Структура почвенного покрова гумидных и аридных областей субтропиков и тропиков

Белобров, Виктор Петрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Структура почвенного покрова гумидных и аридных областей субтропиков и тропиков
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Структура почвенного покрова гумидных и аридных областей субтропиков и тропиков"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 631.47:551.4

БЕЛОБРОВ Виктор Петрович

СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ГУМИДНЫХ И АРИДНЫХ ОБЛАСТЕЙ СУБТРОПИКОВ И ТРОПИКОВ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

АВТОР ЕФ ЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва — 1989

Работа выполнена в отделе субтропических и тропических почв Почвенного института им. В. В. Докучаева

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук Д. К. Дурманов Доктор биологических наук Л. О. Карпачевский Доктор биологических наук Т. А. Романова

Ведущая организация: Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева

Защита диссертации состоится « » 1989 года в « »ча-

сов на заседании Специализированного Совета Д.020.25.01. при Почвенном институте им. В. В. Докучаева, ВАСХНИЛ.

Адрес: г. Москва, 109017, Пыжевский пер., дом 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвенного института им. В. В. Докучаева.

Автореферат разослан « » 1989 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета доктор сельскохозяйственных наук

М. С. СИМАКОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуачьность темы. Проблема рационального использования и охраны почвенного покрова в субтропически:, и тропических областях приобретает в последние годы все большее значение.Это связано с усилением деградации почв,антропогенного воздействия на них,экстенсивным и монокультурным ведением сельского хозяйства,экологической несовместимостью некоторых почв и сельскохозяйственных культур,требованием оптимального использования почвенных ресурсов.

На основе расширения научно-техничесих контактов СССР с развивающимися странами,новыми формами сотрудничества,ориентацией на изучение плодородия почвенного покрова,требуется и соответствующее научное обеспечение предмета исследования - структур почвенного покрова(СПП).Структуры почвенного покровр многообразны но формам и генезису,типам комбинаций и почвам,определяя как стратегию организации сельскохозяйственного производства,так и тактику и технологию землепользования, размещения сельскохозяйственных культур.

Вышеназванные причины в совокупности с недостаточной изученностью СПИ и процессов их эволюции в рядь субтропических и тропических регионов,диктуют необходимость целенаправленного изучения данной проблемы на основании обобщения и анализа фактических данных с применением современных методов исследования.

Цель и задачи исследования. Основная цель работы заключается в комплексной генетико-геометрической характеристике структур почвенного покрова и их агрогенной эволил ш.Достижение поставленной цели ставит для решения следующие задачи:

- разработать применительно к исследованным областям классификацию СПП в рамках иерархической системы неоднородностей почв педосферы;

- выявить общие,региональные,естественные и антропогенные механизмы дифференциации СПП на различных уровнях организации почвенного покрова;

- определить основные направления трансформации СПП в различных природных условиях и в процессе аг|югнной эволюции почвенного покрова;

- выявить пути оптимального перспектиь -ого использования С1Ш регионов для возделывания еельскохозийеть иных культур.'

Объекты и методы исследования. Основг ш осгьекти исследования - области -северных' субтропиков и трешишь в щндчлах СССР и зару-

бежных стран,в которых автором проводились исследования,начиная с 1971 года.

СПП аридных регионов Средней Азии изучались в 1971-74г.г. и 1985-87г.г. ,а СПП гумидных субтропиков Западной Грузии с 1981г. по 1988 г.Исследования структур почвенногв покрова Кубы проведены в два этапа:в 1975-76г.г. и 1982-84г.г. ,а Ливии в течение краткосрочных командировок в период с 1979г.по 1981г.Кроме основных полигонов обследования,были изучены их аналоги - СПП отдельных регионов Гвинеи и Лаоса (1988г.).

Объекты представительны по разнообразию типов СПП,механизмам дифференциации,составу почвенного покрова,типа;.", комбинаций.Они контрастны,значительно удалены друг от друга и рассматриваются как самостоятельные ядра с многообразной и многоступенчатой организацией почвенного покрова.

Исследования на объектах проводились по единой системе,от обзорных до детальных масштабов и масштабов выявления элементарных почвенных ареалов(ЭПА) ,что позволило оценить региональную иерархию СПП,их специфику на различных классификационных уровнях.

Изучались как естественные так и антропогенноизмененные СПП, находящиеся в сфере сельскохозяйственного производства.Контрастные по составу почв, их воз расту,почвообразующим породам,рельефу, биоклиматическим условиям,антропогенному воздействию и т.д. полигоны обследования,дали возможность применить сравнительно-географический метод,как базовый для решения основных задач работы, интерпретации результатов картографирования почв и изображения СПП на картах.

Для аналитической характеристики почв использован комплекс традиционных химических и физико-химических анализов,выполненных главным образом в Почвенном институте им.В.В.Докучаева.Количественная характеристика СПП оценена с помощью различных критериев, в том числе стандартных программ для ЭВМ,разработанных в лабораг-тории почвенной информатики Почвенного института им.В.В.Докучаева.

