Дерновые субарктические почвы

Дерновые субарктические почвы занимают меньшие площади, чем тундровые глеевые. Особенно благоприятные условия для их формирования создаются в приокеанических районах суши — на побережьях Камчатки, Сахалина, северной Скандинавии, Ислан­дии, южной Гренландии и Аляски. Они встречаются и на внутри - континентальных территориях в пределах мохово-лишайниковой и кустарниковой подзон тундры и в лесотундре. Как правило, по срав­нению с тундровыми глеевыми почвами дерновые субарктические приурочены к несколько более теплому и влажному климату. Но основным фактором почвообразования, определяющим их разви­тие в субарктическом поясе, является гранулометрический состав материнских пород — пески, супеси, грубообломочные хрящевато- Щебнистые элювии, т. е. породы, характеризующиеся высокой во­допроницаемостью и малой водоудерживающей способностью. Хоро­ший дренаж, кроме того, обусловливается и геоморфологическими условиями почвообразования — почвы этого типа обычно располо­жены на положительных формах рельефа, на вершинах холмов или гряд, в верхних частях склонов умеренной крутизны.

В такой обстановке вечномерзлый горизонт находится значи­тельно глубже зоны почвообразования, а горизонт с постоянно от­рицательными температурами, который может находиться непос­редственно под почвой, из-за низкой влагоемкости грунта не пре­вращается в водоупорный слой льдистой мерзлоты. Таким образом, обеспечиваются промывной режим и высокая степень аэрации по­чвенной толщи.

В составе растительного покрова дерновых субарктических почв доминируют травянистые растения, преимущественно злаковые, которые характеризуются низкорослостью надземных частей и име­ют относительно хорошо развитую корневую систему в пределах верхних 10—15 см почвенного профиля. Внутрь почвы поступает до 75 % ежегодно отмирающих растительных остатков.

На поверхности почвы залегает 2—3-сантиметровый слой по­луразложившихся фрагментов листьев и стеблей трав, а также мхов. Ниже идет почвенный профиль, состоящий из следующих гори­зонтов:

A1_v — дернина; горизонт, включающий большое количество переплетенных кор­ней травянистой растительности, серый или коричневато-серый, комковатый, не­редко с признаками зернистости; мощностью около 10 см;

A1j — гумусово-аккумулятивный, серовато-бурый, зернисто-комковатый, в ниж­ней части с элементами ореховатости, пронизан тонкими корнями и ходами почвен­ных беспозвоночных; мощность его варьирует от 10 до 30 см;

В_hm — иллювиально-метаморфический горизонт, в котором усиливается бурая и ослабевает серая окраска, неясно ореховатый, часто с включениями хряща и щебня, более легкого гранулометрического состава; имеет мощность 20—40 см;

С — почвообразующая порода: песок, супесь, щебнистый элювий.

В горизонтах А1 _v и A1_j дерновых субарктических почв содержит­ся от 10 до 20% гумуса, преобладают фульвокислоты, на долю гуминовых кислот приходится 30—40 % (рис. 15.2). Отношение С_г /С_ф порядка 0,5—0,7, в нижних горизонтах заметно уже, чем в верхних. В верхней части профиля реакция кислая, в горизонте В — слабо­кислая. Почвенный поглощающий комплекс на 20—30 % ненасы­щен основаниями. В составе почвенного поглощающего комплекса преобладают Са, Mg, в подчиненном количестве находятся Н и А1. По валовому содержанию кремния, алюминия и железа профиль почти не дифференцирован. Небольшой максимум несиликатных

R₂0₃ может наблюдаться в горизонте В. Илистая фракция распреде­ляется по горизонтам равномерно.

Таким образом, из процессов почвообразования в этих почвах наиболее выражен гумусово-аккумулятивный. Факторами его проте­кания являются преобладание корневого опада над наземным и мед­ленная гумификация в условиях прохладного климата. Продуциру­ющиеся при гумификации растительных остатков бурые гуминовые кислоты образуют относительно малоподвижные комплексы с же­лезом и алюминием и остаются в основном в корнеобитаемом слое или непосредственно под ним. В преобладающем количестве обра­зуются фульвокислоты, которые как более подвижные органичес­кие вещества в виде железо-алюмо-гумусовых комплексов частично перемещаются ниже и участвуют в формировании иллювиально - гумусового горизонта. Фульвокислоты по мере перемещения в по­чвенной толще нейтрализуются имеющимися в почве основаниями и выпадают в осадок. В средней части почв происходит умеренно выраженная метаморфизация первичных минералов, которая про­является в увеличении содержания вторичных оксидов R₂0₃ и побурении почвенной массы.

