Субтропические гумидные области

В почвенном покрове гумидных областей субтропиков наиболее типичны красноземы и желтоземы (табл. 30). Эти почвы встречаются как в Северном, так и в Южном полушариях. Красноземы и желтоземы тяготеют к наиболее увлажненным муссонными осадками приокеаническим участкам восточных окраин Евразии, Австралии, Северной и Южной Америки. На западных окраинах они практически не формируются за исключением районов Закавказья, где орографические барьеры Кавказских гор создают дополнительные условия для увлажнения почв.

Высокое количество осадков, вечнозеленая растительность — важные факторы и диагносты гумидного субтропического почвообразования, при котором происходит интенсивное выветривание, трансформация и синтез глинистых минералов. Важно, что гумидные субтропические области находятся за пределами ледниковых покровов плейстоцена, где выветривание никогда не прерывалось или не замедлялось столь существенно, как на территориях с преобладанием ледниковых аккумуляций. Отсюда строгая приуроченность красноземов и желтоземов к древним ферраллит-ным и ферраллитизированным корам выветривания основных и кислых пород.

Красноземы формируются преимущественно на древних фер-раллитных корах выветривания пород среднего и основного состава, а желтоземы — на ферсиаллитных и сиаллитных корах выветривания кислого состава. Оба типа почв имеют схожий слабо-дифференцированный профиль по окраске, показателю рН, содержанию гумуса, емкости поглощения. Вместе с тем различный характер литогенной почвообразующей основы почв (ферраллит-ный у красноземов и ферсиаллитный и/или сиаллитный у желтоземов) предопределяет разный характер окраски почв и валовой состав.

Для красноземов характерны глинистые минералы типичные для тропических гумидных областей — каолинит, галлуазит, гид-раргиллит, гетит и гиббсит. Желтоземы по своему составу близки к буроземам, приурочены к менее дренированным поверхностям, часто имеют в профиле следы оглеения и в отличие от буроземов — следы латеритизации в виде оксидно-железистых конкреций.

В почвенном покрове с господством красноземов микроструктуры не характерны; доминируют мезоструктуры, представленные сочетаниями эродированных в разной степени почв. Мезоструктуры обусловлены главным образом топогенным фактором дифференциации почвенного покрова. Красноземы интенсивно используются в сельском хозяйстве главным образом под цитрусовые культуры и чай. Как показали исследования на 50-летних плантациях чая в Анасеули (Западная Грузия), террасирование склонов с красноземными почвами под чайные кусты приводит к формированию пятнистых агрогенных микроструктур на исходно однородных породах.

В результате интенсивного использования красноземов осталось очень мало территорий под естественной лесной растительностью с ценными породами (бук, граб), что ведет к усилению эрозионной компоненты в формировании почвенного профиля и структур почвенного покрова в целом.

В ареалах доминирования желтоземов представлены как микро-, так и мезоструктуры. Причем те и другие имеют топогенно-литогенную основу. Слабый дренаж в зонах формирования желтоземов приводит к оглеению, образованию горизонта с железистыми конкрециями, что негативно сказывается на использовании данных почв в сельском хозяйстве. Слабо сохранившиеся в природе естественные мезоструктуры желтоземов топогенной природы, представленные сочетаниями в разной степени эродированных и оглеенных почв, используются главным образом под чай и цитрусовые.

Большее распространение имеют агрогенные микро- и мезоструктуры, используемые под табак, маис и другие культуры, характерные для гумидных субтропиков. В Западной Грузии значительные площади слабодренированных равнин и террас крупных рек с желтоземно-подзолистыми, глеевыми, конкреционными почвами трансформированы. Создан искусственный мезорельеф в виде вытянутых гряд с их превышением до 1,5 м — квали. Квали усиливают локальный дренаж, что обеспечивает эффективное использование мезоповышений гряд под табак.

7.9. Тропические и субтропические аридные области

Аридная зона субтропиков и особенно тропиков представлена легкими по гранулометрическому составу почвами пустынь, формирующимися на континентальных, морских, древнеаллювиальных и относительно молодых отложениях. Почвы образуются в условиях высоких температур в течение всего года, постоянного дефицита влаги, скудной растительности и преобладания физического выветривания, характерного для пустынного почвообразования. В силу этих причин почвы, как правило, слабо дифференцированы, минеральный состав унаследован от почвообразующих пород и слабо изменен процессами почвообразования.