Научная новизна.На основе концепции СПП как иерархической системы неоднородностей почвенного локрова(Фрвдлавд,1977,1984), разработана морфогенетическая классификация СПП на примере субтропических и тропических областей.Все таксоны классификация характеризуются единым набором генетических и типологических ■ параметров СПП.

Впервые на' примере нескольких гумидных и аридных регионов дана комплексная генетико-геометрическая характеристика структур от высших до элементарных уровней организации почвенного покрова.

Выявлен генезис и пути эволюции СПП в естественных условиях развития и при прямом и опосредованном воздействии антропогенных факторов различной природы,а также пути оптимального использования структур в сельском хозяйстве..

Предложены новые обобщающие количественные показатели гомогенности почвенного покрова,которые выражаются через его контрастность и методические подходы к генетико-картогра^ическим аспектам изучения СПП и их изображения на картах.

Изложенные положения научной новизны ,:вляются предметом защиты настоящей работы.

Практическая ценность работы. Полученные результаты о механизмах дифференциации,генетико-геометрическом строении,региональных классификациях СПП и их сельскохозяйственном использовании были реализованы:

- при оценке прогнозного состояния аккумулятивных структур низовий р.Вахш и эрозионных СПП пенепленов и холмистых равнин Кубы в условиях активного антропогенного пресса;

- при решении вопроса о роли чайного куста(Западная Грузия), сахарного тростника(Куба) .цитрусовых,как противоэрозионных факторов;

^ при выявлении лимитирующих факторов произрастания сельскохозяйственных культур;

- при качественной и количественной оценке почвенных ресурсов исследованных объектов;

- при решении вопросов о целесообразности коренных мелиораций, строительства инженерных противоэрозионных сооруиений и гомогенизации почвенного покрова.

Разработан и внедрен(ЩНХ СССР,1988г.) блок"11очвешшй покров как компонент экологического комплекса" в рамках первой Целевой Комплексной Программы заповедников СССР(на примере заповедника "Тигровая балка").

Полученные методические разработки п зволили-применить в практике крупномасштабного картирования ючв в гумидных регионах новые нормативы но частоте опробования.U ni картирования Cllil и изучения водно-физических свойств под nuoic 1Я'гншйй пп^повшл культурами внедрена нонаяболее экономичная технология.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены и опубликованы в трудах 1У,У и Л съездов ВОП (Алма-Ата,1971; • Минск,1977;Тбшшси,1981),на международном симпозиуме но использованию песчаных почв (Индия,1989),на всесоюзных совещаниях и конференциях:по структуре почвенного покрова(Моеква, 1969,1971; Минск,'1985;Ленинград, 1989),экологии и рациональному использованию островных экосистем{Владивосток, 1978) .применению дистанционных методов изучения почв(Рига, 1981),влиянию гидрологического режима на структуру и функционирование биогеоценозов(Сыктывкар,1987), проблемам биогеоценологии и охраны природы(Душанбе,1986;Москва, 1987),на национальных конференциях и симпозиумах в Республике Куба(Гавана, 1983;Сьего де Авила, 1983;о.Молодежи, 19Н4;матансас, 1984),на Ученом Совете Почвенного института им.В.В.Докучаева ( 1987 ).

По результатам исследований опубликовано 72 работы.Основные положения диссертации отражены в 41 работе.

Структура и объем работы.Диссертация изложена на машинописных страницах и состоит из введения,6 глав,выводов и практических рекомендаций.Она включает таблиц, рисунков и карт. Список использованной литературы состоит из работ,в том числе на иностранных языках.

Автор искренне признателен за консультации и замечания чл.корр.ВАСХНЙЛ.проф.Я.Л.Шишову,докторам наук В.О.Таргульяну, И.А.Соколову,Б.П.Градусову,В.А.Рожкову,кандидату наук Л.С.Пантелееву.Особую благодарность автор испытывает к своему учителю доктору географических наук,проф. В.М.Фридланду.

СОДЕШАНИЕ РАБОТЫ

I. СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА КАК ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НЕОДШРОДНОСТЕЙ ПОЧВ

Подход к изучению почвенного покрова как системе н е одно род -ностей почв,в распределении которых в педосфере имеют место закономерности, а сами неоднородности характеризуются определенными микро -,мезо - и макроформами,широко представлены в трудах клас* сиков русского и советского почвоведения,а также зарубежных исследователей.

Одной из первых макроформ пространственной неоднородности

почв были почвенные зоны,выявленные В.В.Докучаевым как производные смены биоклиматических факторов.С.С.Неуструев и Л.И.Прасолов в обособлении почвенных провинций,напротив,подчеркивали определяющую роль геолого-геоморфолошческих факторов.Наряду с макронеод-нородностями почвенного покрова изучались и формы неоднородностей меньшего по рядка, обусловленные главным образом ре льефом( Неуструев 1915,1930; Афанасьев, 1922; Маландин, 1934; Глаэовская, 1964 ;м!1пе , 1935 и др.).

