тайге, и больше разложена.

Зона смешанных лесов обладает довольно пестрым почвенным покровом. Наиболее характерным типом автоморфных почв смешанных лесов Восточно-Европейской равнины являются дерново-подзолистые почвы – южная разновидность подзолистых почв. Формируются почвы только на суглинистых почвообразующих породах. Дерново-подзолистые почвы имеют то же строение почвенного профиля, что и подзолистые. От подзолистых они отличаются меньшей мощностью лесной подстилки (2–5 см), большей мощностью всех горизонтов и более четко выраженным гумусовым горизонтом А 1 , лежащим под лесной подстилкой. Внешний вид гумусового горизонта дерново-подзолистых почв также отличается от горизонта в подзолистых почвах, в верхней части он содержит многочисленные корни трав, которые часто образуют хорошо выраженную дернину. Цвет – серый различных оттенков, сложение рыхлое. Мощность гумусового горизонта – от 5 до 20 см, содержание гумуса – 2–4%.

В верхней части профиля эти почвы характеризуются кислой реакцией (рН = 4), с глубиной реакция постепенно становится менее кислой.

Использование почв смешанных лесов в земледелии выше, чем почв таежных лесов. В южных районах европейской части России распахано 30–45% площади, к северу доля распаханных земель значительно меньше. Земледелие затруднено вследствие кислой реакции этих почв, сильной их выщелоченности, а местами заболоченности и завалуненности. Для нейтрализации избыточной кислотности почвы известкуют. Для получения высоких урожаев нужны большие дозы органических и минеральных удобрений.

Зона широколиственных лесов.

В умеренном поясе в более теплых условиях (по сравнению с таежными и подтаежными смешанными лесами) распространены широколиственные леса с богатым травяным покровом. В Северной Америке зона широколиственных лесов простирается на востоке континента южнее зоны смешанных лесов. В Евразии эти леса сплошную зону не образуют, а тянутся прерывистыми полосами от Западной Европы до Приморского края России.

Ландшафты широколиственных лесов, благоприятные для человека, длительное время подвергаются воздействию с его стороны, поэтому они сильно изменены: лесная растительность либо полностью уничтожена (на большей части Западной Европы и США), либо заменена вторичной растительностью.

Среди почв, сформированных в этих ландшафтах, выделяются два типа:

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 (см . МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ):

А 0 – лесная подстилка из опада деревьев и трав, обычно небольшой мощности (1–2 см);

А 1 – 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.

А 2 – 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 А 2 есть только у светло-серых и серых лесных почв, у темно-серых его нет, хотя нижняя часть гумусового горизонта А 1 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:

А 1 – 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).

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.

Зона луговых степей, лесостепей и лугово-разнотравных степей.

В Евразии южнее зоны широколиственных лесов тянется зона лесостепей, которую еще южнее сменяет зона степей. Автоморфные почвы ландшафтов луговых степей зоны лесостепей и лугово-разнотравных степей зоны степей получили название черноземов.

В Евразии черноземы простираются сплошной полосой через Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и Западную Сибирь до Алтая, восточнее Алтая они образуют отдельные массивы. Наиболее восточный массив находится в Забайкалье.

В Северной Америке также есть зоны лесостепей и степей, западнее зон смешанных и широколиственных лесов. Субмеридиональное простирание – с севера они граничат с зоной тайги (около 53° с.ш.) а на юге доходят до побережья Мексиканского залива (24° с.ш.), однако полоса черноземных почв расположена только во внутриконтинентальной области и к морскому побережью не выходит.

В Евразии климатические условия зоны распространения черноземов характеризуются нарастанием континентальности с запада на восток. В Западных областях зима теплая и мягкая (средняя температура января –2…–4° С), а в восточных областях – суровая и малоснежная (средняя температура января –25…–28° С). С запада на восток уменьшается количество безморозных дней (от 300 на западе до 110 на востоке) и годовое количество осадков (от 500–600 на западе до 250–350 на востоке). В теплый период различия в климате сглаживаются. На западе зоны средняя температура июля – +19…+24° С, на востоке – +17…+20° С.

В Северной Америке суровость климата в зоне распространения черноземных почв возрастает с севера на юг: средняя температура января меняется от 0° С на юге до –16° С на севере, летние температуры одинаковы: средняя температура июля составляет +16 – +24° С. Годовое количество осадков также не меняется – от 250 до 500 мм в год.

Для всей области распространения черноземных почв испарение равно годовому количеству осадков или меньше. Большая часть осадков выпадает летом, часто в виде ливней, – это способствует тому, что значительная часть осадков не впитывается в почву, а удаляется в виде поверхностного стока, поэтому для черноземов характерен непромывной водный режим. Исключение составляют лесостепные районы, где почвы периодически промываются.

Почвообразующие породы территории черноземов представлены преимущественно лёссовидными отложениями (лёсс представляет собой тонкозернистую осадочную породу светло-желтого или палевого цвета).

Черноземы сформировались под травянистой растительностью, в составе которой преобладают многолетние злаки, однако сейчас большая часть черноземных степей распахана и естественная растительность уничтожена.

Биомасса в естественных степных сообществах достигает 100–300 ц/га, из которых половина ежегодно отмирает, в результате в черноземной зоне в почву поступает значительно больше органических веществ, чем в лесной зоне умеренного пояса, хотя биомасса лесов более чем в 10 раз превышает биомассу степей. В степных почвах микроорганизмов значительно больше, чем в лесных (3–4 млрд. в 1 г, а для некоторых районов и больше). Интенсивная деятельность микроорганизмов, направленная на переработку растительного опада, прекращается только в периоды зимнего промерзания и летнего иссушения почвы. Значительное количество ежегодно поступающих растительных остатков обеспечивает накопление больших количеств гумуса в черноземных почвах. Содержание гумуса в черноземах от 3–4 до 14–16%, а иногда и более. Отличительной чертой черноземов является содержание гумуса во всем почвенном профиле, причем вниз по профилю оно уменьшается очень постепенно. Реакция почвенного раствора верхней части профиля в этих почвах нейтральная, в нижней части профиля, начиная с иллювиального горизонта (В), реакция становится слабощелочной.

Наиболее характерной особенностью этих почв, обусловившей их название, является мощный хорошо развитый гумусовый горизонт интенсивно черного цвета.

Строение профиля типичных черноземов:

А 0 – степной войлок. Этот горизонт мощностью в 1–3 см состоит из остатков травянистой растительности и встречается только на целинных землях.

А 1 – гумусовый горизонт. Его цвет во влажном состоянии интенсивно черный, мощность – 40–60 см. Горизонт насыщен корнями растений.

В – переходный горизонт черновато-бурой неравномерной окраски, постепенно переходящей в цвет почвообразовательной породы. Из гумусового горизонта сюда заходят потеки гумуса. В нижней части горизонта содержится значительное количество карбоната кальция. Мощность этого горизонта – 40–60 см.

С – почвообразовательная порода (лёссовидные отложения).

В Евразии южнее типичных черноземов распространены обыкновенные, а еще южнее – южные черноземы. К югу снижается годовое количество осадков, общая биомасса и, соответственно, масса поступающего ежегодно растительного опада. Это обуславливает уменьшение мощности гумусового горизонта (в обыкновенных черноземах его мощность около 40 см, в южных – 25 см). Свойства черноземных почв меняются также по мере увеличения континентальности климата, т.е. с запада на восток (в Евразии).

Черноземы славятся своим плодородием, районы их распространения – основная база производства многих зерновых, в первую очередь, пшеницы, а также ряда ценнейших технических культур (сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза). Урожай на черноземах зависит, главным образом, от содержания воды в доступной для растения форме. В нашей стране для черноземных областей были характерны неурожаи, вызванные засухами.

Вторая не менее важная проблема черноземов – это разрушение почв, вызванное эрозией. На используемых под земледелие черноземных почвах необходимы специальные противоэрозионные мероприятия.

Медико-географическая характеристика черноземов благоприятна. Черноземы являются эталоном оптимального соотношения химических элементов необходимых для человека. Эндемические болезни, связанные с дефицитом химических элементов, не свойственны районам распространения этих почв.

Зона сухих степей и полупустынь умеренного пояса.

Южнее зоны степей тянется зона полупустынь. Южные степи (их называют сухими степями), граничащие с полупустынями, существенно отличаются растительным покровом и почвами от северных степей. По своему растительному покрову и почвам южные степи ближе к полупустыням, чем к степям.

В засушливых и экстраконтинентальных условиях сухих степей и полупустынь формируются соответственно каштановыеи бурые пустынно-степные почвы.

В Евразии каштановые почвы занимают небольшую площадь в Румынии и более широко представлены в аридных центральных районах Испании. Узкой полосой они тянутся по побережью Черного и Азовского морей. К востоку (в Нижнем Поволжье, Западном Прикаспии) площадь этих почв увеличивается. Очень широко распространены каштановые почвы на территории Казахстана, откуда сплошная полоса этих почв уходит в Монголию, а затем в Восточный Китай, занимая большую часть территории Монголии и центральных провинций Китая. В Центральной и Восточной Сибири каштановые почвы встречаются уже только островами. Самый восточный район распространения каштановых почв – степи Юго-Восточного Забайкалья.

Распространение бурых пустынно-степных почв более ограничено – это преимущественно полупустынные районы Казахстана.

В Северной Америке каштановые и бурые почвы располагаются в центральной части континента, с востока гранича с черноземной зоной, а с запада – со Скалистыми горами. На юге область распространения этих почв ограничена Мексиканским плоскогорьем.

Климат сухих и пустынных степей резко континентальный, континентальность усиливается по мере движения с запада на восток (в Евразии). Средняя годовая температура изменяется от 5–9° С на западе до от 3–4° С на востоке. Годовое количество осадков уменьшается с севера на юг (в Евразии) от 300–350 до 200 мм. Осадки распределены в течение года равномерно. Испаряемость (условная величина, характеризующая максимально возможное испарение в данной местности при неограниченном запасе воды) значительно превышает количество атмосферных осадков, поэтому здесь господствует непромывной водный режим (почвы промачиваются на глубину от 10 до 180 см). Сильные ветры еще больше иссушают почву и способствуют эрозии.