Значительная часть аридных почв перекрыта эоловыми аккумуляциями — продуктами разрушения и дефляции плотных коренных пород. Лишенные эолового чехла почвы, формирующиеся в каменистых пустынях — «гамадах» (например, «гамады» Сахары), по характеру своего профиля очень напоминают серо-бурые почвы суббореальных континентальных пустынь и полупустынь. Причем в отличие от них они не имеют характерного диагностического коркового горизонта, но в их профиле присутствует красновато-бурый или бурый метаморфический горизонт В.

Своеобразны красновато-бурые аридные и бурые аридные, а также коровые почвы, формирующиеся на древнеаллювиальных отложениях, на равнинах морских аккумуляций, в подгорных про-лювиальных зонах (табл. 31), зонах формирования сухих и слепых русел типа «вади».

Красновато-бурые аридные и бурые аридные почвы очень слабо гумусированы, имеют слабодифференцированный по цвету и валовому составу профиль, щелочную реакцию, низкую емкость поглощения, легкий гранулометрический состав, высокое содержание С0₂ карбонатов по всему профилю. Бурые аридные почвы в отличие от красновато-бурых содержат больше карбонатов, засолены в нижней части профиля, менее гумусированы и в целом в наименьшей степени дифференцированы по всем почвенным свойствам.

Коровые почвы обычно формируются в подгорных пролюви-альных зонах, имеют маломощный и слабогумусированный поверхностный горизонт, который подстилается монолитным или н монолитным коровым горизонтом карбонатного, сиаллитно-карбонатного или гипсового состава. Природа коровых почв полигенетическая. Большая часть коровых горизонтов сформировалась в плювиальные (более гумидные) эпохи голоцена и плейстоцена, в период более активной геохимической миграции химических элементов, эрозии и интенсивной гидрогенной аккумуляции химических мигрантов.

Структура почвенного покрова зоны аридных почв определяется несколькими факторами: исходной пестротой почвообра-зующих пород, интенсивностью физического выветривания, дефляции, а также степенью засоления в условиях аридного, вы-потного и десуктивн-впотнв о типов водного р уры. В почвенном покрове наиболее типичны литогенные микро- и мезострук-туры, представленные мозаиками почв. Особенно характерны среди них микро- и мезоструктуры дефляционного генезиса. Характерны комбинации в разной степени эродированных (дефлиро-ванных) почв с маломощным эоловым чехлом на поверхности гумусового горизонта.

Мощным фактором дефляции красновато-бурых аридных и бурых аридных почв северной части Африканского континента выступают, например, периодические (весна—осень) сухие горячие ветры — сирокко, хамсин, гибли. Происхождение ветров связано с феновым эффектом. В области азорского максимума над Сахарой воздух медленно опускается с нагорий Ахаггар и Тибести, нагревается и как по лестнице, по каменистым ступеням гамад разгоняется, приобретая на подгорных и морских равнинах высокую скорость.

Кроме литогенных в аридной зоне представлены и топогенные микроструктуры — слабоконтрастные пятнистости почв, обусловленные микрорельефом, перераспределяющим на поверхности почв скудные атмосферные осадки.

Сельскохозяйственная освоенность аридных почв невысокая, поскольку в пустынных условиях много почвенно-экологических факторов, лимитирующих произрастание культур. Основное направление использования почвенного покрова — пастбище в ранневесенний и позднеосенний периоды. Тем не менее здесь локально выращиваются цитрусовые и олива, а при искусственном орошении возделываются пшеница и ячмень.

7.10. Тропические переменно-влажные саванные области

Почвы саванных областей приурочены к муссонному типу климата и поэтому четко локализованы на континентах. Эти почвы встречаются на приподнятых денудационных поверхностях, сложенных древними корами выветривания ферраллитной и ферси-аллитной природы. Среди них наиболее распространены красные и красно-бурые, основное различие которых обусловлено количеством сезонного выпадения осадков. Красные почвы приурочены к более влажным территориям, где господствует сезонно-промыв-ной тип водного режима, муссонные леса и высокотравье. Красно-бурые почвы формируются в условиях непромывного водного режима под ксерофитным редколесьем и кустарниками.