В дерновых субарктических почвах несколько интенсивнее, чем в тундровых глеевых, идет биологический круговорот веществ, вслед­ствие чего в верхних горизонтах имеет место аккумуляция биоген­ных элементов (азота, фосфора, калия и др.). Кроме того, в них создаются более благоприятные условия для жизни насекомых, что находит отражение в лучшей агрегированное™ почвенной массы.

Болотные почвы

В тундровой зоне Евразии и Северной Америки значительные пространства слабодренированных территорий заняты болотными почвами. Особенно широко они распространены в пределах южной тундры, а также лесотундры и северной тайги, т. е. там, где биомас­са растительного покрова оказывается достаточной для того, чтобы обеспечить протекание одного из ведущих процессов почвообразо­вания в болотных почвах — торфонакопления. Максимальной выра­женности в них достигает также процесс оглеения.

Необходимым условием формирования болотных почв является постоянное избыточное увлажнение почвенного профиля, которое достигается как за счет поступления в почвы атмосферных осадков, так и при дополнительном притоке поверхностных и грунтовых вод. В зависимости от источников увлажнения выделяются почвы верхо­вых и низинных болот.

Верховые болота образуются при накоплении в почвах атмосфер­ной влаги. Они приурочены к водораздельным пространствам, характе­ризующимся малыми уклонами и слабой расчлененностью, что замед­ляет поверхностный сток. На породах тяжелого гранулометрического состава при низкой водопроницаемости формируется водозастойный режим почв. В качестве почвообразующих пород обычно выступают ледниковые, покровные или морские отложения. Верховые болота раз­виваются под воздействием пресных (очень слабо минерализованных) вод атмосферных осадков, что определяет специфический состав их растительного покрова. Недостаток элементов минерального питания приводит к господству наименее требовательных к условиям среды сфагновых мхов и некоторых полукустарничков (багульника, голуби­ки и др.). Древесные породы (сосна, береза) произрастают на верховых болотах в угнетенном состоянии. Органическое вещество растений, характерных для верховых болот (особенно мхов), содержит много труд­но разлагаемых компонентов — восков, смол, лигнина — и очень мало зольных элементов (иногда менее 3 %), причем в составе золы преоб­ладают кремнезем и содержится мало оснований.

Низинные болота развиваются в отрицательных элементах релье­фа, на низменных равнинах, речных террасах и в поймах при высо­ком стоянии грунтовых вод, обеспечивающем полное насыщение влагой почвенного профиля. В зависимости от степени минерали­зации грунтовых вод участие в растительном покрове могут прини­мать либо такие требовательные к питательному режиму растения, как плотнокустовые злаки, осоки, тростники, таволга, сабельник, а из древесных пород — ива, ольха, ель, либо приспособленные к обед­ненной питательной среде мхи и специфические кустарники. В це­лом растительность на низинных болотах разнообразнее и богаче, чем на верховых. Ее опад отличается более высокой зольностью и легче подвергается разложению под действием микроорганизмов.

Морфологический профиль болотных почв относительно прост и может состоять из трех основных горизонтов:

АО — очес буровато-желтого или зеленовато-бурого цвета, состоящий из нераз- ложившихся остатков сфагновых, гипновых или долгомошных мхов с примесью фрагментов отмерших трав и корней; в основном развит в почвах верховых болот; мощностью — от нескольких до 10—15 см;

Т — торфяный горизонт; в почвах верховых болот — бурый или темно-бурый, в верхней части горизонта полуразложившиеся растительные остатки сохраняют ис­ходное биологическое строение, в нижней — степень разложения торфа возрастает; в почвах низинных болот торфяный горизонт буровато-серого или коричневого цве­та, с глубиной может переходить в перегнойный или перегнойно-торфяный более темного, коричневого или черного, цвета;

G — глеевый минеральный горизонт сизовато-серого или голубовато-сизого цвета.