В растительности этой области преобладают степные злаки и полыни, содержание которых с севера на юг возрастает. Биомасса растительности сухих степей составляет около 100 ц/га, причем основная ее часть (80% и более) приходится на подземные органы растений. Ежегодный опад составляет 40 ц/га.

Почвообразующими породами служат лессовидные суглинки, залегающие на породах различного состава, возраста и происхождения.

Строение профиля каштановых и бурых почв:

А – гумусовый горизонт. В каштановых почвах он серовато-каштанового цвета, насыщен корнями растений, комковатой структурой и имеет мощность 15–25 см. В бурых почвах он бурого цвета, комковатой непрочной структуры, мощностью около 10–15 см. Содержание гумуса в этом горизонте от 2 до 5% в каштановых почвах и около 2% в бурых.

В – переходный горизонт коричнево-бурого цвета, уплотненный, внизу встречаются карбонатные новообразования. Мощность 20–30 см.

С – почвообразующая порода, представленная лессовидным суглинком желтовато-бурого цвета в каштановых почвах и буровато-палевого в бурых. В верхней части встречаются карбонатные новообразования. Ниже 50 см в бурых почвах и 1 м в каштановых встречаются новообразования гипса.

Изменение количества гумуса вниз по профилю происходит постепенно, как и в черноземах. Реакция почвенного раствора в верхней части профиля слабощелочная (рН = 7,5), ниже реакция становится более щелочной.

Среди каштановых почв выделяют три подтипа, сменяющих друг друга с севера на юг:

Темно-каштановые, имеющие мощность гумусового горизонта около 25 см и более, каштановые с мощностью гумусового горизонта около 20 см и светло-каштановые, с мощностью гумусового горизонта около 15 см.

Характерная особенность почвенного покрова сухих степей – чрезвычайная его пестрота, это связано с перераспределением по формам мезо- и микрорельефа теплоты и особенно влаги, а вместе с ней и водорастворимых соединений. Недостаток влаги является причиной очень чувствительной реакции растительности и почвообразования даже на слабое изменение увлажнения. Зональные автоморфные почвы (т.е. каштановые и бурые пустынно-степные) занимают лишь 70% территории, остальная часть приходится на засоленные гидроморфные почвы (солонцы, солончаки др.).

Сложность использования почв сухих степей для земледелия объясняется как небольшим содержанием перегноя, так и неблагоприятными физическими свойствами самих почв. В земледелии, в основном, используют темно-каштановые почвы в наиболее увлажняемых районах и которые обладают довольно высокой степенью плодородия. При надлежащей агротехнике и необходимой мелиорации эти почвы могут давать устойчивые урожаи. Так как основой причиной неурожаев является недостаток воды, то особую остроту приобретает проблема орошения.

В медико-географическом отношении каштановые и особенно бурые почвы местами перегружены легкорастворимыми соединениями и обладают повышенным содержанием некоторых рассеянных химических элементов, в первую очередь, фтора, это может иметь отрицательные последствия для человека.

Зона пустынь.

В Евразии южнее зоны полупустынь тянется зона пустынь. Она расположена во внутриконтинентальной части континента – на обширных равнинах Казахстана, Средней и Центральной Азии. Зональными автоморфными почвами пустынь являются серо-бурые пустынные почвы.

Климат пустынь Евразии отличается жарким летом (средняя температура июля 26–30° С) и холодными зимами (средняя температура января изменяется от 0 –16° С на севере зоны до 0 +16° С на юге зоны). Среднегодовая температура меняется от +16° С в северной части до +20° С в южной части зоны. Количество выпадающих осадков обычно не более 100–200 мм в год. Распределение осадков по месяцам неравномерно: максимум приходится на зимне-весеннее время. Водный режим непромывной – почвы промачиваются на глубину около 50 см.

Растительной покров пустынь, в основном, солянково-кустарниковый с эфемеровыми растениями (однолетними травянистыми растениями, все развитие которых проходит в очень короткий срок, чаще ранней весной). В почвах пустынь много водорослей, особенно на такырах (тип гидроморфных почв пустынь). Растительность пустынь энергично вегетирует в весенний период с пышным развитием эфемеров. В сухое время года жизнь в пустыне замирает. Биомасса полукустарниковых пустынь очень невелика – около 43 ц/га. Небольшая масса ежегодного опада (10–20 ц/га) и энергичная деятельность микроорганизмов способствуют быстрому разрушению органических остатков (неразложившегося опада на поверхности нет) и небольшому содержанию гумуса в серо-бурых почвах (до 1%).

Среди почвообразующих пород преобладают лёссовидные и древнеаллювиальные отложения, переработанные ветром.

Серо-бурые почвы формируются на возвышенных равнинных участках рельефа. Характерная особенность этих почв накопление карбонатов в верхней части почвенного профиля, которое имеет вид поверхностной пористой корки.

Строение профиля серо-бурых почв:

А к – карбонатный горизонт, это поверхностная корка с характерными округлыми порами, растрескавшаяся на полигональные элементы. Мощность – 3–6 см.

А – слабо выраженный гумусовый горизонт серо-бурого цвета, в верхней части слабо скреплен корнями, книзу рыхлый, легко развевающийся ветром. Мощность 10–15 см.

В – переходный уплотненный горизонт бурого цвета, призмовидно-глыбистой структуры, содержащий редкие и плохо выраженные карбонатные образования. Мощность от 10 до 15 см.

С – почвообразующая порода – рыхлый лёссовидный суглинок, переполненный мелкими кристаллами гипса. На глубине 1,5 м и ниже часто залегает своеобразный гипсовый горизонт, представленный скоплениями вертикально расположенных игольчатых кристаллов гипса. Мощность гипсового горизонта от 10 см до 2 м.

Характерными гидроморфными почвами пустынь являются солончаки, т.е. почвы, содержащие 1% и более легкорастворимых в воде солей в верхнем горизонте. Основная масса солончаков распространена в пустынной зоне, где они занимают около 10% площади. Кроме пустынной зоны, солончаки достаточно широко распространены в зоне полупустынь и степей, они образуются при близком залегании грунтовых вод и выпотном водном режиме. Содержащие соли грунтовые воды достигают поверхности почвы и испаряются, в результате соли отлагаются в верхнем горизонте почвы, и происходит ее засоление.

Засоление почв может происходить в любой зоне при достаточно засушливых условиях и близком расположении грунтовых вод, подтверждением этого служат солончаки в засушливых районах таежной, тундровой и арктических зон.

Растительность солончаков своеобразна, высоко специализирована применительно к условиям значительного содержания солей в почве.

Использование в народном хозяйстве почв пустынь связано с трудностями. Из-за недостатка воды земледелие в пустынных ландшафтах носит выборочный характер, основная часть пустынь используется под отгонное животноводство. На орошаемых участках сероземов возделывают хлопчатник и рис. Оазисы Средней Азии многие века славятся плодовыми и овощными культурами.

Повышенное содержание некоторых рассеянных химических элементов (фтора, стронция, бора) в почвах отдельных районов может обуславливать эндемические заболевания, например, разрушение зубов в результате воздействия высоких концентраций фтора.

Зона субтропического пояса.

В этом климатическом поясе выделяют следующие основные группы почв: почвы влажных лесов, сухих лесов и кустарников, сухих субтропических степей и низкотравных полусаванн, а также субтропических пустынь.

1. Красноземы и желтоземы ландшафтов влажных субтропических лесов

Эти почвы широко распространены в субтропической части Восточной Азии (Китай и Япония) и на юго-востоке США (Флорида и соседние южные штаты). Они есть и на Кавказе – на побережье Черного (Аджария) и Каспийского (Ленкорань) морей.

Климатические условия влажных субтропиков характеризуются большим количеством осадков (1–3 тыс. мм в год), мягкой зимой и умеренно-жарким летом. Осадки распределены в течение года неравномерно: в одних районах основная часть осадков выпадает летом, в других – в осенне-зимний период. Преобладает промывной водный режим.

Состав лесов влажных субтропиков различен в зависимости от флористической области, к которой относится тот или иной район. Биомасса субтропических лесов превышает 4000 ц/га, масса опада – около 210 ц/га.

Характерный тип почв влажных субтропиков – красноземы, получившие название благодаря своей окраске, обусловленной составом почвообразующих пород. Основная почвообразующая порода, на которой развиваются красноземы, – толща переотложенных продуктов выветривания специфического кирпично-красного или оранжевого цвета. Такой цвет обусловлен присутствием прочно связанных гидроксидов Fe (III) на поверхности глинистых частиц. Красноземы унаследовали от материнских пород не только цвет, но и многие другие свойства.

Строение почвенного профиля:

А 0 – слабо разложившаяся лесная подстилка, состоящая из листового опада и тонких веток. Мощность – 1–2 см.

А 1 – гумусовый горизонт серо-коричневого цвета с красноватым оттенком, с большим количеством корней, комковатой структурой и мощностью 10–15 см. Содержание гумуса в этом горизонте – до 8%. Вниз по профилю содержание гумуса быстро уменьшается.

В – переходный горизонт буровато-красного цвета, красный оттенок усиливается вниз. Плотный, комковатой структуры, по ходам отмерших корней видны потеки глины. Мощность – 50–60 см.

С – почвообразующая порода красного цвета с белесыми пятнами, встречаются глинистые окатыши, есть мелкие железомарганцевые конкреции. В верхней части заметны пленки и потеки глины.

Красноземы характеризуются кислой реакцией всего почвенного профиля (рН = 4,7–4,9).

Желтоземы образуются на глинистых сланцах и глинах с плохой водопроницаемостью, в результате чего в поверхностной части профиля этих почв развиваются процессы оглеевания, которые вызывают образование в почвах оксидно-железистых конкреций.

Почвы влажных субтропических лесов бедны азотом и некоторыми зольными элементами. Для повышения плодородия нужны органические и минеральные удобрения, в первую очередь, фосфаты. Освоение почв влажных субтропиков осложняется сильной эрозией, развивающейся после сведения лесов, поэтому сельскохозяйственное использование этих почв требует противоэрозионных мероприятий.