Генетические профили почв саванн достаточно схожи (табл. 32). Характерная особенность почв саванн — присутствие в профиле ярко-красного метаморфического ожелезненного горизонта В и карбонатного конкреционного горизонта С в нижней части профиля. Конкреционный горизонт для данных почв диагностический, формирующийся в результате сезонной миграции карбонатных солей. В дождливый сезон соли вымываются за пределы почвенного профиля, а в сухой подтягиваются к поверхности. Нижняя часть горизонта В, где наблюдается максимум илистой фракции, служит геохимическим барьером. Здесь карбонатные растворы, насыщенные железом, выпадают в осадок, образуя на глубинах 1,0 — 2,0 м конкреционный горизонт.

Ферраллитный и ферсиаллитный характер минеральной части почв саванн обусловлен почвообразующими породами — древними корами выветривания, многократно переотложенными, имеющими такой же состав минеральной массы, как и формирующиеся на них почвы.

Структура почвенного покрова в ареалах формирования тропических почв саванн чрезвычайно сложная и разнообразная. Один из важных факторов дифференциации почвенного покрова, кроме топогенного и литогенного, — историко-хронологический (особенно для Африканского континента). Многократные процессы опусканий и поднятий, циклы эрозии обнажили на поверхности высоких плато (пенепленов) древние коры выветривания кислых изверженных и метаморфических пород допалеозойского возраста. Вместе с более поздними осадочными породами фанерозоя, перекрывающими плотные магматические породы и связанные с ними коры выветривания, а также продуктами их переотложения, это создает пестрый почвообразующий фон, характерный для саванн. Господствуют мезоструктуры, представленные, как правило, сложными сочетаниями — мозаиками. Почвы образуют комбинации по степени оглеения, мощности, степени ферраллитизации и дифференцированное™ профиля, а также глубине и степени формирования конкреционного горизонта.

Сельскохозяйственная освоенность почв саванн высокая, но неравномерная. Длительный сухой и влажный периоды в течение года создают резко дифференцированные условия возделывания сельскохозяйственных культур, приспособленных как к дефициту влаги, так и к ее избытку. Традиционное использование саванн в качестве пастбища более оптимально и экологически обоснованно, но только при условии соблюдения разумных нагрузок на единицу площади, не допускающих перевыпаса скота. Отрицательный пример зоны Сахеля, где нагрузка на пастбища под красно-бурыми почвами превышает допустимые нормы, лишь способствует усилению опустынивания территории и разрушению почвенного покрова.

Тропические и экваториальные гумидные переменно-влажные области

Для всех почв гумидных регионов тропиков и экваториальных зон объединяющим началом служит ферраллитный процесс почвообразования, протекающий при высоких годовых температурах и осадках (табл. 33). На неодинаковых по минералогическому составу, химическим и физическим свойствам почвообразующих породах ферраллитизация проявляется в разной степени, вследствие чего почвы чрезвычайно разнообразны по строению и морфологии профилей. В процессе ферраллитного выветривания почвообразующих пород, длительного по времени и интенсивного по глубине воздействия на минеральную массу, синтезируются новые глинистые алюмо-железосодержащие минералы (каолинит, монтмориллонит, галлуазит, бемит, гетит и др.). По сравнению с почвообразующей породой они накапливаются в почвенном профиле в результате выноса за пределы этого профиля всех подвижных продуктов разрушения, включая кремнезем.

Накопление гидрооксидов железа в почвах придает им яркую кирпично-красную окраску, которая служит типичным диагностическим признаком красных и темно-красных ферраллитных почв. Эти почвы формируются под вечнозелеными муссонными лесами при осадках не ниже 1350 мм в год (но, как правило, значительно выше), они слабо гумусированы, с невысокой емкостью поглощения и кислой реакцией раствора по всему профилю. В условиях хорошего дренажа красные ферраллитные почвы имеют в профиле мелкие «пизолитовые» железо-марганцевые конкреции. Значительно реже при близких грунтовых водах или наличии местных водоупоров в профиле красных ферраллитных почв формируются j латеритные горизонты, представляющие собой сцементированные конкреции гидрооксидов железа «альвеолярного» типа. Латеритные горизонты часто водонепроницаемы, что приводит к быстрой плоскостной и линейной эрозии и полному разрушению и выносу надлатеритной толщи почвенного профиля.

