Суббореальные семиаридные области

Суббореальные семиаридные области – области распространения черноземов и каштановых почв. Они занимают около 4 % площади Земли или примерно 530 млн. га, около 13% приходится на долю горных территорий. К этой области относятся степные территории. Суббореальные семигумидные области распространены преимущественно в Евразиии в Северной Америке. В Южной Америке они занимают незначительные площади. В Евразии эта область имеет широтное простирание. Она в основном расположена в России, захватывает степные районы Румынии, Болгарии, Молдавии, значительные площади Украины, Казахстана, Монголии. Северо-Американская область имеет меридиональное простирание и занимает штаты среднего запада США и южные провинции Канады. Южно-Американская суббореальная степная область охватывает самые южные предгорные районы Чили и юг Аргентины.

Суббореальные семиаридные области характеризуются следующими климатическими показателями (табл. 11):

Таблица № 11

Средние климатические показатели для суббореальных семиаридных областей.

Степные области, по сравнению с лесостепными, характеризуется более теплым и сухим климатом, более высокими температурами вегетационного периода, меньшим количеством осадков и большей сухостью воздуха. Для большинства областей характерно недостаточное увлажнение (КУ < 1), что обусловливает непромывной тип водного режима почв. Осадки выпадают неравномерно, максимальное количество ‑ в теплый период, нередко в виде ливней. Средняя глубина весеннего промачивания почвы за счет атмосферных осадков – 1,5‑2,2 м. Главный бич степной зоны ‑ засуха. Проблема дополнительного снабжения водой разрешается путем строительства оросительных каналов. Ливневый характер дождей, легкая размываемость пород, распаханность территории способствуют широкому развитию эрозионных процессов.

Несмотря на относительно теплый климат, почвообразование в степных областях происходит в условиях регулярного зимнего промерзания. Кроме того, почва практически ежегодно испытывает и второй ‑ летний ‑ период покоя, когда биологические процессы в ней инактивируются в связи с засухой.

Область распространена преимущественно на карбонатно-сиаллитных корах выветривания. Господствующими почвообразующими породами являются лессы и лессовидные суглинки и глины. В составе лёссов преобладают илистая и крупно-пылеватая фракции. Породы отличаются высокой порозностью и карбонатностью.

В основном семиаридные области распространены в условиях равнинного рельефа, незначительные площади приходятся на возвышенные территории, подгорные равнины, подножия гор. Рельеф этой территории типично эрозионный. Равнины рассечены ассимметричными долинами рек, балками и сетью оврагов. Таким образом, чередуются водно-эрозионные и водно-аккумулятивные формы рельефа.

Растительность, характеризующая зону распространения сегрегационных и миграционно-сегрегационных(обыкновенных) и текстурно-карбонатных (южных) черноземов, несколько отличается от растительности в зоне распространения типичных миграционно-мицелярных черноземов (черноземов типичных). Она представлена разнотравно-дерновинно-злаковыми и дерновинно-злаковыми степями. В степях практически не сохранились территории с естественными растительными группировками, присущими в прошлом данному району. Лишь на склонах балок и вдоль дорог можно найти небольшие степные участки и встретить основные виды растений. Это перистые ковыли, тырса, типчак, тонконог. Из разнотравья типичны подмаренник, шалфей, астрагалы, эспарцет и др. По этим фрагментам степных участков нельзя составить полное представление об облике некогда существовавших здесь разнотравно-типчаково-ковыльных, так называемых «красочных», степей. Однако заметна тенденция к нарастанию признаков ксероморфизма растительного покрова, по сравнению с луговыми степями. Снижается проективное покрытие поверхности, падает доля мезофильных представителей разнотравья. Увеличивается (отчасти в связи с антропогенным воздействием) присутствие полыни, придающей травостою тусклую, седоватую окраску, и видов с острыми, колючими листьями или стеблями ‑ зопник, синеголовник, василек растопыренный. Некоторые представлены жизненной формой «перекати-поле» ‑ своеобразным приспособлением к распространению семян на открытых пространствах при низкой влажности воздуха и почвы. Сухой и колючий травостой оживляют бледно-лиловые цветки бессмертника. Сухоцветковость ‑ также проявление ксероморфизма растений. В напочвенном покрове много лишайников и сине-зеленых водорослей.

Фитомасса в степях подзоны сегрегационных и миграционно-сегрегационных (обыкновенных) и текстурно-карбонатных (южных) черноземов, в том числе и размеры годичного опада, меньше, чем в луговых степях (Табл. № 12), но опад подземной части здесь больше. Высокое содержание в опаде азота, калия, кальция, фосфора и серы способствует усилению его минерализации и ускоряет процессы гумификации. В общем балансе химических элементов доминирует кремнезем. Растительные остатки степных сообществ, по сравнению с лугово-степными, разлагаются быстрее, вследствие чего степной войлок накапливается в степях в меньшем количестве (30ц/га). Леса приурочены к склонам долин, балок, поймам рек и к почвам, сформированным на песчаных породах.

Таблица 12.