2. Коричневые почвы ландшафтов сухих субтропических лесов и кустарников

Почвы, называемые коричневыми, сформированные под сухими лесами и кустарниками, широко распространены в южной Европе и на северо-западе Африки (район Средиземноморья), на юге Африки, Ближнем Востоке, в ряде районов Центральной Азии. Такие почвы встречаются в теплых и относительно сухих районах Кавказа, на Южном берегу Крыма, в горах Тянь-Шаня. В Северной Америке почвы этого типа распространены в Мексике, под сухими эвкалиптовыми лесами они известны в Австралии.

Климат этих ландшафтов характеризуется положительными среднегодовыми температурами. Зима теплая (температура выше 0° С) и влажная, лето жаркое и сухое. Годовое количество осадков значительно – около 600–700 мм, однако их распределение в течение года неравномерно – большая часть осадков выпадает с ноября по март, а в жаркие летние месяцы осадков мало. В результате почвообразование происходит в условиях двух сменяющих друг друга периодов: влажного и теплого, сухого и жаркого.

Коричневые почвы сформировались под сухими лесами различного видового состава. В Средиземноморье, например, это леса из вечнозеленого дуба, лавра, приморской сосны, древовидного можжевельника, а также из сухих кустарников типа шибляка и маквиса, из боярышника, держи-дерева, пушистого дуба и др.

Строение профиля коричневых почв:

А 1 – гумусовый горизонт коричневого или темно-коричневого цвета, комковатой структуры, си мощностью 20–30 см. Содержание гумуса в этом горизонте – 2,0–2,4%. Вниз по профилю его содержание постепенно уменьшается.

В – уплотненный переходный горизонт ярко-коричневого цвета, иногда с красноватым оттенком. В этом горизонте часто содержатся карбонатные новообразования, в относительно влажных районах они располагаются на глубине 1–1,5 м, в засушливых районах они могут находиться уже в гумусовом горизонте.

С – почвообразующая порода.

D – при небольшой мощности почвообразующей породы ниже переходного горизонта располагается почвоподстилающая порода (известняки, сланцы и др).

Реакция почв в верхней части профиля близка к нейтральной (рН = 6,3), в нижней части она становится слабощелочной.

Почвы субтропических сухих лесов и кустарников высокоплодородны и длительное время используются для земледелия, в том числе, для виноградарства, разведения оливковых и плодовых деревьев. Сведение лесов для расширения площадей обрабатываемых земель в сочетании с гористым рельефом способствовало эрозии почв. Так во многих странах Средиземноморья почвенный покров был уничтожен и многие области, некогда служившие житницами Римской империи, теперь покрыты пустынными степями (Сирия, Алжир и др).

3. Сероземы сухих субтропиков

В аридных ландшафтах полупустынь субтропического пояса формируются сероземы, они широко представлены в предгорьях хребтов Средней Азии. Распространены они на севере Африки, в континентальной части юга Северной и Южной Америки.

Климатические условия зоны сероземов характеризуются теплой зимой (среднемесячная температура января около –2° С) и жарким летом (среднемесячная температура июля 27–28° С). Годовое количество осадков колеблется от 300 мм на низких предгорьях до 600 мм на предгорьях, расположенных на высоте выше 500 м над уровнем моря. В течение года осадки распределены в течение года очень неравномерно – основная их часть выпадает зимой и весной, летом выпадает очень мало.

Растительность сероземов определяют как субтропические степи или низкотравные полусаванны. В растительном покрове преобладают злаки, характерны гигантские зонтичные. В период весеннего увлажнения бурно вегетируют эфемеры и эфемероиды – мятлики, тюльпаны, маки и др.

Почвообразующими породами являются преимущественно лессы.

Строение профиля сероземов:

А – гумусовый горизонт светло-серого цвета, заметно одернован, неясно комковатой структуры, мощностью в 15–20 см. Количество гумуса в этом горизонте около 1,5–3%, вниз по профилю содержание гумуса уменьшается постепенно.

А/В – промежуточный горизонт между гумусовым и переходным горизонтами. Более рыхлый, чем гумусовый, мощность – 10–15 см.

В – переходный горизонт коричневато-палевого цвета, слабоуплотненный, содержит карбонатные новообразования. На глубине 60–90 см начинаются новообразования гипса. К почвообразующей породе переходит постепенно. Мощность около 80 см.

С – почвообразующая порода

Весь профиль сероземов носит следы интенсивной деятельности землероев – червей, насекомых, ящериц.

Сероземы полупустынь субтропического пояса граничат с серо-бурыми почвами пустынь умеренного пояса и связаны с ними постепенными переходами. Однако типичные сероземы отличаются от серо-бурых почв отсутствием поверхностной пористой корки, меньшим содержанием карбонатов в верхней части профиля, значительно большим содержанием гумуса и более низким расположением гипсовых новообразований.

В сероземах есть достаточное количество химических элементов, необходимых для питания растений, за исключением азота. Основное затруднение в их сельскохозяйственном использовании связано с недостатком воды, поэтому для освоения этих почв важно орошение. Так, на орошаемых сероземах в Средней Азии возделывают рис и хлопчатник. Земледелие без специального орошения возможно преимущественно в повышенных участках предгорий.

Зона тропического пояса.

Под тропиками здесь подразумевается территория между северным и южным тропиками, т.е. параллелями с широтами 23° 07ў северной и южной широты. Эта территория включает в себя тропический, субэкваториальный и экваториальный климатические пояса.

Тропические почвы занимают более 1/4 поверхности мировой суши. Условия почвообразования в тропиках и странах высоких широт резко различны. Наиболее заметные отличительные особенности тропических ландшафтов – это климат, растительный и животный мир, но этим отличия не ограничиваются. Большая часть тропической территории (Южная Америка, Африка, полуостров Индостан, Австралия) представляет собой остатки древнейшей суши (Гондваны), на которой процессы выветривания шли на протяжении длительного времени – начиная с нижнего палеозоя, а местами даже с докембрия. Поэтому некоторые важные свойства современных тропических почв унаследованы от древних продуктов выветривания, а отдельные процессы современного почвообразования сложным образом связаны с процессами древних этапов гипергенеза (выветривания).

Следы наиболее древнего этапа гипергенеза, образования которого широко распространены во многих районах древней суши, представлены мощной корой выветривания с дифференцированным профилем. Эти древние коры тропической территории, как правило, не служат почвообразующими породами, обычно они погребены под более поздними образованиями. В областях глубоких разломов, рассекавших в кайнозое участки древней суши и сопровождавшихся мощными вулканическими извержениями, эти коры перекрыты мощными покровами лав. Однако на неизмеримо большей площади поверхность древних кор выветривания покрыта своеобразными покровными отложениями красного цвета. Эти красноцветные отложения, плащеобразно покрывающие огромную территорию тропической суши, представляют собой совершенно особое гипергенное образование, возникшее в иных условиях и в существенно более позднее время, чем залегающие под ними древние коры выветривания.

Красноцветные отложения имеют супесчано-суглинистый состав, их мощность меняется от нескольких дециметров до 10 м и более. Эти отложения формировались в достаточно влажных условиях, благоприятствовавших высокой геохимической активности железа. В составе этих отложений есть оксид железа, именно он придает отложениям красный цвет.

Эти красноцветные отложения являются наиболее типичными почвообразующими породами тропиков, поэтому многие тропические почвы имеют красный или близкий к нему цвет, что отражено в их названиях. Эти цвета наследуют почвы, образование которых может происходить в различных современных биоклиматических условиях. Наряду с красноцветными отложениями в качестве почвообразующих пород могут выступать озерные суглинки, имеющие серый цвет, светло-желтые супесчаные аллювиальные отложения, бурые вулканические пеплы и др., поэтому почвы, образованные в одинаковых биоклиматических условиях, не всегда одинакового цвета.

Важнейшая особенность тропического пояса – устойчивая высокая температура воздуха, поэтому особое значение приобретает характер атмосферного увлажнения. Так как испаряемость в тропиках высокая, то годовая сумма осадков не дает представления о степени атмосферного увлажнения. Даже при значительной годовой сумме осадков в тропических почвах на протяжении года происходит смена засушливого периода (при сумме осадков менее 60 мм в месяц) и влажного периода (при сумме осадков более 100 мм в месяц). В соответствии с увлажнением в почвах происходит смена непромывного и промывного режимов.

1. Почвы ландшафтов дождевых (постоянно влажных) тропических лесов

Постоянно влажные тропические леса распространены на большой территории в Южной Америке, Африке, на Мадагаскаре, в Юго-Восточной Азии, Индонезии, на Филиппинах, в Новой Гвинее и Австралии. Под этими лесами формируются почвы, для которых в разное время предлагались разные названия – красно-желтые латеритные , ферраллитные и др.

Климат этих лесов жаркий и влажный, среднемесячные температуры более 20° С. Годовая сумма осадков – 1800–2000 мм, хотя в отдельных местах она достигает 5000–8000 мм. Продолжительность сухого периода не превышает 1–2 мес. Значительное увлажнение не сопровождается пересыщением почвы водой и заболачивания нет.

Обилие тепла и влаги обуславливает самую большую среди биоценозов мира биомассу – около 5000 ц/га и массу ежегодного опада – 250 ц/га. Лесной подстилки почти нет, поскольку практически весь опад на протяжении года разрушается благодаря интенсивной деятельности почвенных животных и микроорганизмов. Большая часть освободившихся в результате разложения опада элементов сразу же захватывается сложной корневой системой дождевого леса и вновь вовлекается в биологический круговорот.

В результате этих процессов почти нет гумусового накопления в этих почвах. Гумусовый горизонт почвы дождевого леса серого цвета, очень маломощный (5–7 см) и содержит всего несколько процентов гумуса. Он сменяется переходным горизонтом А/В (10–20 см), на протяжении которого полностью исчезает гумусовый оттенок.

Особенность этих биоценозов состоит в том, что почти вся масса химических элементов, необходимых для питания растений, содержится в самих растениях и только благодаря этому не вымывается обильными атмосферными осадками. При вырубании дождевого тропического леса, атмосферные осадки очень быстро размывают верхний тонкий плодородный почвенный слой и под сведенным лесом остаются бесплодные земли.