По мощности торфяного горизонта болотные почвы делятся на торфянисто-глеевые (мощность торфа меньше 25 см), торфяно-глеевые (25—50 см) и торфяники (более 50 см). В последнем случае верхние слои торфа оказываются составной частью почвенного про­филя, а нижние (глубже 50 см) — материнской породой для почвы. Если мощность торфа достигает нескольких метров, то он пред­ставляет собой своеобразное органогенное геологическое тело.

Химические и физико-химические свойства почв верховых и низинных болот различны. Почвы верховых болот более кислые (рН 2,5—3,5), сильно ненасыщенные основаниями (до 90 %). Торф характеризуется очень малой зольностью (2—5 % на сухое вещество) и небольшой объемной массой — 0,03—0,10. Влагоемкость его очень высокая.

Болотные низинные почвы не столь кислы, значения рН нахо­дятся в пределах от 5,0 до 6,5, иногда даже реакция становится нейтральной. Степень ненасыщенности основаниями не превы­шает 20—40%. Зольность торфа значительно больше, чем в почвах верховых болот, обычно она находится в пределах 5—10%, но мо­жет достигать и больших величин. Почвы богаты биогенными эле­ментами — фосфором, азотом, калием. Объемная масса органоген­ного горизонта — 0,15—0,20. Емкость поглощения всех видов торфа высокая (более 80 мг экв на 100 г почвы).

Происхождение болотных почв связано с развитием анаэробных условий, которые возникают вследствие переувлажнения почвен­ной толщи. При прекращении доступа кислорода в почву суще­ственным образом меняется характер микронаселения. Деятельность аэробных микроорганизмов резко подавляется и начинают функци­онировать анаэробы. При этом общее количество микроорганизмов заметно уменьшается, что обусловливает снижение биологической активности почв. В результате падают темпы процессов гумифика­ции и минерализации органических веществ, начинается накопле­ние слаборазложившейся массы и промежуточных продуктов ее рас­пада — кислых неспецифических низкомолекулярных органичес­ких соединений (молочной, уксусной и других кислот), которые в свою очередь подавляют жизнедеятельность микроорганизмов.

Характер роста и отмирание болотной растительности усиливает состояние анаэробиоза в почвах: травяно-осоковая растительность образует на поверхности почвы мощную дернину, а мхи — подуш­ки, обладающие высокой влагоемкостью и предотвращающие боко­вой поверхностный сток атмосферных осадков. Кроме того, типич­ная болотная растительность, как отмечалось выше, медленно раз­лагается из-за своего состава (в ней преобладают воски, смолы, лигнин). Почти весь кислород воздуха расходуется в поверхностном слое на разложение органических остатков, поступающих в почву при отмирании дернин и мохового покрова. В глубь почвы прони­кает очень малое его количество, что ограничивает жизнедеятель­ность групп аэробных микроорганизмов.

В процессе торфонакопления в верхних горизонтах почв созда­ется все менее благоприятная среда для корневых систем растений еще и потому, что зольные элементы и азот почти не освобождают­ся из растительных остатков, поэтому биологический круговорот веществ имеет устойчивую тенденцию к сужению. На фоне дефи­цита оснований, особенно в почвах верховых болот, в торфяном горизонте растет кислотность.

По мере развития болота и увеличения мощности торфяного горизонта скорость прироста мхов возрастает, особенно в центре болота, где воды, удерживаемые в торфяном горизонте, не соприка­саются с минеральным субстратом и поэтому наименее минерали­зованы. За счет более быстрого прироста мхов и слоя торфа центр болота часто имеет выпуклую форму.

Минеральный горизонт болотных почв, находящийся под орга­ногенным (торфяным) горизонтом, полностью охвачен процессами оглеения. В нем в результате глеевой метаморфизации разрушаются первичные и вторичные минералы, переходят в раствор элементы с переменной зарядностью (железо, марганец, сера и др.), почвенная масса приобретает сизый цвет из-за присутствия соединений закисного железа и освобождения светлоцветных минералов от железис­тых гидроксидных пленок.

Скорость образования болотных почв достигает существенных величин. За 1000 лет может сформироваться торфяная почва с мощ­ностью торфа до 80—100 см. В некоторых случаях под торфяным горизонтом обнаруживаются в погребенном состоянии почвы дру­гого типа, например подзолистые, свидетельствующие о направлен­ности эволюции почвенного покрова.