Изучение неоднородностей почвенного покрова было значительно углублено и систематизировано В.М.Фридландом.Он предложил в 1965 году новый термин " структура почвенного покрова" и обосновал раздел географии почв,изучающий- организацию почвенного покрова и формы почвенных неоднородностей.С определением СПП возникла необходимость уточнить ее место в сфере географии почв и связь с зонально-провинциальным строением почвенного покрова.На эту проблему существует две точки зрения.Одна рассматривает СПП более узко и отделяет от зонально-провинциально: о строения,другая -более широко,расширяя и приближая понятие СПП к географии почв, считая зонально-провинциальное строение как верхнюю ступень иерархии СПП.

. Первая систематизация и обоснование иерархии в почвенном покрове было предложено В.М.Фридландом (1977,1984).Он выделил 4 группы уровней организации почвенного покрова,три для структур я одну для зонально-провинциального строения почвенного покрова.

Придерживаясь более широкого толкования СПП,мы рассматриваем ее как форму неоднородностей педосферы,производную всех докучаев-ских факторов почвообразования,в том числе антропогенных,изучающую организацию и состав почвенного- покрова.Исходя из этого СПП представляется как единая иерархическая система от микро - до макроуровней.

На фоне выявленных общих закономерностей формирования СПП мира( Глазовская, 1973 ;Глазовская,Фридланд, 1Ь83 ;Фрвдланд, 1984 и др.) и изученности мезо- и микроструктур умеренной зоны.аналогнч ные данные в субтропических и тропических регионах малочисленны, ь не систематизированы,особенно с позиций эрогенной эволюции, почвенного покрова и СГШ.

Расширение исследований почвенного п~крова на среднемасштабноы и крупномасштабной уровне в субтропических и тропических областях, а также почвенно-экологическое направлен-е этих изысканий,разва-

веемое в Почвенном институте им.В.В.Докучаева в последнее десятилетие ,выдвинули ряд теоретических и прикладных(классификационных, картографических,методических)проблем регионального порядка.Они связаны с тем,что СЛП субтропиков и тропиков разнообразны по составу почв,морфолитогенезу,механизмам дифференциации,антропогенному воздействию ЛУмидные и аридные .денудационные и аккумулятивные, флювиальные и эоловые СПП.имеют в этих зонах свои особенности, которые отражают различную сенсорность почвенного покрова по отношению к факторам почвообразования.

Рассматриваемые в работе структуры почвенного покрова объектов изучены по единой методике от какро - до макроуровней,вплоть до ЭПА.что упростило их сравнительный анализ и дало возможность охарактеризовать региональную иерархию СПП.как основу их сельскохозяйственного использования.

II. КЛАССИФИКАЦИЯ СТРУКТУР ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

В 1972 году на базе накопленных эмпирических данных о генезисе и формах пространственной неоднородности почв и опыта классификации почвенных комбинаций С.С.Неуструева(1915) ,М.М.Филатова(19<3) Е.Н.йБановой(1928,1930)_ и др. были предложены две классификации СПП:В.М.Фридландом и Я.М.Годельманом.По настоящий момент с некоторым изменениям^ Фридланд, 1980,1984 ; Годельман ,1981,1985,1987 ) они остаются наиболее полными и теоретически обоснованными.Обе носят комплексный характер.Сложность объекта классификации - почвенного покрова,явилась причиной,что связь между таксонами в классификациях носит условный характер,а иерархичность больше присуща не самим структурам,а показателям,отражающим их качественные и количественные параметры.

На базе названных классификаций были разработаны региональные классификации СПИ умеренного пояса (Ногина, 1978;Ромшюва,1978; Ахтырцев,Сушков, 1978-.Сорокина, 1983;Ильина,1986;Втюрин, 1988 и др.).

Результаты исследований СЩ в субтропических и тропических регионах легли в основу разработанной двублоковой матричной мор-фогенетической классификации структур.Базовый блок характеризует размерность и иерархию структур,причем за основу деления приняты все факторы дифференциации почвенного покрова,среди которых мор-фолитогенетическим отведена ведущая роль.Дополнительный блок • включает две группы параметров,которые раскрывают содержание СИП. на псе.х таксономических уровнях.Первая группа характеризует генети-

ческие - качественные и количественные показатели С1Ш или их организацию, вторая - типологические - лочвенно-классификационное содержание структур или ее состав.В данном разделении дополнительно • го блока классификации на две группы с одной стороны реализуется представление о СПП как о генетически раз.юобразных, повторяющихся формах неоднородностей почвенного покрова и с другой - как непрерывно сменяющихся в пространстве классификационных групп почв. Первая группа больше отражает категорию ф->рмы C11II,вторая - ее содержание.