2. Почвы тропических ландшафтов сезонного атмосферного увлажнения

В пределах тропической суши наибольшую площадь занимают не постоянно влажные леса, а разнообразные ландшафты, атмосферное увлажнение на которых в течение года неравномерно, а температурные условия меняются незначительно (среднемесячные температуры близки к 20° С).

При продолжительности сухого периода от 3 до 6 месяцев в году при ежегодной сумме осадков от 900 до 1500 мм развиваются ландшафты сезонно-влажных светлых тропических лесов и высокотравных саванн.

Светлые тропические леса характеризуются свободным расположением деревьев, обилием света и, как следствие этого, пышным покровом злаковых трав. Высокотравные саванны представляют собой различные сочетания травянистой растительности с островками леса или отдельными экземплярами деревьев. Почвы, формирующиеся под этими ландшафтами, называют красными или ферраллитными почвами сезонно влажных тропических лесов и высокотравных саванн

Строение профиля этих почв:

Сверху располагается гумусовый горизонт (А), в верхней части более или менее одернованный, мощностью в 10–15 см, темно-серого цвета. Ниже следует переходный горизонт (В), на протяжении которого постепенно исчезает серый оттенок и усиливается красный цвет почвообразующей породы. Мощность этого горизонта – 30–50 см. Общее содержание гумуса в почве от 1 до 4%, иногда больше. Реакция почв слабокислая, часто почти нейтральная.

Эти почвы широко используются в тропическом земледелии. Основная проблема при их использовании – легкое разрушение почв под действием эрозии.

При продолжительности сухого периода от 7 до 10 месяцев в году и ежегодной сумме осадков 400–600 мм развиваются ксерофитные биоценозы, представляющие собой сочетание сухих древесно-кустарниковых зарослей и низких трав. Почвы, формирующиеся под этими ландшафтами, называют красно-бурыми почвами сухих саванн.

Строение этих почв:

Под гумусовым горизонтом А, мощностью около 10 см, слабо серого оттенка, располагается переходный горизонт В, мощностью 25–35 см. В нижней части этого горизонта иногда находятся карбонатные стяжения. Далее следует почвообразующая порода. Содержание гумуса в этих почвах обычно невелико. Реакция почв слабощелочная (рН = 7,0–7,5).

Эти почвы широко распространены в центральных и западных районах Австралии, в некоторых районах тропической Африки. Для земледелия они малопригодны и используются главным образом под пастбища.

При годовой сумме осадков менее 300 мм формируются почвы аридных тропических (полупустынных и пустынных) ландшафтов, имеющих общие черты с серо-бурыми почвами и сероземами. У них маломощный и карбонатный слабо дифференцированный профиль. Поскольку почвообразующими породами во многих районах являются красноцветные продукты [неогенового] выветривания, то эти почвы имеют красноватую окраску.

Зона тропических островов.

Особую группу образуют почвы океанических островов тропического пояса Мирового океана, среди них наиболее своеобразны почвы коралловых островов – атоллов.

Почвообразующей породой на таких островах служат белоснежные коралловые пески и рифовые известняки. Растительность представлена зарослями кустарников и лесами кокосовой пальмы с прерывистым покровом из низких злаков. Здесь наиболее распространены атолловые гумус-карбонатные песчаные почвыс маломощным гумусовым горизонтом (5–10 см), характеризующимся содержанием гумуса 1–2% и рН около 7,5.

Часто важным фактором почвообразования на островах является орнитофауна. Колонии птиц откладывают огромные количества помета, который обогащает почву органическим веществом и способствует появлению особой древесной растительности, зарослей высоких трав и папоротников. В профиле почв образуется мощный торфяно-гумусовый горизонт с кислой реакцией. Такие почвы называются атолловые мелано-гумус-карбонатные.

Гумус-карбонатные почвы являются важным природным ресурсом многочисленных островных государств Тихого и Индийского океанов, являясь основной плантацией для кокосовой пальмы.

Зона горных областей.

Горные почвы занимают более 20% всей поверхности суши. В горных странах в основных чертах повторяется та же комбинация факторов почвообразования, что и на равнинах, поэтому в горах распространены многие почвы типа автоморфных почв равнинных территорий: подзолистых, черноземов и др. Однако формирование почв в горных и равнинных областях имеет определенные отличия, поэтому однотипные почвы, образованные в равнинных и горных областях, явно различаются. Выделяют горно-подзолистые, горные черноземы и др. Кроме того, в горных областях складываются такие условия, в которых формируются специфические горные почвы, не имеющие аналогов на равнинах (например, горно-луговые почвы).

Одной из отличительных особенностей строения горных почв является маломощность генетических горизонтов и всего почвенного профиля. Мощность профиля горной почвы может быть в 10 и более раз меньше мощности профиля аналогичной равнинной почвы, сохраняя при этом строение профиля равнинной почвы и ее особенности.

Для горных территорий характерна вертикальная зональность (или поясность) почвенного покрова, под которой понимается закономерная смена одних почв другими по мере поднятия от подножия до вершин высоких гор. Это явление обусловлено закономерным изменением гидротермических условий и состава растительности с высотой. Нижний пояс горных почв принадлежит той природной зоне, на площади которой находятся горы. Например, если горная система расположена в пустынной зоне, то на ее нижнем поясе будут формироваться серо-бурые пустынные почвы, но с поднятием вверх по склону, они будут поочередно сменяться горно-каштановыми, горно-черноземными, горно-лесными и горно-луговыми почвами. Однако под влиянием местных биоклиматических особенностей некоторые природные зоны могут выпадать из структуры вертикальной зональности почвенного покрова. Может наблюдаться и инверсия почвенных зон, когда одна зона оказывается выше, чем ей следовало бы по аналогии с горизонтальными.

Наталия Новоселова

Литература:

Почвы СССР . М., Мысль, 1979
Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. . М., МГУ, 1995
Максаковский В.П. Географическая картина мира . Часть I. Общая характеристика мира. Ярославль, Верхне-Волжское книжное издательство, 1995
Практикум по общему почвоведению ., М., Изд-во МГУ 1995
Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения . М., Владос, 2001
Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии . М., Наука, 2003
Восточно-европейские леса. История в голоцене и современность . Книга 1. Москва, Наука, 2004

Тропический пояс занимает самую большую площадь (более 5,6 млрд га, что составляет 42% поверхности суши). На долю горных территорий приходится 0,7 млрд га или 12,8% от площади пояса.

Тропический пояс располагается на всех континентах. Климат жаркий, средняя температура воздуха самого холодного месяца не менее 20-22°С. Наблюдается равномерность распределения температур по сезонам года. Из-за сходства термических условий распределение почв обусловлено в основном увлажнением и особенностями почвообразующих пород, которые в процессе выветривания приобретают ферраллитный состав.

В период дождей наблюдается сплошное промачивание почвы, в сухой период - ее сильное иссушение. Большое значение приобретает длительность периода увлажнения. Так как для тропиков характерна высокая испаряемость, то годовая сумма осадков не дает представления о степени атмосферного увлажнения. Даже при весьма значительной годовой сумме осадков в тропических почвах на протяжении года может наблюдаться смена промывного типа водного режима непромывным. Принято считать сухими месяцы с количеством атмосферных осадков <60 мм, а влажными - >100 мм. Количество осадков <60 мм в месяц составляет величину, которая меньше испаряемости. Вся вода расходуется на транспирацию, поэтому в это время почва не только не промывается, но даже теряет запас воды, доступной для растений, и высыхает. В периоды дождей, наоборот, процессы транспирации не в силах уравновесить количество выпадающей атмосферной влаги. В результате усиленного поверхностного стока и подъема уровня грунтовых вод понижения рельефа и низменные равнины на некоторое время заболачиваются.

По различиям в режиме атмосферного увлажнения тропический пояс можно подразделить на четыре области: гумидную (характерен постоянно влажный, жаркий климат), семигумидную (переменно-влажный, жаркий климат), семиаридную (характеризуются засушливым климатом) и аридную (характеризуются жарким и засушливым климатом).

В настоящее время наиболее распространенными почвами в тропическом поясе являются ферраллитные почвы тропических гумидных областей (выделяются три влажные области: Американская, охватывающая Центральную Америку и большую часть Южной Америки; Африканская, включающая бассейн реки Конго и побережье Гвинейского залива; Австрало-Азиатская, занимающая полуострова Южной Азии (часть Индостана и Индокитай), северное побережье Австралии и все острова, расположенные между этими материками).

Ферраллитные почвы характеризуются кислой реакцией среды, низкой емкостью поглощения. Степень насыщенности основаниями 15-25%. Ферраллитный характер почв проявляется в высоком содержании оксидов железа и алюминия и низком отношении БЮг/

К наиболее распространенным почвам тропических семигумидных областей (в Северном полушарии они выделяются в Центральной Америке; в северной части Южной Америки; в западной, центральной и восточной части Африки; на полуостровах Южной Азии (часть Индостана и Индокитая); южном полушарии тропические семигумидные области занимают центральную часть Южной Америки, обширные территории западной, центральной и восточной части Африки, север Австралии) относятся красные красные ферритные почвы. По характеру почвообразования они близки к почвам тропических гумидных областей, но существуют и некоторые отличия:

1) почвы глубоко просыхают в сухой период;

2) верхние горизонты вследствие прогревания в сухой период

приобретают красный цвет как результат термической дегидратации оксидов железа;

3) гумусовый горизонт имеет темно-бурую окраску; возрастают

его мощность (до 30-40 см), содержание гумуса (до 4%); состав гумуса преимущественно фульватный;

4) увеличивается возможность выпадения конкреционных форм гидроксидов железа.

В почвенном покрове тропических семиаридных областей (Индо-Африканская, Австралийская, Центральноамериканская, Южно-Американская) выделяются коричнево-красные почвы ксерофитных лесов и красно-бурые почвы сухих саванн.

Коричнево-красные почвы формируются в условиях, которые характеризуются значительным количеством осадков (около 1000 мм) и зимним сухим сезоном продолжительностью б месяцев. Почвообразование протекает под сухими тропическими редколесьями и зарослями кустарников (в Австралии это в основном заросли акации, в бассейне р. Сан-Франциско - колючекустарниково-кактусовая формация.