Поступление органических остатков и зольных элементов в почвы степей

(по Л.Е. Родину и Н.И. Базилевич, 1965)

Верхняя толща степных почв переплетена корнями, энергично всасывающими почвенные растворы. Корни не дают уйти из сферы почвообразования биофильным элементам, возвращая их в биологический круговорот. Таковы особенности фитоценозов водораздельных пространств. В гидроморфных условиях преобладают представители луговой растительности и нередко встречаются растения-галофиты. Понятие «степная зона» (как и «лесостепная») скорее историческое и характеризует прошлый облик территории. Почти все водораздельно-равнинные участки и значительная часть пойменных и надпойменно-террасовых местностей заняты в настоящее время культурной растительностью. Это поля зерновых и технических культур, сады, лесополосы.

Основные процессы, формирующие почвы степи, – процесс биогенной аккумуляции, солончаковый и солонцовый.

В качестве главного процесса, почвообразования в степной зоне, следует назвать процесс биогенной аккумуляции, который в сегрегационных и миграционно-сегрегационных черноземах достигает почти столь же мощного развития, что и в черноземах лесостепи. В степной зоне дерновый процесс идет повсеместно ‑ и на плакорах, и в гидроморфных условиях.

В гидроморфных условиях формируются почвы, испытывающие на себе влияние избыточного увлажнения и (или) легкорастворимых солей; на пойменных террасах рек наблюдаются явления поемности и аллювиальности.

Солончаковый процесс, или собственно процесс засоления почв легкорастворимыми солями, наблюдается в депрессиях рельефа при близком залегании засоленных грунтовых вод и их интенсивном подъеме к фронту испарения. В результате процесса засоления появляются (по мере его нарастания) солончаковатые, солончаковые почвы и солончаки. Диагностическим признаком засоления служит величина плотного остатка водной вытяжки (более 0,25% от массы почвы, в солончаках ‑ более 1%). Главный морфологический признак ‑ обильные и различные по форме и составу солевые новообразования. Приуроченность максимума солей к поверхностному слою свидетельствует о современном интенсивном засолении. Аккумуляция солей в более глубоких слоях может быть как остаточным явлением, так и следствием вторичного засоления почвы при подъеме минерализованных грунтовых вод. Изменение концентрации хлоридов и сульфатов по профилю позволяет судить о направлении процессов засоления-рассоления: более подвижный хлор-ион быстрее вымывается при рассолении и раньше оказывается в почве при ее засолении.

Солонцовый процесс наблюдается в почвах, верхние горизонты которых лишены легкорастворимых солей, но в почвенном поглощающем комплексе в заметном количестве содержат ион Na⁺ пли Mg²⁺. Сильно гидратированные ионы Na⁺(Mg²⁺) вызывают набухание и пептизацию органических и минеральных коллоидов. Под защитным действием иона натрия коллоиды мигрируют по почвенному профилю, вызывая его дифференцирование на аккумулятивно-элювиальный и иллювиальный горизонты. Признаки солонцового процесса морфологически хорошо заметны, так как обогащенный глиной иллювиальный горизонт сильно уплотняется, приобретает специфическую – столбчатую или ореховатую структуру с глянцем по граням и более темную окраску за счет вмывания гуматов натрия. Наиболее важными аналитическими показателями солонцового процесса служат доля натрия в почвенном поглощающем комплексе (свыше 20% от емкости поглощения), а также величина рН, резко повышенная (>8) при наличии соды.

В плакорных условиях, при непромывном типе водного режима, когда почвы утрачивают связь с грунтовыми водами, признаки солонцеватости, как правило, имеют реликтовый характер, так как запасы натрия в почвенном поглощающем комплексе не пополняются. Эволюция почв в этом случае направлена на дальнейшее остепнение, т. е. на вытеснение обменного натрия кальцием и превращение почвы в зональную (каштановую или черноземную).

При неглубоком залегании минерализованных грунтовых вод с капиллярным подтоком влаги в почвенный профиль периодически поступают новые порции солей натрия, а в почвенный поглощающий комплекс — ион Na⁺, что поддерживает протекание солонцового процесса. Остепнение таких почв возможно лишь после снижения уровня грунтовых вод.

Общие особенности почвообразования в степной зоне следующие:

1) непромывной тип водного режима с умеренным и неглубоким промачиванием;

2) менее интенсивное, чем в лесостепи, гумусонакопление, с образованием гумусовых горизонтов средней мощности;

3) в автоморфных условиях наложение процессов солонцеватости при слабой засоленности почвообразующих пород,

проявление признаков засоления в виде солевых выделений в профиле автоморфных почв, ниже глубины промачивания атмосферными осадками.

Возрастание континентальности климата, усиление его аридности приводит к увеличению доли ксероморфной растительности и к некоторому уменьшению ее проективного покрытия. Соотношение процессов поступления органических остатков их гумификации и минерализации способствует формированию почв, отличных от черноземов миграционно-мицелярных (черноземов типичных), и позволяет выделить почвенные подзоны черноземов сегрегационных, миграционно-сегрегационных (черноземов обыкновенных) и текстурно-карбонатных черноземов (черноземов южных).