С точки зрения земледельческого использования почвы низин­ных болот имеют большую ценность, чем почвы верховых болот. После осушения, известкования и внесения ряда удобрений (в том числе микроудобрений) болотные почвы осваиваются как пашни и сенокосы. Торф низинных болот применяется как органическое удоб­рение, торф верховых болот — большей частью как топливо. Необ­ходимо рациональное хозяйственное использование болотных почв (особенно верховых), поскольку они выполняют важную функцию в стабилизации водного баланса территорий.

Глава 16

ПОЧВЫ БОРЕАЛЬНЫХ И СУББОРЕАЛЬНЫХ
ЛЕСНЫХ ОБЛАСТЕЙ

Хвойные и смешанные леса образуют в Северном полушарии широкий пояс, протягивающийся в широтном направлении че­рез Евразию и Северную Америку. На севере он граничит с лесо­тундрой, на юге во внутриконтинентальном секторе на широте 57—58° с. ш. — с лесостепью, а в приокеанических секторах — с хвойно-широколиственными и широколиственными лесами суббореального пояса.

В пределах бореальных хвойных и смешанных лесов как в Се­верной Америке, так и особенно в Евразии, во внутриконтинентальных секторах распространена вечная мерзлота.

Во влажных бореальных и суббореальных лесных областях сред­негодовой коэффициент увлажнения превышает единицу и лежит в пределах 1,1 — 1,6. Ни в одном месяце в году коэффициент увлажне­ния не опускается ниже 0,6. Максимум осадков выпадает летом. При относительно невысоких температурах (средняя температура июля 14—18 °С) увлажнение почв в теплый период достаточное.

На водопроницаемых породах и при хорошо дренированном ре­льефе водный режим почв — промывной. В условиях плоского ре­льефа, особенно на породах тяжелого гранулометрического состава, а также в понижениях рельефа, легко создается временное или по­стоянное переувлажнение, с которым связано широкое распростра­нение заболоченных и болотных почв.

В зависимости от механического и минералогического составов пород и условий дренажа в бореальных и суббореальных лесных областях формируются существенно различные типы почв (рис. 16.1). На породах легкого гранулометрического состава, богатых первич­ными железосодержащими минералами, распространены подбуры. На породах легкого гранулометрического состава, бедных основа­ниями, подбуры сменяются железистыми и железисто-гумусовыми (альфегумусовыми) подзолами.

На суглинистых породах, бедных основаниями, распространены подзолистые почвы: глеево-подзолистые — наиболее часто встречаю­щиеся в северной тайге, типичные подзолистые — в северной и осо­бенно в средней тайге и дерново-подзолистые — преимущественно в южной тайге. На суглинистых породах, богатых основаниями, в ус­ловиях хорошего дренажа в подзоне южной тайги и в широколи­ственных и хвойно-широколиственных лесах суббореального пояса появляются бурые лесные почвы (или буроземы).

Рис. 16.1. Распределение типов почв в бореальных и суббореальных лесных областях

На породах, содержащих карбонаты кальция (элювио-делювий известняков, сильно карбонатные морены и др.), как в бореальных, так и в суббореальных лесах распространены дерновые остаточно- карбонатные почвы.

В континентальных и резко континентальных областях бореального и суббореального лесного поясов под широколиственными, а в экстраконтинентальных областях — и мелколиственными лесами, появляются серые лесные почвы, представленные светло-серыми, се­рыми и темно-серыми подтипами.

В таежно-мерзлотном, континентальном секторе азиатской час­ти России, в Северосибирской, Центральносибирской и Якутской областях в северной и средней тайге распространены мерзлотные глеевые, а в условиях расчлененного и горного рельефа — мерзлотно-таежные почвы (гидроморфные, но неоглеенные) с сильно выра­женными криотурбационными явлениями. В Центральноякутской области в подзоне средней и южной тайги распространены своеоб­разные палевые и палевые осолоделые почвы. Местами появляются солоди и солонцы.

В лиственных травяных лесах южнотаежной подзоны широко распространены дерново-таежные почвы.

Наиболее хорошо изучены почвы влажных бореальных и суббореальных лесных областей.

Подбуры

Эти почвы образуются в кустарниково-тундровых, лесотундро­вых и таежных областях Евразии и Северной Америки. Наиболее типичные представители этих почв описаны на севере европейской территории России, в Средней и Восточной Сибири, в Скандина­вии, на Аляске, в центральной Канаде.

Почвы формируются в условиях холодного или умеренно холод­ного влажного климата с относительно коротким для лесных обла­стей летом и суровой зимой.