Почвы формируются при периодически промывном типе водного режима. Коричнево-красные почвы характеризуются гумусовым горизонтом мощностью 25-30 см, содержащим 3-4% гумуса гуматно- фульватного состава. Они имеют слабокислую среду (pH 5,0-6,0), насыщены основаниями.

Красно-бурые почвы формируются под воздействием ферраллитного процесса в его типичном проявлении. Гумусовый горизонт менее развит (20-25 см), характеризуется низким содержанием гумуса (около 1%), реакцией среды от слабокислой до слабощелочной.

В нижних частях профиля наблюдается иллювиально-карбонатный горизонт.

Образование железистых конкреций идет менее интенсивно, чем в коричнево-красных почвах; железистые поверхностные корки образуются редко.

В полупустынных зонах аридных областей (Афро-Азиатская, охватывающая юг Сахары и южную часть Аравийского полуострова; Австралийская, занимающая значительную часть материка; Южно-Африканская (пустыня Калахари); Южно-Американская) под низкотравной опустыненной саванной развиты красновато-бурые почвы. Они формируются при слабом воздействии ферраллитного процесса.

От красно-бурых почв они отличаются меньшей степенью ферритизации, более бурой окраской, малым содержанием гумуса (около 1%). Почвы характеризуются слабощелочной реакцией среды (pH 7,0-7,5), наличием карбонатов и отсутствием легкорастворимых солей.

Красно-бурые почвы занимают примерно 33% территории аридных тропических областей. Остальная часть представлена песчаными и каменистыми пустынными почвами, а также черными тропическими аридными. В понижениях рельефа, в руслах рек часто формируются аллювиальные почвы, солончаки и солончаковые почвы.

Федеральное агентство по образованию

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Пермский государственный педагогический университет »
Факультет биологии и химии
Тема:

ПОЧВЫ ТРОПИЧЕСКОГО ПОЯСА
Пермь, 2009
Содержание

Введение3

1.Почвытропическихлесов4

2.Почвы саванн9

3.Черные слитые почвы11

4.Особенности растениеводства в тропиках16

Заключение18

Список литературы19
Введение

Тропические почвы занимаютболее¼поверхности мировой суши. Условия почвообразования в тропиках и странах высоких широт резко различны. Некоторые отличительные особенности природы тропических ландшафтов выражены настолько резко, что сразу обратили на себя внимание первых исследователей. Таковы климат, растительный и животный мир. Но этим упомянутые вещи не ограничиваются. Большая часть тропической территории (Южная Америка, Африка, полуостров Индостан, Австралия) представляют собой остатки древнейшей суши, где прочесы выветривания развивались на протяжении весьма длительного времени – начиная с нижнего палеозоя, а местами даже и докембрия. Поэтому некоторые важные свойства современных тропических почв унаследованы от древних продуктов выветривания, а отдельные процессы современного почвообразования находятся в тесной связи с процессами древних этапов гипергенеза. В силу указанных причин при изучении почв тропических стран вопросы истории развития почвенного профиля и зоны гипергенеза в целом приобретают особе значение.

Тропический пояс разделяется на три крупные самостоятельные природно-географические системы: гилея, саванна, пустыня.
1. Почвы тропических лесов

В тропическом поясе гилей почвообразование определяется обили­ ем выпадающих осадков, круглогодичными температурами не ниже 25°С и господством лесных биоценозов.

Подзоны гилей и их области определяются континентальным раз­нообразием и своеобразием растительного и животного мира. Для под­ зон тропических гилей Южного и Северного полушария характерно наличие кратковременного (2-3 месяца) сухого сезона, в период ко­торого некоторые растения сбрасывают листву.

Экваториальная зона гилея, или постоянно влажные дождевые леса, характеризуется обилием выпадающих осадков. Типичны ве­ личины 2500-7000 мм в год. Дожди идут большую часть года почти ежедневно. Сформировавшиеся здесь многие тысячелетия назад лес­ные формации имеют многоярусное строение, в котором участвуют несколько ярусов древесных пород, кустарники, низкие и высокие травы, эпифиты, мхи, водоросли, лишайники, грибы и т. д.

Например, леса Амазонской низменности (сельва) состоят из 10- 12 ярусов. В их состав входит огромное количество видов растений. Обилие видов растений крайне велико, но число особей, относящихся к одному виду, обычно незначительно. Кроме высоких бертолетий, сейб и пальм, в экваториальных лесах растут лавровые, миртовые, мимозовые и бобовые, фикусы, гевеи, красные деревья. В наземном покрове присутствуют различные крупные травянистые растения с мощными стеблями и листьями: древовидные папоротники, дости­ гающие нескольких метров высоты, бромелиевые, какао, кофейные деревья, бананы, канновые, цветущие крупными яркими цветами. К ним прибавляются злаки, ситовники, марантусы. На деревьях и на земле множество стелющихся, ползучих и вьющихся растений, стебли которых достигают толщины и крепости канатов. По биораз­нообразию и структуре биомассы тропические леса не имеют себе равных в мире.

В условиях гилей происходит обильное накопление фитомассы, во много раз превышающее все известные на Земле биоценозы. Еже­годный спад может достигать 1500 т/га, в то время как в наших суб бориальных широколиственных лесах он не превышает 100 т/га. Примечательно, что при таких громадных величинах поступления в биологический круговорот растительного опада накопление постоянной лесной подстилки не происходит. Все в кратчайший срок пере­ рабатывается биотой до простых химических соединений. Подсчеты показали, что фауна и микрофлора гилей могли бы преобразовать до 10 годовых спадов. Трудно переоценить значение в обеспечении пла­ неты Земля атмосферным кислородом.

Почвообразование и почвы. Комплекс почвообразовательных про­ цессов определяется следующими явлениями:

1. Вынос всех растворимых компонентов различного происхож­ дения за пределы почвы и коры выветривания. Это выщелачивание
не только щелочных и щелочноземельных катионов, но и коллоидов,
главным составляющим которых является кремнезем, растворов ор­ ганических веществ, включая гумусовые кислоты и т. д. Вымыва­ емые вещества становятся не доступными живым организмам. Это
первопричина формирования в тропиках крайне бедных по плодо­ родию почв.

2. Полнейшее преобразование минеральной массы почвы и коры
выветривания по ферраллитному (аллитному) типу. Происходит раз­ рушение всех алюмосиликатов и силикатов как первичных, так и
вторичных минералов и накопление минеральной массы, состоящей
только из различных окислов железа и алюминия и вторичного алю-
мосиликатного минерала - каолинита. Вторичный синтез и накопле­ние минерального каолинита - главнейшая черта аллитизации. Этот минерал в гипергенных процессах земной коры остается абсолютно устойчивым. В экваториальных дождевых лесах ферралитизация придает почвам или красный цвет(обезвоженные окислы железа) или желтую окраску(гидратированные минералы окислов железа). В листопадных лесах тропиков Северного и Юж­ного полушария преобладают красные почвы, так как именно в су­ хой период года происходит обезвоживание железистых минералов. Красный цвет почв господствует в ландшафтах влажных тропиков. Ферраллитный процесс дополняет продуктами разрушения явления выноса растворимых веществ. Геологическая природа исходных по­род существенного значения не имеет. Конечный результат - фер- раллитные коры выветривания, повсеместно близки по составу и свойствам и различаются только по количеству содержащихся в них F е 2 О 3 , А1 2 О 3 , кварца и каолина.

3. В высшей степени интенсивная минерализация биологических
остатков различного происхождения. Биофильные элементы сразу
же поглощаются организмами и включаются в биологический круго ворот. Выноса элементов-биофилов за пределы коры выветривания
не происходит. Нисходящие фильтрующиеся почвенные воды всегда
мягкие, безкальцивые. Маловероятно накопление полуразложившегося спада лесной подстилки или торфяной массы.

4. Типична гумификация с образованием только фульвокислот, ко торые быстро или минерализуются или попадают в фунтовые воды,
а затем в речные системы. Вода многих тропических рек часто имеет
желтоватый цвет и даже коричневатый (Рио-Негру) цвет. Гумусовые
темноокрашенные горизонты, как правило, не образуются. Исключе­ние составляют почвы относительно прохладных горных систем, где
возможно образование особых гумус-ферраллитных почв, входящих
в систему горной зональности тропических стран.

5. Латеритный процесс как природное явление типичен для листопадных гилей с сухим сезоном в годовом цикле увлажнения. В почвах
дождевых лесов возможно антропогенное латеритообразование после
сведения леса и включение почв в сельскохозяйственный оборот. Об­наженная, перегретая под лучами Солнца ферраллитная масса склонна к цементизации в бесплодной каменистый латерит.

6. Длительная эволюция почв может провоцировать процессы
лессиважа, оглеения и псевдооглеения, оподзаливания, что способ ствует латеритообразованию, элювиально-иллювиальной ферралли-
тизации профиля и даже формированию особых тропических под золов.

Для гилей характерно формирование двух обобщающих типов почв: красные и желтые ферраллитные почвы постоянно влажных дождевых лесов, красные ферраллитно-латеритные почвы сезонно влажных листопадных лесов.

По мнению академика И.П. Герасимова, почва и кора выветрива­ ния в условиях гилей состоит из следующих частей:

Зона А - верхняя часть активного почвообразования мощностью около 0,7 м. Здесь господствуют биологические циклы гумификации и минерализации органических веществ. Образующиеся фульвокислоты минерализуются или вымываются нисходящими токами влаги. На красном и желтом фоне просматриваются серые тона от слабого накопления гуминовых кислот. Характерна железистая зернисто-ком коватая структура. Процессы гумификации, оподзоливания и лессивирования формируют горизонты А 1 ,А 1 А 2 , А 2 . Горизонт А 1 с большой условностью можно назвать гумусовым. Типичны здесь псевдогуму­ совые явления. Реакция среды слабокислая или кислая.

Зона В - нижняя часть активного почвообразования. Интенсив­ная инфильтрация влаги, развитие процессов выщелачивания, оглинивания, иллювиирования. Господство красных тонов в окраске. Мощность горизонта В 1 0,7-2,0 м. Реакция среды слабокислая.

