ПОЧВЕННЫЕ УСЛОВИЯ В СТЕПЯХ

Почвы восточноевропейской степи и почвы североамериканской прерии во многом сходны между собой. Однако зависимость типа почвы пт климата в Восточной Европе проявляется более резко, так как здесь сокращение количества осадков и повышение температуры происходят в одном и том же направлении — с ССЗ на ЮЮВ.

Рис. 68. Карта типов почв степной области Восточной Европы и прилегаю- щих|[лесных районов.

J — подзолистые почвы; 2 — луга и болота; 3 — карбонатное засоление; 4 — серые лесные почвы; черноземы; S — северные; 6 — мощные; 7 — обыкновенные, 8 — южные, 9 — каш­тановые и бурые пустынно-степные^почвы; 10 — песчаные дюны; Il — каменистые почвы, η — поды (бессточные степные блюдца); с — засоленные почвы (солончаки) (из «Phytologie»,

Bd. Ill, 1).

с почвами восточноевропейской степи. Они изучены большим числом русских почвоведов, и прежде всего Докучаевым (1883) и Глинкой (1913), чьи труды заложили основы научного почвоведения. Из анализа почвен­ной карты Восточной Европы (рис. 68) видно, что речь идет преимущест­венно о разных подтипах чернозема. Только в лесостепной зоне под леса­ми распространены серые лесные почвы. Материнская порода весьма однородна и представлена мощным, занимающим всю область лесостепи' и степи лёссовым покровом. Лёсс обогащен известью; более легкий на севере области (только 5—15% глины, 60—80% пылевидных частиц), к югу лёсс становится тяжелее (глины до 35—55%). Климат семиаридный, характеризуется в районе лесостепи сухим периодом; в собственно степи нередки даже засухи.

в пределах всей области. Аридность климата плавно возрастает по мере· движения с ССЗ на ЮЮВ, вместе с тем и растительность приобретает) все- более ксерофитный характер. Такая смена условий среды позволяет подразделить черноземную область Восточной Европы на ряд подзон.

Мы различаем:

1) мощный чернозем;

2) обыкновенный чернозем и

3) южный чернозем.

Каждому типу почв свойствен характерный почвенный профиль- (рис. 69). Темноокрашенный гумусовый горизонт мощного чернозема прослеживается до глубины 170 см, содержание гумуса в горизонте A₁ составляет 5—6%; книзу горизонт A₁ постепенно переходит в более свет­лый горизонт A₂ Его сменяет горизонт A₃ — слабоокрашенный гумусом лёсс, а затем горизонт C — неизмененный лёсс с призматической струк­турой. Выделения извести встречаются только в виде псевдомицелия. Темный цвет почвы обусловлен хорошим перемешиванием гумусовых соединений с минеральными частицами и насыщением поглощающего комплекса почвы известью. Два фактора способствуют созданию опти­мальных условий для гумусообразования: густая корневая система зла­ков, пронизывающая верхние слои почвы и после отмирания преобразую­щаяся в гумус, и интенсивная жизнедеятельность населяющих почву животных. Мелкие грызуны — и прежде всего суслики — проклады­вают в почве глубокие ходы. Многочисленные дождевые черви и личин­ки насекомых обеспечивают поступление надземных частей растений в виде экскрементов в почву и превращение их в гумус. Количество сусликов в украинских степях оценивается в 30 млн. Но надо пом­нить, что каждый суслик, помимо кормовых злаков, съедает в год 4—8 кг пшеницы. Тем самым он наносит урожаю большой урон. Глубина норы суслика достигает 2 м. Необитаемые норки постепенно заполняются сверху мелкоземом, содержащим частицы гумуса.

Во влажное время года свободная известь в почве растворяется просачивающимися с поверхности дождевыми и талыми водами, погло­щающими из почвы CO₂, и перемещается вместе с током воды вглубь. Однако для того, чтобы смыть известь на всю глубину профиля, до уровня грунтовых вод, осадков не хватает; более того, летом резко увеличивается поглощение воды корнями растений. Раствор извести становится все более насыщенным, и наконец известь кристаллизуется как карбонат. В мощных черноземах карбонаты имеют форму белых тонких нитей, налет которых в свежем почвенном профиле напоминает плесень. Поэтому мы говорим о «плесневых карбонатах», или «псевдомицелии». Положение их в разрезе маркирует среднюю глубину просачивания атмосферных

¹ Запасы питательных веществ и ежегодно поступающее в почву в результате- минерализации растений количество питательных веществ весьма велики. Удобрение- фосфатом и калием результатов не дает, но внесение 40 кг нитрата на 1 га дает несом­ненный эффект, причем стимулируется рост главным образом злаков, особенно корне­вищных (Bromus и др.). Cp.: Н. И. Болотина, Е. А. В у л ь ф и у с, Питание- растений и круговорот соединений азота, фосфора и калия в мощном целинном черно­земе, «Труды Центральночерноземного заповедника», 8, Воронеж, 1965_s

P и с. 69. Профили почв лесостепной и степной зон Восточной Европы в направлении с севера на юг (из «Phytologie», Bd. Ill, і).

1 — горизонт вскипания; 2 — псевдомицелий; з — белоглазка; 4 — кротовины; 5 — пластинчатая -структура лесных почв. Содержание гумуса в горизонте A₁ дано в %.

в тексте.

осадков д проникновение корней растений. Такое переотложение угле­кислых соединений ведет к тому, что в верхнем слое почвы они отсут­ствуют; поэтому «горизонт вскипания» обычно залегает не у поверхности, а в 20—30 см выше скопления карбонатов, у мощных черно­те м о в — на глубине около 70 см. Чем меньше становится годовая сумма осадков по направлению к югу, тем менее глубоко промачивают они почву, тем выше располагаются горизонты вскипания и зона накоп­ления карбонатов. Одновременно изменяется и их структура.