Непременным фактором образования типичных подбуров явля­ется богатство материнских пород основаниями и первичными же­лезосодержащими минералами, а также их легкий гранулометри­ческий состав. Обычно это песчаные, со значительным количеством хряща, элювиальные образования или наносы гляциального либо флювиогляциального происхождения. По петрографическому составу они могут быть представлены биотитовыми гранитами и гнейсами, базальтами, диабазами и другими породами основного состава.

Хороший дренаж этих почв обеспечивается не только особенно­стями их гранулометрического состава, но и характером рельефа. Подбуры обычно занимают выпуклые поверхности моренных или камовых холмов, а также достаточно крутые склоны в горных мест­ностях бореальных и суббореальных поясов. Подбуры развиваются и в субтропическом и даже в тропическом поясах, но на значитель­ных высотах над уровнем моря — у верхнего предела распростране­ния лесной растительности.

Древесные породы, под которыми образуются подбуры, преиму­щественно хвойные (сосна, ель). Это северо - и среднетаежные вы­сокоствольные леса, а также стланики, криволесья и редколесья более высоких широт и горных областей. В напочвенном покрове широ­кое участие принимают мхи, лишайники и кустарнички при очень незначительном количестве трав. Такой характер растительности обусловливает поступление опада преимущественно на поверхность почвы.

Типичный профиль подбуров состоит из следующих генетичес­ких горизонтов:

С поверхности идет мощный (до 10—20 см) органогенный горизонт АО — коричневато-серый или темно-коричневый, состоящий из слаборазложившихся остат­ков мха, лишайников, хвои; в нижней части горизонта степень разложенности рас­тительных остатков повышается и горизонт приобретает сухоторфянистый облик; встречающиеся в органической массе единичные зерна первичных минералов силь­но корродированы с поверхности, а светлоцветные минералы отбелены, т. е. лише­ны красящих железосодержащих пленок;

A1_fB_h — аккумулятивно-иллювиальный горизонт коричневато-бурого или тем­но-бурого цвета с признаками комковатости, небольшим количеством корней, слабоуплотненный, по гранулометрическому составу — песчаный или супесчаный с каменистыми включениями, на которых имеются серовато-бурые натечные пленки; мощность горизонта 20—30 см; переход в нижележащий горизонт — постепенный, граница ровная;

В_h — иллювиальный железо-алюмо-гумусовый горизонт, бурый или охристо- бурый, почти бесструктурный, легкий; как правило, насыщен дресвой, хрящом и щебнем; каменистые компоненты нередко корродированы сверху, а снизу покры­ты более темными пленками толщиной до 1 мм и более; мощность горизонта не более 30—40 см;

С— выделяется более светлой окраской; материнская порода — сильнокамени­стая, бескарбонатная.

Своеобразие генетического профиля рассматриваемых почв зак­лючается в том, что непосредственно под мощным грубогумусовым горизонтом залегает бурый горизонт с морфологическими призна­ками вмывания вещества.

По аналитическим данным, в профиле подбуров содержится большое количество органического вещества: в горизонте АО — до 60 % и даже более, в горизонте A1_f B_h — до 10 %, в верхней части в горизонте B_h — до 5 % и только на переходе к почвообразующей породе оно падает до 1—2 % (рис. 16.2). Причем если в самом верхнем горизонте органическое вещество представлено боль­шей частью полуразложившимися растительными остатками, то ниже оно в основном состоит из гумусовых кислот, преимущественно фульвокислот. Относительное количество последних увеличивается с глубиной, отношение Сг /С_ф сверху вниз меняется от 0,5—0,7 до 0,1—0,2. Среди различных фракций гумуса преобладают фульвокислоты, связанные с полуторными оксидами, причем с глубиной воз­растает их относительное содержание.

Для подбуров характерна кислая реакция среды во всем про­филе, в горизонте A1_f B_h — близкая к сильнокислой. Максимальная степень ненасыщенности основаниями отмечается в средней час­ти профиля — до 50—60 %. Она обеспечивается присутствием в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода, а также алю­миния. Емкость поглощения в большинстве горизонтов малая — До 15 мг • экв на 100 г почвы, только в горизонте А0 она может заметно превышать 20—25 мг • экв на 100 г почвы.