Зона С - собственно кора выветривания и почвообразующая по­ рода, зона литомаржа - -«гнилого камня». Мощность этой части коры выветривания достигает огромных размеров и сможет простираться на глубину 100-200 м. Независимо от исходной горной породы ее состав везде практически однороден: окислы алюминия и железа и алюмосиликат каолин. Некоторое разнообразие может вносить инерт­ ный кварц ( SiO 2 ), входящий в состав исходных горных пород. По­этому коры выветривания различаются на аллитные и сиаллитные (фераллитные, сифераллитные). Красная и желтая окраска связана с процессами аллитизации, а выщелачивание практически освобож­дает кору выветривания от простых солей и свободного кремнезема.

Зона D - слабо разрушенная горная порода. Характерны началь­ные стадии выветривания, аллитизации, выщелачивания.

При обилии синтезируемой биологической массы может создаться превратное впечатление о высоком плодородии тропических почв ги­ лей. Увы, красные и желтые ферраллитные почвы постоянно влаж­ ных тропических лесов и красные латеритные почвы крайне бедны элементами питания. Они слабо гумусированы, промыты от всех ве­ществ биофилов в результате процессов фераллитизации и выщела­ чивания, часто сопровождающихся оподзоливанием. В биогеоценозах тропического леса накопление элементов плодородия происходит в самои биомассе леса, а биологический круговорот, поддерживающий высокую продуктивность тропических лесов, складывается из следующих звеньев: биомасса – опад – минерализация и гумификация опада – перехват корневыми системамирастении леса, необходимых для жизни химических элементов – вертикальная их транспортировка в биомассу растительности.

При сведении леса и вовлечения красных и желтых ферраллитных почв в пашню земля может дать два – три удовлетворительных урожая, и затем превратится в практически бесплодную массу. Без интенсивного окультуривания и поддержания плодородия земледелие обречено на неудачу.

Восстанавливаются лесные биоценозы медленно. Первоначальный зональный запас биоэлементов был создан в далеком прошлом и под­ держивался безотказно действующим замкнутым биологическим кру­ говоротом веществ в биогеоценозе.

2. Почвы саванн

Саванна - наиболее распространенный тип ландшафта тропиков. Ее очень условно можно назвать тропической лесостепью. Древесно- травянистые сообщества представлены (от влажных к засушливым) высокотравными, низкотравными и опустыненными саваннами. Сре­ ди древесных фитоценозов соответственно встречаются светлые леса, сухие леса и заросли кустарников. Конечно, между чисто древесны­ ми и древесно-травянистыми сообществами масса переходов. Выде­ ляют саванно-лес, лесистую саванну, мозаику саванны и леса, пар­ ковую саванну и др.

Типичными древесными породами всех тропических саванн явля­ ются пальмы (определенные виды) и акации. Видовое разнообразие последних очень велико, особенно в Австралии. Но можно указать и специфические древесные и кустарниковые породы отдельных кон­ тинентов, например, баобаб для Африки и эвкалипты для Австралии, индийский баньян из рода фикусов. Среди растений саванн можно назвать бутылочные деревья, мимозы, казуарины, молочаи, какту­ сы, кебрачо и др.

Главная климатическая особенность саванны - чередование очень влажных и очень сухих сезонов в течение года, причем их продолжительность значительно варьирует в географических зонах. С наступлением сухого сезона большинство деревьев и кустов сбрасывают свою листву, наземные части трав высыхают. Устанавливается жаркая погода, нередко ещё более жаркая, чем во влажный сезон, так как тепло теперь не тратится на испарение воды.

С наступлением влажного сезона происходит быстрое нарастание растительной массы, накапливающейся за один сезонна гектаре до12 – 30 т/га. Пробуждение трав происходит очень быстро: достаточно одного обильного дождя, чтобы распустились почки, появились ростки, которые скоро достигают значительной мощности. В процессе филогенетического развития организмы приобретали такие наследственные способности,которые позволяют им быстро расти, с первых же часовинтенсивно используя питательные вещества почвы, накопившиеся там в удобоусвояемом виде за сухой промежуток времени. Саванны – идеальная среда для травоядных животных. Чрезвычайно разнообразна фауна членистоногих.

На всех континентах тропического пояса в саваннах встречаются два типа выветривания и почвообразования:

1. красные саванны с ферраллитным типом как зональные географические образования, формирование которых связано с меняющейся биоклиматической обстановкой.

2. черные саванныс сиаллитным типом выветривания, с полным отсутствиемферраллитных явлений, несмотря на формирование их в тропических условиях. Особые условия геоморфологии территорий позволяет отнести эти саванны к азональным образованиям.

Среди саванн с ферраллитным типом выветриваниявстречаются весьма разнообразные почвы. Главные из них:

· красные ферраллитные почвы высокотравных саванн и листопадных лесов. Сухой сезон обычно имеет продолжительность 3-4 месяца при общем годовом количестве осадков 1300- 2000 мм;

· красно-бурые и красно-коричневые почвы сухих саванн с сухим сезоном около 6 месяцев при количестве выпавших осадков 800-1300 мм;

· красновато-бурые почвы опустыненных саванн с сухим сезоном 8-10 месяцев и количеством осадков менее 600-800мм.
В условиях переменного увлажнения при фераллитном типе вы­ветривания широко распространено образование в почвах латеритов или железисто-алюминиево-кварцевых каменистых конкреций, слоев (панцирей), которые в значительной степени снижают агрономиче­ское плодородие почв.

Сиаллитной тип выветривания без признаков фераллитизации ха­ рактерен для преимущественно сухих саванн с особыми геоморфоло­ гическими условиями. Эти условия заключаются в следующем: рав нинные территории с мощной толщей четвертичных, преимуществен­ но аллювиальных (древнеаллювиальных) глинистых слабопроница­ емых отложений. Почвы, формирующиеся в этих условиях, имеют черную окраску.
3. Черные слитые почвы
В тропических странах с муссонным климатом, когда периоды проливных дождей сменяются месяцами изнуряющей жары и засухи, азонально распространены оригинальные ландшафты – саванны на черных почвах. Это громадные площади равнин на Африканском континенте, на полуострове Индостан, на западе Австралии, на острове Куба и т. д.

Оригинальность черных саванн в их особых почвах, имеющих глобальное распространение, далеко переходящее пределы тропического пояса. Их можно назвать космополитами, так как они встречаются в разных зонах Земли. Однако повсюду они имеют сходное строение и для всех них характерно явление слитости и черный цвет профиля. Появление слитости можно встретить в почвах широкого диапазона биоклиматических условии. Слитые почвы могут встречаться в суббореальном, субтропическом и тропическом поясах, на всех континентах Земли, исключая, конечно, Антарктиду. Они отмечены на Балканах, в Индии,ряде районах Америки и Африки, а на территории СНГ – в долинах рек Дона, Волги Кубани, Урала, в Молдавии, Грузии, Азербайджане, на Северном Кавказе. Их названия очень разнообразны: слитоземы, смольницы, черные хлопковые почвы, регуры, грумосоли, бадоп, тирсы, слитые черноземы и т. д.В разных странах эти почвы называли по-своему, хотя все они однотипны по своему строению и свойствам. Сейчас широко используется международный термин «вертисоли». Основной почвообразовательный процесс, формирующий вертисоли, называют слитогенезом.

Для формирования слитоземов обязательны три условия:

1. Контрастный водный режим, резкие колебания от переувлаж­нения к иссушению, что ведет к перестройке минеральной ча­сти, появлению высокой способности к набуханию и усадке.

2. Слитогенез происходит в условиях равнинного рельефа, когда
не обеспечивается поверхностный сток избыточной влаги, это
одно из условий формирования переувлажнения, которое при
склоновом рельефе возникнуть не может.

3. Почвообразование протекает на древнеаллювиальных и делю виальных глинистых отложениях. Существует понятие гра нулометрического барьера. Это содержание физической гли­ ны в количестве 62 и ила - 39%. При меньшем количестве
указанных гранулометрических фракций развитие слитогенеза
маловероятно. Это обеспечивает незначительную водопрони­ цаемость почвы и подпочвы и способствует переувлажнению.
На водопроницаемых материнских породах в условиях тро пиков формируются в аналогичных климатических условиях
красно-бурые саванные почвы, а в субтропиках - коричневые
почвы сухих травянистых лесов и руброземы типа аргентин­ ской пампы.

Для тропических слитоземов саванн, а также для подобных почв в суббореальном и субтропическом биоклиматических пояса Земли едины процессы их формирования.

1. Образование и накопление фульватно-гуматного гумуса из
остатков травянистой растительности, представленной луговыми сте­пями или высокотравными саваннами. Богатство трав белками и золь­ными элементами определяет однотипную экологическую специфику
биологического круговорота, несмотря на широкое видовое разнообразие фито- и зооценозов в различных странах Земли. Однотипные
циклы развития и роста с преобладанием фитомассы корневых систем
обеспечивают регулярность поступления растительных остатков в био логические процессы их преобразования, в т.ч. и гумификации.

2. Слитогенез минеральной массы с образованием глинистых минералов монтмориллонитовой группы. Возникающие свойства слитости:
бесструктурность, сплошность (слитость) почвенной массы, интенсив ная сезонная динамика плотности почвы, определяемая явлениями набухания и усадки глинистых минералов, высокое содержание не­доступной растениям почвенной влаги. Со слитогенезом связан ин­тенсивно черный, «антрацитовый» цвет гумусовых горизонтов. Это обусловлено прочным связыванием гуминовых кислот с тинистыми минералами в органо-минеральные комплексы. Для всех слитоземов парадоксальна черная окраска при малом содержании органическо­ го вещества (3-5%). Слитогенезу подвергается толща почвы от 30 до 120 см.

3. Дерновый процесс происходит под воздействием травянистой растительности. Если объем фитомассы трав на 80-90% состоит из корневых систем, то масса этих корней на 80-90% сосредоточена в верхнем 30-сантиметровом слое. Велика их структурообразующая и разрыхляющая роль. Структурные агрегаты зернистые, комковато- зернистые и отчасти ореховатые. Этот же горизонт почвы является сосредоточием биологических процессов, зооценозов и микробоцено зов. В сущности, плодородие слитоземов определяется именно свой­ствами горизонта А, а слитогенетическая толща, залегающая ниже его, лишь слабо и не всегда обеспечивает функционирование агроценозов и естественных фитоценозов.