Базовый и дополнительный блоки образуют матрицу классификации, в которой каждая ячейка несет свою информацию о СПП данного таксономического уровня,а в совокупности - дос.аточно полную характеристику СПП объекта исследования.

Первый таксономический уровень базового блока классификации -микроструктуры. Они представляют собой любые генетические типы повторяющихся форм микронеоднородностей почв,состоящих из ЭИА. Выделяются топо-,лито-,антропо-,биомикрос-руктуры(фито - и зоо-микроструктуры ).Встречаются и микроструктуры смешанного генезиса. Пример микроструктуры гумидного региона представлен на рис. I.

На следующем таксономическом уровне микроструктуры объединяются в мезоструктуры.Мезоструктуры - любые генетические типы повторяющихся форм мезонеоднородностей почвенного покрова,которые состоят из различных комбинаций микроструктур,приуроченных к определенным комплексам форм рельефа.Наиболее модальной мезоструктурой является топогенная,обусловленная комплексами форм мезорельефа (рис. 2).Кроме того встречаются хроногенны^ и литогенные мезо-структуры.

Комбинации из мезостр.уктур почвенного покрова,приуроченные к определенным типам рельефа образуют мезомакроструктуры.Они представляют собой любые генетические типы пор^оряющихся форм мезо-макронеоднородностей почвенного покрова,которые едины по происхождению и составу почвенного покрова на всей площади (ЛШ.мезомакро-структуры имеют обычно топогенную природу, "итогенные мезомакро-отрукт.уры имеют подчиненное значение,но нгходятся н тесной генетической связи с топогешшми.На этом уровне лассификадии климасеи-сорность структур еще не внрааена.ьсе ке'чы 1|ю|шруются ь сходы« оиоклиматических условиях.

Нп оис. а блок-диаг|1вмм<.>й мрелстнН'Н t i'i.u-i.t t.ull |«и:>;тчы«с классификационных уровней оеверьой нами î !ии.аиоьой п uiT.vjpi.u.

.Патогенная микроструктура абразионно-аккумулятивной равнины провинции Гавана(Куба)

Рис. I

Пятнистость (Я? • Тр красных ферраллитных типичных мощных -Р® .очень мощных -Б* и среднемодных почв — Р,?

равнины

Рис. 2 '

Вариация (ЕВ^- 5С ) красновато-бурых аридных слабодифференцированных карбонатных

почв - РВ«? и континентальных песков -5С

Фрагмент иерархии структур почвенного покрова северной Африки (Ливия)

Плато"Джебель аль Нефус"

III - мезомакроструктуры

IV - макроструктуры

V - макромегаструктуры

VI - мегаструктура

из 1

Рис. 3

Мезомакроструктуры почвенного покрова объединяются в макроструктуры,которые представляют собой любые генетические типы повторяющихся форм макронеоднородностей,состоящих из различных комбинаций мезомакроструктур.Макроструктуры почвенного.покрова обусловлены макроморфоструктурами рельефа.Это полигенетические поверхности выравнивания,структурно-денудационные поднятые равнины морской аккумуляций,пенепленизированные равнины и другие крупные формы земной поверхности,включающие комплексы типов рельефа,обусловленные тектоническими процессами.Макроструктуры отличаются от мезомакроструктур тем,что у них не столь отчетливо единство истории формирования и состав почвенного покрова. Тектонические процессы привели к дислокации осадочных толщ,излияниям базальтовых лав,поднятиям,горообразованию,что сказалось на реф-лекторности и сенсорности почв.Вследствие этого организация почвенного покрова макроструктур более сложная,а состав более- пестрый.

На следующем уровне классификации выделяются макромегаструктуры.Это разного генезиса повторяющиеся формы макронеоднородностей почвенного покрова,состоящие из различных комбинаций макроструктур почвенного покрова.С точки зрения состой иьк|Окйсаз тоук-туры изучены достаточно подробно.Они укладываются, хот я ьто не ул> ляется обязательным условием,в рамки провинций¿фацай,подзон,зон. Макроструктуры и макромегаструктуры могут пересекать почвенные зоны,когда в пределах морфоструктуры явления климамегастриальности почв(Соколов,Таргульян,1977) хорошо выражены.Почвенно-тяпологи-ческимя аналогами мак ромегас т руктур почвенного покрова являются почвенные сектора(Глазовская,1973)или близкие им почвенные страны (Фредланд,1984).Однако,в отличие от секторов,макромегаструктуры почвенного покрова едины как по составу почв (объединяют близкие типы почв),так и организации,т.е.генезису и формам почвенных неод-нородностей.