По валовому химическому составу подбуры обеднены по срав­нению с почвообразующей породой кремнеземом и оксидами ще­лочноземельных и щелочных металлов. Лишь содержание СаО в горизонте >40 иногда выше, чем в породе. На этом фоне в рассмат­риваемых почвах происходит остаточное накопление полуторных оксидов железа и алюминия, причем максимальное количество пос­ледних обнаруживается в средней части профиля в горизонте B_h. Аналогичный характер профильного распределения имеют несили­катные формы оксидов железа и алюминия, которые определяются с помощью различных вытяжек (Тамма и Мера—Джексона).

Гранулометрический анализ почв обнаруживает увеличение с глубиной доли крупных фракций в составе мелкозема.

Таким образом, подбуры — это кислые, умеренно ненасыщен­ные почвы, существенно обогащенные органическим веществом, в составе которого преобладают полуразложившиеся растительные остатки и фульвокислоты, связанные с железом и алюминием; в этих почвах максимум содержания полуторных оксидов приурочен к средней части профиля — горизонтам A1_fB_h и В_h.

Генетическая связь между перечисленными свойствами подбуров и факторами почвообразования состоит в следующем. В усло­виях холодного (или прохладного) влажного климата и поступления на поверхность почвы относительно трудно разлагаемых раститель­ных остатков (хвоя, мхи, лишайники) минерализация и гумифика­ция органического вещества идут в замедленном темпе. В образую­щейся мощной подстилке продуцируются в основном фульвокис­лоты. Из-за низкой микробиологической активности почв доля гуминовых кислот мала, причем среди них преобладают наиболее простые по строению, слабо конденсированные бурые гуминовые кислоты, которые по свойствам приближаются к фульвокислотам. Вследствие малой зольности хвойного, мохового и лишайникового опада и быстрого вымывания зольных элементов фульвокислоты в этом горизонте практически не усредняются. Лишь частично они взаимодействуют с редкими зернами первичных минералов, кото­рые рассеяны в слое полуразложившихся растительных остатков. При этом в результате интенсивной кислотной агрессии минераль­ные зерна теряют пленки полуторных гидроксидов, корродируются и отбеливаются. Основная же масса реакционно способных кислых органических веществ поступает в нижележащую минеральную тол­щу, где обстановка существенно иная: здесь создается значительно более узкое отношение гумусовых кислот к минеральным компо­нентам, бурые гуминовые и фульвокислоты, реагируя с железом и алюминием почвенных минералов, образуют алюмо-железо-гумусовые (альфегумусовые) комплексы разной степени растворимости. При этом часть из них становится неподвижной уже в самой верх­ней части минерального профиля почвы (главным образом металлоорганические соединения бурых гуминовых кислот), где после­дние, выпадая в осадок, покрывают темно-бурыми пленками мине­ральные зерна и способствуют некоторой агрегации почвы.

Фульваты железа и алюминия как более подвижные соединения смещаются несколько глубже, но уже в средней части профиля ока­зываются в такой степени насыщенными металлами, что выпадают из растворов, формируя иллювиальный алюмо-железо-гумусовый горизонт. В нем они концентрируются в виде пленок на каменис­тых компонентах и рассеиваются в массе мелкозема. Поскольку со временем иллювиированное органическое вещество минерализует­ся, ранее связанные с ним железо и алюминий переходят в иллюви­альном горизонте в форму полуторных оксидов, придавая ему ярко- бурый оттенок.

Альфегумусовый процесс, т. е. процесс образования и перемеще­ния по профилю алюмо-железо-гумусовых соединений, является ос­новным, определяющим генетическое своеобразие подбуров. В ма­лой степени из-за низкой биохимической активности почв в них может быть развит процесс глинообразования (образование глин пре­имущественно гидрослюдисто-иллит-монтмориллонитового со­става). В подбурах активно идет процесс выщелачивания щелочных и щелочноземельных оснований, поскольку сильному промачиванию почвы противостоит слабый процесс биологического захвата элементов.

Первичный профиль подбуров может образоваться за сравни­тельно короткий промежуток времени — несколько сотен лет. В дальнейшем, по мере все большего разрушения первичных минера­лов и обеднения железом и алюминием верхней части профиля, эти почвы, которые иногда называют скрытоподзолистыми, могут при­обрести признаки явной оподзоленности и даже эволюциони­ровать в подзолы.

Подбуры — малоплодородные почвы. Они практически не ис­пользуются в земледелии. Но изучение и охрана этих почв важны для рационального ведения лесного хозяйства.