4. Для слитых почв характерно явление педотурбации. Педотурбация - механический процесс внутрипрофильного перемещения по чвенной массы, при котором происходит перемешивание веществ в почве. В конце сухого сезона мелкоземлистая почва поверхностного горизонта по глубоким трещинам осыпается в нижнюю часть профи­ля. При увлажнении и набухании почвы происходят горизонтальные и вертикальные движения почвенных блоков. Чаще всего они под­ нимаются вверх под воздействием набухающего осыпавшегося мате­риала. Ежегодные многовековые явления этих смещений приводят к формированию профиля, слабодифференцированного на горизонты. В связи с этим все слитоземы от тропиков до наших умеренных ши­ рот имеют однородное и очень простое строение. Выделяется верхний перегнойно-аккумулятивный, оструктуренный горизонт А и однород­ ный слитой горизонт В.

5. Выщелачивание растворимых солей за пределы гумусовых гори­зонтов при замедленном промывном водном режиме с формированием карбонатного горизонта С Са с новообразованиями СаСОз.

Все слитоземы однотипны по своему плодородию. При высоких по­ казателях потенциального плодородия их эффективность для многих сельскохозяйственных растений оставляет желать лучшего. Это свя­зано с неблагоприятными физическими и водными свойствами. Зна­чительные запасы питательных веществ не доступны растениям, так как прочно связаны с почвенными коллоидами. Из-за этого же вы­ сока влажность завядания растений. Корни большинства растений с трудом проникают в слитой горизонт, который к тому же являет­ ся водоупором и вызывает во влажные периоды года переувлажне­ ние корнеобитаемой толщи, что провоцирует вымочки сельскохозяй­ ственных растений. И наконец, все слитоземы неблагоприятны для многолетних растений. На них практически не культивируются сады, виноградники, цитрусовые и другие субтропические и тропические плодовые, сахарный тростник и т. д.; корневые системы этих расте­ний не выдерживают физических перегрузок при изменении объема почвенной массы. Однако на слитоземах хорошо растут и плодоно­ сят кукуруза, табак, кормовые травы и растения с коротким вегета­ционным периодом.

Саванны на черных слитых почвах всегда были благодатными естественными пастбищами для многочисленных травоядных живот­ ных в Евразии, Африке, Австралии, Центральной и Южной Амери­ ке. Вовлечение этих территорий в сельскохозяйственный оборот в первую очередь было связано с пастбищным скотоводством, и эта от­ расль сельского хозяйства сохранилась и сейчас. Однако соотноше­ ние между естественными природными ландшафтами, сельскохозяй­ственными пастбищами и пахотными угодьями изменяется в широких пределах. Характерна общая тенденция: сокращение естественных и культурных пастбищ и расширение распаханных территорий. Этому способствует высокий уровень потенциального плодородия вертисолей для сельскохозяйственных растений. По индексу плодородия их можно считать лучшими в условиях тропиков: все равно, что черно­ земы в наших умеренных широтах.

Травянистый покров черных саванн практически не сохранился на территории Индостана. Все они здесь распаханы и успешно ис­ пользуются под посевы хлопчатника, клещевины и других культур. В Индии почвы этих саванн называются черными хлопковыми по­ чвами (регуры).

На Африканском континенте, наоборот, площади пашни на слито­земах незначительны, а громадные территории черных саванн вклю­чены в заповедники и национальные парки. В Австралии продолжает сохраняться тенденция использования вертисолей как пастбищных угодий. На Кубе саванны с черными слитыми почвами преимуще­ственно заняты пастбищами. Основная сельскохозяйственная куль­ тура страны - сахарный тростник - размещается, прежде всего, на красно-коричневых почвах саванн.

4. Особенности растениеводства в тропиках

Особенности тропического растениеводства обусловливаются ин­ тенсивностью инсоляции, высокой температурой. В тропиках день длится 12 часов круглый год, с 6 утр а до 6 вечер а. С условиями та­ кого светового режима возникают трудности при выращивании расте­ ний умеренных широт. В первую очередь, это касается овощей. Если обыкновенный салат и редис легко приспосабливаются к новым усло­ виям, то другие овощи не всегда хорошо произрастают.

К 12-часовому световому режиму приспособились все тропические растения, но к интенсивности инсоляции большинство молодых рас­тений не может адаптироваться и их приходится защищать путем ис­ кусственного затенения. В противном случае растения часто гибнут от ожогов. Если культивируемые сейчас кофейное дерево или дерево какао в диком состоянии произрастали в полутени великанов тропи­ческого леса, то при устройстве плантаций этих культур для них соз­ дается искусственное затемнение быстрорастущими деревьями.

Второе ограничение для культур умеренных и даже субтропиче­ ских широт -

постоянно высокие температуры периода вегета­ ции, порядка 28-33 °С. В этих условиях многие растения субтропи­ ческого пояса находят благоприятную среду в горных условиях, выше 1400-1500 м (хинное дерево, аравийское кофейное дерево, чайный куст, цитрусовые, пшеница, ячмень, кукуруза и др.).

И, наконец, ограничением является отсутствие периода холод­ ного покоя, столь необходимого для многолетних растений. Поэтому в тропиках не могут произрастать виноград, яблоня, груша, слива, вишня, черешня, алыча и др. Эти плоды для тропических стран яв­ляются экзотическими.

Приведем группировку тропических растений по их экологиче­ ским требованиям.

1. Культуры экваториального климата, которые требуют много влаги и плохо переносят сухой сезон, длящийся более 3 меся цев: масличная пальма, каучуковое дерево, кофейное дерево, дерево какао, маниок, ямс и таро, дынное дерево (папайа).

2. Культуры более приспособленные к тропическому климату с
хорошо выраженным сухим сезоном или же требующие таких
условий для сбора урожая: хлопчатник, табак, сорго, кунжут.

3. Культуры, которые произрастают или плодоносят лучше всего
в горных условиях: картофель, чай, хинное дерево.

4. Культуры, хорошо произрастающие как на экваторе, так и в
условиях продолжительного сухого сезона: арахис, бананы,
сладкий картофель, рис, не требующий орошения.

5. Культуры, для которых необходимо или желательно орошение:
рис, требующий затопления, сахарный тростник.

Краеугольным камнем успеха земледелия в тропиках являются два фактора - вода и гумус. Тропические растения в связи с высокими температурами потребляют громадное количество влаги. Даже коли­ чество осадков около 1000 мм характеризуют климат как засушливый. Органическое вещество интенсивно минерализуется в связи с ультра высокой биологической активностью почв. Все тропические почвы по своей естественной природе малогумусные. Открытые пахотные зем­ ли в условиях интенсивной минерализации и дефиците поступления новых органических веществ энергично теряют гумус и азот.
Заключение

Тропический биоклиматический пояс - это территория Земли, где приток солнечной энергии определяется суммой положительных тем­ператур свыше 10°С от 7000 до 14000°. Разнообразие природной географической среды определяет широкий спектр почвенного покрова, а сами почвы являются компонентами этого разнообразия.

1. Очень велико различие в условиях увлажнения зон и провинций тропического пояса. При высоком притоке солнечной энергии количество выпадающих осадков в различных природных
зонах колеблется от 10 до 7000 мм, что влечет за собой громад­ную неоднородность живой среды биосферы.

2. Неоднородность геоморфологических условий. В пределах тро­ пического пояса встречаются низменные равнины, рифтовые
плоскогорья, высокогорные равнины. Значительно изменяются
природные условия, связанные с вертикальной зональностью,
которая имеет неодинаковое проявление в зависимости от рас­положения горных систем (гумидная и аридная термические
зональности и др.).

3. Широкая неоднородность горных пород, особенно в гумидно-
аридных и аридных условиях при малой распространенности
четвертичных отложений.

4. Длительный период развития, который может насчитывать мно гие тысячи лет. Природные катаклизмы и экзогенные процес­ сы создавали возможность временной дискретности в развитии
животного и растительного мира и биокосных объектов, а так­
же сохранение их реликтовых форм.
Список литературы

1. Глазовская М.И. Общее почвоведение и география почв. М.: Высшая школа, 1981

2. Денисов И. А. Основы почвоведения и земледелия в тропиках. М., 1971

3. Добровольский Г. В. География почв с основами почвоведения: Учебн. Для вузов. М.: Высш. шк., 1989

4. Зонн С. В. Почвообразование и почвы субтропиков и тропиков. М., 1974

Тропический климатический пояс охватывает земной шар в пределах от 20-ой до 30-ой параллелей в северном и южном полушариях. На этих территориях в течение всего года обычно царит ясная погода, а температура воздуха зависит от того, насколько высоко Солнце поднимается над горизонтом. Летом воздух прогревается до +30°С. Хотя иногда она может подниматься и до +45-50°С. Зимой воздух сильно охлаждается, нередко до отрицательных показаний на термометре.

Температура воздуха может сильно меняться в течение суток, когда знойная жара днем сменяется вечерней прохладой и сильным похолоданием ночью. В тропиках выпадает мало осадков — не более 50-150 мм в год. Большая часть из них приходится на зимние месяцы. Эти широты очень подвержены влиянию пассатов.

Виды климата в тропических широтах

Тропический климат принято делить на две категории, в зависимости от близости территории к океану.

Материковый: В глуби континентов климат в тропических широтах жаркий и засушливый, с большим перепадом температур. Здесь распространена область повышенного давления атмосферы. Погода по большей части стоит ясная, безоблачная. А резкие перепады температур порождают сильные ветры и пыльные бури.

Существенно различаются области распространения материкового тропического климата в западных и восточных областях. Западные берега Южной Америки, Австралии и Африки омывают преимущественно холодные течения, поэтому в тропических широтах климат в этих районах прохладнее, воздух редко прогревается больше, чем на 20-25°С.

Восточные побережья материков находятся во власти теплых течений, поэтому температуры здесь выше, а осадков больше.

Океанический: В прибрежных районах и над океанами формируется более мягкий климат, с обилием осадков, теплым летом и мягкой зимой. Этот вид климата очень похож на экваториальный, но отличается меньшей облачностью и сильными ветрами. Осадки выпадают преимущественно в летние месяцы.