Высшим таксоном классификации является мегаструктура почвенного покрова(рпс.З).Она представляет собой сочетание любых генетических типов повторяющихся форм макронеоднородностей почвенного покрова,состоящих из комбинаций макромегаструктур.Рельефообразующими территориальными единицами являются платформы,горные страны.В почвенном покрове им близки почвенко-геохимические поля М. А.Глазовс-кой( 1973).Макромегаструктуры и мс.гаструкт.уры обусловлены в большей (МЧ'пе/ш йяокяиматичвокой сенсорностью по-ш педосферы.ка которую чпк.мдччтегся вариабельность'мякроформ рельефа и лигологаи..

III. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУР ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

В работе используется набор традиционных методов для изучения и всесторонней характеристики СПП.Они адекватны методам картографирования почв в детальных и крупных масштабах,сравнительно-географическому анализу почвенного покрова,специальным эколого-почвенннм исследованиям:выявлению лимитирующих факторов произрастания сельско хозяйственных культур,микропятнистостей почв и т.д.

Сравнительно-географический и исторический подходы,не утратив своей универсальной значимости,были дополнены в процессе изучения СПП математическими методами в области картографирования,аналитической обработки,вычисления парамзтров дифференциации почвенного покрова,а также стационарными наблюдениями(Фридланд, 1972,1978; Дмитриев,1967,1970,1973 ;К&рпачевский ,1977;Строганова, 1У 69; Ильина, 1971;Козловский, 1970,1983;Сорокина, 1971;Годельман, 1981 и др.).

Ряд методов был разработан применительно к СПП субтропических и тропических областей в связи с целевой комплексной характеристи-. кой структур.Широкое распространение эродированных почв,литогенных пятниотостей и мозаик,по сравнению с комплексами,потребовало разработки шкалы .сложности территории для проведения крупномасштабной съемки почв и изменения нормативов почвенного картирования.СГШ высших порядков регионов с проявлениями неотектонической деятельности, идентифицировались геологическими структурами,а также морфо-скульптурами рельефа,выявленными на базе аэрофото - и космических материалов.

Специфика сельскохозяйственного использования почв субтропиков и тропиков( значительные площади под многолетними плодовыми культурами,монокультурное направление,подсечно-огневое земледелие и др.) также определили методические особенности изучения СПП.Для картирования почв и изучения водно-физических свойств,на примере литсгенно-еккумулятивних микроструктур с красными ферралитныки почвами под цитрусовыми,был разработан экономичный и эффективный метод полевой диагностики с использованием-ручного бурения.Характер склоновых процессов в гумидных тропиках(крии,солифпюкщш иод действием гравитации)потребовал более пристального внимания к диагностике зон контакта почв с плотнымл коленными породами для-достоверной сценки инситности почвенных профилей.

Высокая сложность и контрастность,хроносеиоорнооть и полнгене-тичность СПП субтропиков и тропиков обусловила ипнодыюьйпие мониторинга,в частности за эоловыми пиоиесгами и коюш-соъкьии режшом

почв.

Разработана система значков для отображения на картах генезиса структур почвенного покрова.

Разнообразие генетических типов СПП,особенно литогенной и агрогенной природы,обусловили дальнейшее совершенствование .критериев количественной характеристики СПП.

Количество ЭПА на единицу площади или линейный отрезок является по мнению многих авторов наиболее достоверным показателем сложности почвенного покрова.Данные полученные на контрастных структурах в гумидных и аридных регионах привели к аналогичному выводу и легли в основу критерия отражающего количество ЭПА на га. ' и его ранжирования.Меныне 10 ЭПД/га характеризует простой почвен-ний покров,10-30 -среднесложный,30-50 - умеренносложный,50-70 -. сложный и больше 70 ЭПА/га -очень сложный почвенный покров. Детальные исследования в масштабе ЭПА показали,что количество ЭПА на гектар обычно не превышает ЮО.Показатель сложности структур более высоких рангов характеризуется средневзвешенным показателем сложности микроструктур.мезоструктур и т.д.

Критерий контрастности почвенного покрова определяет уровень гомогенности СПП(высокий,средний,низкий).исходя из свойств почв структур.Он служит важным количественным критерием оценки й выбора направления использования почвенного покрова в сельском хозяйстве.Разработаны два критерия.Один одномерный,

Кк ----^---Qi гГде _ количество сравниваемых почв, а -'коли-.

И'Сц-Я чество анализируемых свойств, С^ - число сравниваемых пар почв, m - число существенных различий между распределениями одних и тех же свойств сравниваемых пар почв, S -площадь преобладающей почв и Р - поправочный коэффициент.

Критерий апробирован при оценке контрастности СПП по засолению с использованием аэрофотоснимков,на которых выделяются контура по тону и рисунку фотоизображения.

Второй критерий многомерный, КП = Р - Н = А-С/А,гце: Р - сходство почв в СПП по свойствам, Н - относительный показатель изментапийся в интервале /ОД/,А - внутригрупповое сходство почв по свойствам и С - межгрупповое сходство почв по свойствам.Для вычисления данного критерия В.А.Рожковым разработана программа "КОНТРАСТ".