Подзолы

Районы распространения этих почв во многом совпадают с районами распространения подбуров. Это также главным образом таежные и лесотундровые области равнин и низкогорий Северного полушария. Климат такой же влажный и холодный или умеренно холодный, при котором происходит сквозное промачивание почв и замедленный ход трансформации органических и минеральных ком­понентов.

Основным отличием условий формирования типичных подзо­лов является характер материнских пород. При том, что последние, так же как и в случае подбуров, имеют легкий гранулометрический состав и представляют собой пески или супеси, нередко с включени­ями каменистых компонентов, они (материнские породы подзолов) характеризуются существенно иными химико-минералогическими особенностями. В основном подзолы развиваются на продуктах вы­ветривания и переотложения бедных основаниями и полуторными оксидами кислых пород: гранитов, гранодиоритов, кварцитов и др. В генетическом плане это могут быть элювии, флювиогляциальные, озерные и древнеаллювиальные отложения.

Геоморфологические условия формирования подзолов разно­образны. Они образуются и при хорошем дренаже на плоских воз­вышенных поверхностях, и на пологих склонах, но также и в деп­рессиях холмистого рельефа по периферии болот в обстановке ухудшенной дренированности.

В составе лесов, под которыми формируются подзолы, преобла­дают сосна, лиственница, иногда ель, пихта, а в напочвенном по­крове — кустистые лишайники, зеленые мхи, в ряде ситуаций — сфагнум. В большинстве своем эти растения слабо накапливают зольные элементы, дополнительным фактором их малозольности оказывается обедненность почвообразующих пород доступными элементами минерального питания, в том числе основаниями (каль­цием, калием, магнием, железом, алюминием). В результате на по­верхность почв с опадом поступает очень мало золы. Это явление не столь ярко выражено, когда подзолы развиваются под березовы­ми травяно-кустарниковыми лесами.

Подзолы имеют генетический профиль с контрастными перехо­дами между генетическими горизонтами.

А0— горизонт, представляющий собой органогенную часть профиля; разделя­ется обычно на две части: сверху он представляет собой типичную лесную подстил­ку, состоящую из остатков хвои, мхов, шишек, листьев, мощность подстилки может достигать 4—6 см; ниже растительные остатки в этом горизонте характеризуются лучшей разложенностью, часть из них преобразована в грубый гумус, имеет непроч­ную мелкокомковатую структуру; горизонт пронизан тонкими корнями древесных Растений, содержит продукты деятельности насекомых; нижняя граница проходит на глубине 10—15 см;

А2 — подзолистый элювиальный горизонт, резко отличается от вышележа­щего, он — белесовато-пепельный или даже белый (сахаристый оттенок), с при­ знаками горизонтальной делимости, слабоуплотненный или рыхлый; мощность от нескольких до 20—30 см; переход в нижележащий горизонт резкий, граница слабоволнистая;

B_h — иллювиально-гумусовый или иллювиально-железисто-гумусовый, корич­невато-бурого (коричневого) или охристо-бурого цвета; структура выражена слабо, но горизонт уплотнен, сцементирован; в некоторых случаях представляет собой че­редование более или менее ожелезненных прослоев мощностью до 1 см (псевдофибры); на каменистых компонентах — натечные темно-бурые пленки; общая мощ­ность горизонта может быть всего несколько сантиметров, но может достигать и 30—50 см; переход в почвообразующую породу постепенный.

С_sial— сиаллитная почвообразующая порода, песчаная или опесчаненная, с вклю­чениями хряща и щебня.

Из приведенного описания типичного профиля подзола видно, что его отличие от подбура выражается в присутствии элювиально­го горизонта А2. Горизонты в профиле подзолов характеризуются резкой морфологической контрастностью. Столь же резкая профиль­ная дифференциация обнаруживается по химическим свойствам.

Подзолы имеют специфический гумусовый профиль: в горизонте А0 количество органического вещества (слаборазложившихся расти­тельных остатков) достигает 50 % и более, в подзолистом горизонте оно резко падает (иногда до долей процента), а в нижележащем горизонте B_h, как правило, наблюдается второй его максимум — до 3—8 %. К материнской породе содержание органического вещества постепенно уменьшается. В составе гумуса преобладают фульвокислоты: в верхней части профиля отношение С_г /С_ф равно 0,4—0,6, а в средней и нижней может сужаться до 0,2—0,1. Часть фульвокислот представлена фракцией органо-минеральных соединений, связан­ных с полуторными оксидами, но в заметном количестве присут­ствуют и свободные фульвокислоты, особенно вблизи от поверхно­сти почвы (рис. 16.3).