Температурные значения

(усредненные, приблизительные для тропического климатического пояса )

~ июль +25 °С,

~ январь +15 °С +20 °С.

Природные зоны тропического климатического пояса

В тропиках господствуют три природные зоны: леса, полупустыни и пустыни.

Тропические влажные леса — эта природная зона охватывает восточные побережья материков. Такие леса распространены в Индокитае, на Мадагаскаре, в Вест-Индии, во Флориде, в Австралии, на островах Океании и на побережье Гвинейского залива.

В этих лесах богато представлен мир флоры и фауны, большое количество эндемиков.

Переменно-влажные или сезонные тропические леса распространены к северу и югу от влажнотропических. От последних отличаются тем, что в них меньше лиан и папоротников, а деревья на зиму сбрасывают листья.

Тропические полупустыни занимают огромные территории, особенно в Африке, к югу от Сахары. В Южной Америке встречаются на севере Атакамы и Бразилии, есть эта природная зона также в Азии и Австралии. Лето здесь продолжительно и жаркое, температура нередко поднимается до +30°С, зимой не холодно, так как температура не опускается ниже +10°С. За счет большой испаряемости осадков выпадает больше, но в зимние месяцы. Грунтовые воды залегают очень глубоко и нередко бывают солеными.

Тропические пустыни охватывают большую часть материков и западных побережий территорий тропиков. Они находятся во власти высокого давления атмосферы, осадков выпадает мало, а воздух здесь настолько горячий, что дождь нередко испаряется еще не достигнув земли. В тропических пустынях очень высокий уровень солнечной радиации, господствуют сильные ветры. Из растений произрастают только те, которые способны выжить в условиях экстремально высоких температур и засухи.

Тропические пустыни чаще встречаются в Африке. Самые большие из них — Сахара и Намиб.

Страны тропического климатического пояса

(Карта климатических поясов Земли, нажмите на изображение для увеличения )

В Европе и в Антарктиде тропический пояс не представлен. Зато в Африке он встречается дважды: и северный, и южный.

Африка: с севера — Алжир, Мавритания, Ливия, Египет, Чад, Мали, Судан, Нигер. Южный тропический пояс в Африке охватывает Анголу, Намибию, Ботсвану и Замбию.

Азия: Йемен, Саудовская Аравия, Оман, Индия.

Северная Америка: Мексика, западные регионы Кубы

Южная Америка: Боливия, Перу, Парагвай, север Чили, Бразилия.

Австралия — центральная область.

Среди саванн с ферраллитным типом выветривания встречаются весьма разнообразные почвы. Главные из них:

• красные ферраллитные почвы высокотравных саванн и листопадных лесов. Сухой сезон обычно имеет продолжительность 3-4 месяца при общем годовом количестве осадков 1300-2000 мм;
• красно-бурые и красно-коричневые почвы сухих саванн с сухим сезоном около 6 месяцев при количестве выпавших осадков 800-1300 мм;
• красновато-бурые почвы опустыненных саванн с сухим сезоном 8-10 месяцев и количеством осадков менее 600-800мм.

В условиях переменного увлажнения при фераллитном типе выветривания широко распространено образование в почвах латеритов или железисто-алюминиево-кварцевых каменистых конкреций, слоев (панцирей), которые в значительной степени снижают агрономическое плодородие почв.

Сиаллитной тип выветривания без признаков фераллитизации характерен для преимущественно сухих саванн с особыми геоморфологическими условиями. Эти условия заключаются в следующем: равнинные территории с мощной толщей четвертичных, преимущественно аллювиальных (древнеаллювиальных) глинистых слабопроницаемых отложений. Почвы, формирующиеся в этих условиях, имеют черную окраску.

3. Черные слитые почвы

В тропических странах с муссонным климатом, когда периоды проливных дождей сменяются месяцами изнуряющей жары и засухи, азонально распространены оригинальные ландшафты – саванны на черных почвах. Это громадные площади равнин на Африканском континенте, на полуострове Индостан, на западе Австралии, на острове Куба и т. д.

Оригинальность черных саванн в их особых почвах, имеющих глобальное распространение, далеко переходящее пределы тропического пояса. Их можно назвать космополитами, так как они встречаются в разных зонах Земли. Однако повсюду они имеют сходное строение и для всех них характерно явление слитости и черный цвет профиля. Появление слитости можно встретить в почвах широкого диапазона биоклиматических условии. Слитые почвы могут встречаться в суббореальном, субтропическом и тропическом поясах, на всех континентах Земли, исключая, конечно, Антарктиду. Они отмечены на Балканах, в Индии, ряде районах Америки и Африки, а на территории СНГ – в долинах рек Дона, Волги Кубани, Урала, в Молдавии, Грузии, Азербайджане, на Северном Кавказе. Их названия очень разнообразны: слитоземы, смольницы, черные хлопковые почвы, регуры, грумосоли, бадоп, тирсы, слитые черноземы и т. д. В разных странах эти почвы называли по-своему, хотя все они однотипны по своему строению и свойствам. Сейчас широко используется международный термин «вертисоли». Основной почвообразовательный процесс, формирующий вертисоли, называют слитогенезом.

Для формирования слитоземов обязательны три условия:

1. Контрастный водный режим, резкие колебания от переувлажнения к иссушению, что ведет к перестройке минеральной части, появлению высокой способности к набуханию и усадке.
2. Слитогенез происходит в условиях равнинного рельефа, когда
   не обеспечивается поверхностный сток избыточной влаги, это
   одно из условий формирования переувлажнения, которое при
   склоновом рельефе возникнуть не может.
3. Почвообразование протекает на древнеаллювиальных и делювиальных глинистых отложениях. Существует понятие гранулометрического барьера. Это содержание физической глины в количестве 62 и ила - 39%. При меньшем количестве
   указанных гранулометрических фракций развитие слитогенеза
   маловероятно. Это обеспечивает незначительную водопроницаемость почвы и подпочвы и способствует переувлажнению.
   На водопроницаемых материнских породах в условиях тропиков формируются в аналогичных климатических условиях
   красно-бурые саванные почвы, а в субтропиках - коричневые
   почвы сухих травянистых лесов и руброземы типа аргентинской пампы.

Для тропических слитоземов саванн, а также для подобных почв в суббореальном и субтропическом биоклиматических пояса Земли едины процессы их формирования.

1. Образование и накопление фульватно-гуматного гумуса из
остатков травянистой растительности, представленной луговыми степями или высокотравными саваннами. Богатство трав белками и зольными элементами определяет однотипную экологическую специфику
биологического круговорота, несмотря на широкое видовое разнообразие фито- и зооценозов в различных странах Земли. Однотипные
циклы развития и роста с преобладанием фитомассы корневых систем
обеспечивают регулярность поступления растительных остатков в биологические процессы их преобразования, в т.ч. и гумификации.

2. Слитогенез минеральной массы с образованием глинистых минералов монтмориллонитовой группы. Возникающие свойства слитости:
бесструктурность, сплошность (слитость) почвенной массы, интенсивная сезонная динамика плотности почвы, определяемая явлениями набухания и усадки глинистых минералов, высокое содержание недоступной растениям почвенной влаги. Со слитогенезом связан интенсивно черный, «антрацитовый» цвет гумусовых горизонтов. Это обусловлено прочным связыванием гуминовых кислот с тинистыми минералами в органо-минеральные комплексы. Для всех слитоземов парадоксальна черная окраска при малом содержании органического вещества (3-5%). Слитогенезу подвергается толща почвы от 30 до 120 см.

3. Дерновый процесс происходит под воздействием травянистой растительности. Если объем фитомассы трав на 80-90% состоит из корневых систем, то масса этих корней на 80-90% сосредоточена в верхнем 30-сантиметровом слое. Велика их структурообразующая и разрыхляющая роль. Структурные агрегаты зернистые, комковато-зернистые и отчасти ореховатые. Этот же горизонт почвы является сосредоточием биологических процессов, зооценозов и микробоценозов. В сущности, плодородие слитоземов определяется именно свойствами горизонта А, а слитогенетическая толща, залегающая ниже его, лишь слабо и не всегда обеспечивает функционирование агроценозов и естественных фитоценозов.

4. Для слитых почв характерно явление педотурбации. Педотурбация - механический процесс внутрипрофильного перемещения почвенной массы, при котором происходит перемешивание веществ в почве. В конце сухого сезона мелкоземлистая почва поверхностного горизонта по глубоким трещинам осыпается в нижнюю часть профиля. При увлажнении и набухании почвы происходят горизонтальные и вертикальные движения почвенных блоков. Чаще всего они поднимаются вверх под воздействием набухающего осыпавшегося материала. Ежегодные многовековые явления этих смещений приводят к формированию профиля, слабодифференцированного на горизонты. В связи с этим все слитоземы от тропиков до наших умеренных широт имеют однородное и очень простое строение. Выделяется верхний перегнойно-аккумулятивный, оструктуренный горизонт А и однородный слитой горизонт В.

5. Выщелачивание растворимых солей за пределы гумусовых горизонтов при замедленном промывном водном режиме с формированием карбонатного горизонта С Са с новообразованиями СаСОз.

Все слитоземы однотипны по своему плодородию. При высоких показателях потенциального плодородия их эффективность для многих сельскохозяйственных растений оставляет желать лучшего. Это связано с неблагоприятными физическими и водными свойствами. Значительные запасы питательных веществ не доступны растениям, так как прочно связаны с почвенными коллоидами. Из-за этого же высока влажность завядания растений. Корни большинства растений с трудом проникают в слитой горизонт, который к тому же является водоупором и вызывает во влажные периоды года переувлажнение корнеобитаемой толщи, что провоцирует вымочки сельскохозяйственных растений. И наконец, все слитоземы неблагоприятны для многолетних растений. На них практически не культивируются сады, виноградники, цитрусовые и другие субтропические и тропические плодовые, сахарный тростник и т. д.; корневые системы этих растений не выдерживают физических перегрузок при изменении объема почвенной массы. Однако на слитоземах хорошо растут и плодоносят кукуруза, табак, кормовые травы и растения с коротким вегетационным периодом.