Величина Н' критерия КП стремится к I .если площади в СПП близки между собой и уменьшается при доминировании одной из них,что приводит к снижению контрастности.При резком различии почв структуры между собой по учтенным свойствам,т.е. при С соизмеримым с А величина Р будет близка к 0,т.е. контрастность с усилением гомогенности структуры стремится к 0.

Показатель ранзррован на.5 градаций по степени контрастности <0,2 - не контрастная СПП, 0,2-0,4 - слабоконтрастная,0,4-0,6 -умеренноконтрастная,0,6-0,8 - контрастная и 0,8-1,0 - сильноконтрастная СПП.В таблицах реферата контрастность для удобства дана в процентах.Более сложные мезо - и макроструктуры оцениваются по средневзвешенному показателю вычисленному для микроструктур.Возможно и прямое вычисление контрастности генерализованных структур при ограниченном наборе данных или мелкомасштабных исследованиях.

1У. ГЕНЕТИКО-ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУР ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Достижение составленной -в работе цели основывалось на разработке региональных классификаций СПП,выявлении механизмов дифференциации,генезиса структур.Региональные классификации построены и описаны по единой матричной схеме.Базовый блок характеризуется от наиболее крупных структур,которые выделяются в полигонах обследования,до элементарных микроструктур и их первичных компонентов - ЭПА. Дополнительный блок описьшает основные генетические параметры структур:механизмы дифференциации,определяющие генезис структур,условия рельефа,геометрическое строенае,контрастность и сложность,а также типологические параметры СПП:тип и количество почвенных комбинаций,компонентный и процентный состав • почвенного покрова.

Вариабельность генетических и типологических параметров СИЛ обусловлена главным образом различиями в механизмах дифференциации и состава почвенного покрова в гумидных и аридных областях субтропиков и тропиков.Эта особенность и легла в основу их последовательной характеристики.Описание СПИ >оъеьтов в ряооте дается на всех уровнях классификации,в реферате,гланным осраяои на уровне макроструктур с более полно*-характеристикой ни пушере одного из гумидных и аридных регионов.

CIM гумидных регионов. Отличительной особенностью является преимущественное развитие почв ферраллитного и аллитного ряда, с явлениями фронтального лессиважа,латеритизации,гидроморфизма, формирования мощных и древних плейстоценовых кор выветривания, фрагментарно сохранившихся до настоящего времени,полигенетическими ■ структурами аккумулятивного и эрозионно-аккумулятивного генезиса.Относительно молодые приподнятые поверхности выравнивания и неотектонические горные поднятия характеризуются структурами денудационно-эрозионного генезиса,с формированием почв как сиаллитного.так и феррсяаллитного и ферраллитного рада,что обусловлено возрастем и литологией поверхностей.Одним из гу-мидных регионов трот-ков является о.Куба,субтропиков - Западная Грузия. '

Территория Кубы представляет собой молодую Антильско-Кариб-скую геосинклинальную область,в которой представлена практически асе формы рельефа,состава пород,геологические формации субаэраль-ных фаз литогенеза,маркирующие трансгрессии и регрессии плейстоцена.В совокупности это определяет широкий спектр почв(3онн,1966 1968;Герасимов, 1972;Шишов, 1975; Bennett.Allison ,1928 и др.).

На составленной карте - схеме СПП Кубы масштаба 1:500 ООО на высшем уровне классификации выделена денуцационно-аккумулятив-ная макромегаструктура, пять макроструктур:эрозионно-денудацион-ная(42?) ,абразионно-аккумулятивная(33$) .эрозионно-флювиально-аккумулятявиая(12%),гравитационно-денудационная(10%) и денуда-ционно-карстовая(3%) и 13 ыезомак рост руктур. Наиболее распространенные из макроструктур с более детальной характеристикой.представлены на примере центральной провинции Кубы Сьего де Авила (таблица I). ' :

Макроструктуры эрозионно-денудационного генезиса характерны для пенепленизированных и педипленизированных приподнятых и дэ-нудированных равнин центральной и восточной Кубы.Основные механизмы дифференциации обусловлены эрозией,денудацией,пестротой коренных пород на фоне расчлененного рельефа.В почвенных комбинациях доминируют коричневые карбонатные и бескарбонатные сиаллит-пне почвы,Феррсиаллитные и гумус-карбонатные.Специфичны литоген-пне полигональные мик »структуры гумус-карбонатных и коричневых карбонатных пластичных почв на коре выветривания мергелистых известняков "coco".Эрозионные CiHI более динамичные,сложные и коитсгстиые.в'силу чего имеют ограниченное использование в rc.iioow хозяйстве.