Подзолы — одни из самых кислых и ненасыщенных почв мира. В горизонтах АО и А2 величины рН могут снижаться до 3,5 и 3,0 и только ниже горизонта B_h они приближаются к значениям слабо­кислой реакции. Ненасыщенность основаниями в верхней части про­филя может превышать 70—80%. В составе почвенного поглощаю­щего комплекса при подчиненном значении кальция и магния пре­обладают водород и алюминий. Емкость поглощения малая, причем колеблется по профилю: от 2—4 мг- экв на 100 г почвы в горизонте А2 до 15—20 мг • экв в горизонте АО и более 5 мг • экв в горизонте В_и.

Для подзолов типичен элювиально-иллювиальный тип распре­деления валовых и особенно несиликатных форм оксидов железа и алюминия. Резкий минимум их содержания (нередко меньше, чем в породе) обнаруживается в горизонте А2 и максимум — в горизонте

B_h. В последнем количество несиликатного железа, например, мо­жет быть в десять раз и более выше, чем в подзолистом горизонте. Некоторое относительное увеличение R₂0₃ отмечается в грубогумусовом горизонте. При общем малом содержании (менее 5 %) илис­тая фракция имеет более или менее равномерное распределение по профилю. Основным процессом почвообразования, который доми­нирует в описываемых почвах и обусловливает возникновение их свойств, является процесс оподзоливания, т. е. разрушение первич­ных и вторичных минералов под воздействием поступающих из лес­ной подстилки и грубогумусового горизонта органических кислот и вынос продуктов разрушения в иллювиальный горизонт и за преде­лы профиля.

Поступающий на поверхность подзолов растительный опад, как отмечалось выше, отличается малой зольностью и по своему соста­ву неблагоприятен для глубокого развития процесса гумификации. В условиях резкого дефицита оснований и невысокого уровня биохи­мической активности почвы в наземном слое растительных остат­ков продуцируются главным образом низкомолекулярные неспеци­фические кислоты и фульвокислоты при небольшом количестве от­носительно слабо конденсированных бурых гуминовых кислот. Органические соединения всего этого комплекса оказываются прак­тически неусредненными, потенциально агрессивными, высокопод­вижными и в таком состоянии, подобно тому как это происходит в подбурах, вымываются в нижележащую минеральную толщу.

Однако если в подбурах, формирующихся на богатых основани­ями породах, поступление органических кислот в минеральную часть профиля приводит к их значительной нейтрализации и потере под­вижности уже непосредственно под органогенным горизонтом, то в подзолах, приуроченных в бедным породам, этого не происходит. Кислые гумусовые вещества и неспецифические органические кис­лоты подзолов, воздействуя под подстилкой на первичные и вто­ричные минералы, разлагая их, образуют железо-алюмо-органические комплексные соединения, которые продолжают оставаться не­усредненными и сохраняют подвижность вплоть до средней части почвенного профиля. Только пройдя определенный путь в нисходя­щем направлении, по мере возрастания концентрации мигрирующих растворов и насыщения железом и алюминием органо-минеральные комплексы выпадают в осадок, формируя иллювиальный альфегумусовый горизонт B_h. При этом часть почвенного профиля между названным горизонтом и подстилкой превращается в сильноразрушенный, отбеленный, обедненный железом и алюминием подзоли­стый элювиальный горизонт. В нем остаточно накапливаются наиболее устойчивые минералы — кварц и кислые полевые шпаты. Освобождающиеся при разрушении минеральной части почвы ще­лочные и щелочноземельные основания в условиях кислой среды не задерживаются ни в одном из горизонтов и выносятся за преде­лы почвенной толщи.

На бедных основаниями легких породах подзолы могут разви­ваться уже через несколько десятков лет с момента начала почвооб­разования. В этом случае их профиль имеет вертикальную протя­женность всего в 10—20 см, но тем не менее представлен всеми характерными для подзолов горизонтами (Л0, А2, B_h). Вместе с тем подзолы образуются и из других почв как эволюционная стадия почвообразования. Они могут формироват<