В условиях затрудненного дренажа под темными вечнозелеными лесами формируются желтые ферраллитные почвы, по своим свойствам очень похожие на красные ферраллитные, но приобре- ' тающие желтоцветный профиль за счет гидратированНых форм железа.

В переменно-влажных условиях (осадки не превышают 1500 мм :в год) под светлыми листопадными лесами формируются кислые желтые ферсиаллитные почвы. Профиль почв слабо дифференцирован, малогумусирован и в большей степени латеритизирован (конкреционный), чем красные ферраллитные почвы.

В сходных условиях почвообразования на метаморфических породах кислого состава, под экваториальными лесами, где осадков щ выпадает не менее 2000 мм в год, формируются аллитные почвы. В данных почвах активизируются восстановительные процессы, железо становится более подвижным, что при высокой постоянной щ влажности исключает возможность его сегрегеции. Вследствие это- щ го аллитные почвы имеют белесоватый слабооглеенный малогумусированный недифференцированный профиль. Емкость поглощения очень низкая, среди глинистых минералов преобладают каолинит, гидраргилит.

Среди почв влажно-тропических регионов мира своеобразны вертисоли, или слитоземы. Это почвы, развивающиеся в условиях резкой смены увлажнения по сезонам, приуроченные к крупным депрессиям рельефа с близким залеганием грунтовых вод. Почвы имеют от темного до черного цвета профиль, карбонатный и огле-енный в нижней части. В сухой сезон почвы растрескиваются, во влажный набухают, причем эти явления связаны с характером поч-вообразующей толщи, которая большей частью состоит из монтмориллонита. Эти почвы распространены во всем мире и везде имеют свои собственные местные названия («регуры» в Индии, «смолницы» в Болгарии, «тирсы» в Северной Африке). Для верти-солей характерен микрорельеф, который носит название «гиль-гай» и представляет собой следствие периодической смены процессов сезонного иссушения и вспучивания.

Строение почвенного покрова тропических и экваториальных областей обусловлено воздействием различных факторов дифференциации на всех уровнях его организации. Разнообразие структур связано с древним характером почвенного покрова, в котором сохранились многочисленные реликтовые черты прошлых эпох почвообразования (гидроморфизм, каолинитовый состав минеральной массы, проявления вулканизма и др.). Древние почвы на мощных корах выветривания ферраллитного состава образуют комбинации с более молодыми на плотных и рыхлых, в том числе аллювиальных отложениях, формируя в Индокитае, например, сложные макро- и мегаструктуры горных и равнинных территорий. Микроструктуры почвенного покрова не столь характерны, как для других регионов мира. Пестрота почвообразующих пород как по составу, так и по степени преобразования минеральной массы создает мозаичный покров, в котором часто сменяются почвы разной степени ферраллитизации. Топогенная компонента дифференциации почвенного покрова создает условия для проявления эрозии и гидроморфизма, что определяет формирование мезо-, мезомакро- и макроструктур.

В ареале красных ферраллитных почв типичны комбинации с участием лессивированных, эродированных, латеритных и огле-енных подтипов данных почв. Желтые ферсиаллитные почвы разной степени оглеения и латеритизации образуют мезокомбинации с аллитными и вертисолями.

Физико-химические и физические свойства почв гумидных тропиков на фоне высоких температур, достаточного, а порой и избыточного увлажнения благоприятны для возделывания различных сельскохозяйственных культур. Эти почвы интенсивно используются в сельском хозяйстве для выращивания культур укороченного светового дня с 4—6-летним циклом возделывания и длительным периодом вегетации (банан, сахарный тростник, папайя, ананас). Ротация культур в течение года, обусловленная сменой контрастных по увлажнению сезонов, дает возможность выращивать как зерновые (рис, маис), так и корнеплоды (маниока, батат, таро).

Вместе с тем почвы гумидных тропиков подвержены процессам водной эрозии, выщелачиванию питательных веществ, что без постоянного внесения минеральных удобрений приводит к снижению качества и урожайности культур и быстрой деградации почв.