Генетико-геометрическая характеристика структур почвенного покрова провинции

Сьего де Авила (Куба)

Таблица I

Таксо- Генетические параметры структур

Типологические параметры структур

иргмгйй Механизмы дифференциации Геомет- Кент- Слож-^ь Генезис СШ1, рия раст- ность 1Ш значок.пло- Рельеф <§\

щадь (I) ________1%)

Почвенные комбинации

Тип

Количество

Компонентный и процентный состав

Н У —~

Красные ферраллитные-ьи 3 Кварцево-аллитные - 30 Вертисоли - 20

АОразионно-ак кумулятивная, ,73

Ь V

Уме- Комби-ренная нация сочетаний

Тавнины Линейная морской и пятнис- 56 аккумуляции тая

Эроэионно-денудационная, л »27

Холмистые Древовид- Сред-равнины и но-пятнис 68 няя предгорья тая

Аккумулятив- Низкие ная, = ,20 равнины

¿¡розионно- Средние

Линейная

Комбинация мозаик-сочетаний

Коричневые сиаллитные карбонатные-55 Феррсиаллитные - 45

Ьг &

26 Простая Вариации 2

аккумулятивная, ис »50

и высокие равнины

Линейная, пятнистая, древовидная

Умеренная

АОР&зионно- истанцовые денудацион- равнины Пятниста» ная,

Вертисоли глееватые и

_типичные- 90,глеевые-10

Сочетания, Красные ферраллитные-40 сочета- 2 Кварцево-аллитные-40 ния-моза- Те же гидратированные и ики глеевые -20

69 Высокая Сочетание I

Феррсиаллитные - ьи Желтые ферраллитные-40

¿розйонно-дёнудацион-ная, д ,6

Предгорья и купола

Пятниста»

мозаики 85 Высокая и ташеты

Денудационно-Аолмистые Древовид-эрозионная, равнины ная ■ Л .11_

Умерен- Сочетания, : 59 ная мозаики 3

Коричневые сиаллитные бес-карбонатные-бО.Красные ферраллитные-30,выходы коренных пород- 10

Коричневые сиаллитные карбонатные и гумус-карбонат-ные-70,феррсиаллитные-30

продолжение таблицы I

. 3 Низкие

Црос-тая

Нертисоли глееватые-40Г засоленные-30,глеевые-1 5,

типичные-15_

Красные ферраллитные-Уи

о,

Флювиально-аккумулятивная, — , 42

Линейная 18-36

равнины

Конусы вы Веерооб-носа,средние разная, линейная

Вариации 5

Простая Вариации, ^______

32-70 -умерен сочетания 3 Аллювиальные - 30 ная

Суффоэионно-карстовая, Карстовые ипоради-воронки, чески-пят просадки нистая 32-56 Простая иоче-- средняя тания 2 красные ферраллитные типичные-70 и гидратиро-ванные -30

>» О. "V- ,23- " иоляные купола пятнистая 32-80 Умерен- ташеты ная-выей- 2 Кая Красные ферраллитные-аи выходы коренных пород-20

Е-О Эрозионно-акхумулятив-ная, з: ,18 Средние и высокие равнины Древовид ная 72-80 Умерен- Сочетания ная -мозаики 3 Кварцево-аллитные,лате-ритные-60,красные феррал-литные-30,глеевые-10

О л Эрозионная / ,13 линеино-Холмистые древовид- равнины ная 48-54 сочетания, Средняя сочетания 3 -мозаики коричневые сиаллитные кар-бонатные-40,феррсиаллит-ные-35,коричневые бескар-бонатные-25

м а наложенно-древовидао- 90 пятнистая ■ сочетания Высокая -мозаики I коричневые сиаллитные кар-Сонатные-60,феррсиаллит-ные -40

Эрозионно-

литогенная, +

Останцы

коренных

пород

__ Умеренная Сочета- 2 Феррсиаллитные-40,желтые Пятнистая 58-78 - высокая ния - мо- ферралитные-40,гуцус-

заики карбонатные - 20

ел I

Абразионно-аккумулятивные макроструктуры типичны для морских абразионных террас - низких-и средних равнин .занимающих основные площади в провинциях Матансас.Сьего де Авила,Гавана(таблица I ). Характерны флювиально-аккумулятивные.эрозионно-аккумулятивные и особенно суффозионно-карстовые шкроструктуры(рис. 1),в которых доминируют красные ферраллитные почвы - основной земельный фонд для большинства сельскохозяйственных культур и монокультуры сахарного тростника(Шишов, 1975) .Отличительной особенностью микроструктур является "скрытая построта"почвенного покрова.обус-ловленная закарстованностыо известняков(*г.арровый рельеф) и исход ной вариабельностью их кровли(рис. 4).