В обыкновенных черноземах под псевдомицелием выделяется еще слой, содержащий твердые округлые конкреции CaCO₃ («белоглазка»). Поскольку продуктивность растительного покрова на обык­новенных черноземах сокращается, гумусовый горизонт здесь менее мощный (приблизительно до 75 см). К тому же сухой климат препятствует разложению гумуса, из-за чего содержание его в почве в этих условиях несколько возрастает (до 7—8%). Поэтому в континентальных районах восточнее Днепра чернозем в тех же подзонах богаче гумусом, чем черно- зем(западнее Днепра. Пересекая степную область с севера на юг, легко заметить, как равномерно сокращается мощность гумусового горизонта, а горизонты вскипания и накопления карбонатов поднимаются все выше по профилю.

Южнее подзоны обыкновенного чернозема протягивается полоса южного чернозема. Гумусовый горизонт здесь едва достигает 50 см; его окраска становится светлее, и содержание гумуса понижается до 5%. Псевдомицелий уже отсутствует; встречается только белоглазка, которая наблюдается с глубины 50 см (см. рис. 69, справа).

C увеличением сухости климата к югу продолжает изменяться и характер почвы. Гумусовый слой становится тоньше и светлее, черная окраска сменяется темно-бурой и, наконец, светло-бурой. В районах аридного климата уже развиты каштановые почвы ив области полупустынь и пустынь — очень бедные гумусом бурые почвы исероземы.

Так как почвы аридных районов Восточной Европы повсеместно подвержены засолению, к их описанию мы вернемся еще раз в разделе, посвященном засоленным почвам.

Карта размещения зон чернозема в Восточной Европе (рис. 68) в упрощенном виде отображает условия, выделенные Маховым на очень детальной карте масштаба 1 : 750 ООО. Каждому типу почвы соответствует определенная зона растительности (табл. 16).

Луговую степь принято относить к лесостепной зоне, в пределах кото­рой на местообитаниях, хорошо обеспеченных водой, сначала развивается дубовый кустарник с колючими кустарниками, а затем — дубово-гра­бовые леса.

Такая растительность распространена на деградированных черноземах. Мощность перегнойного горизонта не превышает 60 см, содержание гумуса снижается доЗ%. Карбонаты из почвы полностью вымыты; поэтому реакция верхних слоев почвы кислая. Начинается разрушение глинных минералов, образуются коллоидальные гумусные кислоты, происходит миграция глины а также гидратов окиси железа из верхних частей почвенного профиля в глубину, возникает иллю-_ч виальный горизонт В. Процесс оподзоливания проявляется отчетливее, когда вырастает дубово-грабовый лес. Под таким лесом формируются лесные почвы, темно- или светло-серые в зависимости от степени оподзоливания. Гумусовый горизонт сокращается и светлеет (содержа­ние гумуса часто падает до 1%), комковатая структура утрачивается, реакция становится все более кислой, на поверхности почвы накапливается подстилка (горизонт A₀); полуторные окислы (Al₂O₃, Fe₂O₃) вместе с золя­ми гумуса выносятся в глубь профиля и образуют четко выраженный иллювиальный горизонт В; под перегнойным горизонтом располагается

6-0434

Таблица Ifr

Зависимость между типом почвы и растительностью (по Клеопову)

собственно подзолистый горизонт A₂ — белесый, песчаный, C ВЫСОКИМ' содержанием зерен кварца.

Островки леса на светло-серых лесных почвах особенно характерны для Волыно-Подольской возвышенности, где количество осадков несколь­ко увеличивается.

Такого рода морфологические изменения в свойствах почвы, обу­словленные прогрессирующим оподзоливанием, подтверждаются данными

¹ C другой стороны, степи заповедника в районе Курска — антропогенного про­исхождения. На заповедной территории лес за 5 лет выдвинулся в степную раститель­ность на 1—8 м. См.: Г. М. Зозулин, H. М. Кузмарцова, Смещение границы травяной растительности на постоянных пробных площадках Центральночернозем­ного заповедника за 5 лет, «Бот. ж.», 36, 1951, стр. 240—248.

Рис. 70. Распределение гумуса (1), глинных минералов (2) и обмен­ных Ca и Mg (3) в почвенном профиле черноземов и серых лесных почв (по Тюрину).

На оси абсцисс внизу — содержание гумуса в %, вверху — содержание глинных минералов в % и Ca + Mg в мжв.

химического анализа (рис. 70). В мощном черноземе содержание гумуса с глубиной постепенно убывает, концентрация глинистых частиц не изме­няется, количество обменных катионов (Ca и Mg) весьма велико по всему профилю, иными словами, гумус мощных черноземов полностью насыщен. В профиле деградированного чернозема наблюдается быстрое уменьше­ние содержания гумуса с глубиной; вместе с тем в верхних слоях почвы несколько сокращается количество глины, накапливающейся на глубине 30—50 см', насыщение кальцием и магнием еще достаточное. Отчетливо видны изменения в темно-серых лесных почвах, но наиболее резко они выражены в светло-серых, сильно оподзоленных почвах, в которых боль­шое содержание гумуса отмечается только в верхних 10 см. Глинистая фракция из этих слоев частично вымыта и сконцентрирована на глубине 40—60 см. Количество обменных кальция и магния особенно мало в гори­зонте A₂ — признак, характерный уже для настоящих подзолистых почв. Намного более сложные условия формирования почв в Северной Америке иллюстрирует рис. 90. Почвы прерий соответствуют северному чернозему.