Эрозионно-флювиально-аккумулятивные макроструктуры имеют меньшее распространение.Они характерны ю-л древних морских террас провинций Пинар дель Рио.Гранма,Сантьяго де Куба.Ольгин, о.Молодежи,приподнятых в процессе неотектоники.В данных структурах на фоне процессов аккумуляции в современный период и в плейстоцене дифференцирующим фактором является водная эрозия, обнажающая полигенетические и полихрошше профили наиболее распространенных красновато-жслтых кварцевых,лессивированных и лате-ритизованных ферраллитных почв.микроструктуры в этих условиях представлены пятнист остами топогенной при;юды(при равномерном подстилании коры выветривания) и ташетами литогенного генезиса, в которых различная степень латеритизации связаны с глубиной и интенсивностью фронтального лессиважа.усрчивающего текстурную дифференциацию почв.Комплексы суффозионнс-карстовой природы редки в силу мощного чехла отложений "Гевара'ЧКарташов,Черняховский Пеньялвер,1981) - пестроцветной древней ко..ы выветривания,перекрывающей известняки коренного ложа.Комплексы сформированы из тех.же почв,Но разной степени латеритизации,мощности и оглеения. Разрушение латеритного слоя сцементированных альвеолярных конкреций типа "мокарреро" происходит под действием как вертикальной, так и латеральной миграции атмосферных вод в дождливый период с образованием суЭДюзионных просадок и редклх карстовых воронок.К древним морским террасам современной дол1: ;ы р.Кауто приурочены . флювиальные СШ1 со слабым линейным расчлегением,представленные почвенными комбинациями с господством верисолей.

Гравитационно-денудационные макростру туры типичны для горних массивов Восточной Кубы и Эскамбрай.П л рта по ч во образующих плотных пород и терригенних отложений, ч тате склспогие про-

цессы при осадках свыше 2000 мм в год обусловили формирование мозаик литосолей большинства типов почв от сиамитного до фер-ритного ряда.На платообразных поверхностях(Сьерра де Нипе) фрагментами сохранились мощные коры выветривания на серпентинитах (ферро-цеолитные,Герасимов,1972), с преобладанием сочетаний феррит н ых; почв разной мощности и конкреционности( конкреции типа "пердигон"-пизолитовые).Орографические барьеры Восточной Кубы создают в зональном раду поясность -вертикальный климатический тренд,формируя макроструктуру с высотно-экспозиционной дифференциацией почвенного покрова,отмеченной B.C.Столбовым и А.Эрнанде-сом(1982).

Денудационно-карстовая макроструктура тапичн для низкогорной грады Де лос Органос провинции Пинар дель Рио. Район тропического башенного карста("моготы") в пределах макроструктуры представлен сочетаниями красных ферраллитных почв на известняках типа " caiiz» dura ".Основная территория макроструктуры сложена глинистыми сланцами с эрозионно-неустойчивыми сочетаниями -мозаиками красных и преимущественно желтых маломощных ферраллитных почв и литосолей.

В разработанной иерархии СПП Кубы отражены основные морфо-структурнае и морфоскульптурные особенности рельефа и литологии отложений.На фоне этих основных факторов дифференциации,эволюция СПП протекает под действием сильного антропогенного пресса. Лэмогенизация поверхностных горизонтов почв под пропашными культурами в ряде случаевСтабак),не ослабила,а проявила исходную пестроту по род, усилила водную эрозию. Проблема сохранения почвенного покрова видится в экологически обусловленных прямых и косвенных методах борьбы с эрозией почв,оптимизацией использования почвенных структур под различные сельскохозяйственные культуры, а также экологизации сельского хозяйства в целом( Соколов,Пуза ченко,1988).

Регион субтропического гумидного почвообразования Западной Грузии хорошо изучен с точки зрения генезиса,классификации,сельскохозяйственного использования почв(Докучаев,1899;3ахяров,1929 1935 ;Коаца, 1934 ;Дараселия, 1935,1939 ;Зонн, 1950,1987; Ромашкевич, 1973,1974 й др.).Обоснованы макронеоднородности почвенного ¿юк^ рова.как производные вертикального климатического тренда.Они явились одними из первюс характеристик СПП региона.

В системе иерархии СПП Западной Грузии выделяются две.

- 1У -

макроструктур'ы:флювиально-аккумулятивная и эрозионно-денудаци-онная с элементами высотно-экспозиционной поясности.Процессы денудации и эрозии в низкогорной террасовой и террасово-остапцо-вой части территории привели к резкой дифференциации компонентов почвенного покрова,обнажили для почвообразования коренные породы,либо разные горизонты кор выветривания этих пород.создали на продуктах переотложения условия почвообразования близкие к современным.

Для эрозионных структур почвенного покрова на древних морских террасах характерны полихронные и полигенетические профили текстурно-дифференцированных почв,что создает сложный рисунок почвенного покрова.Мощность почв сильно ьарьирует в зависимости от степени эрозии,которая определяет устойчивость структур во времени и пространстве.

Преимущественное распространение в регионе имеют литогенные и топогенные мезо - и микроструктуры,антропогенноизмененные культурой чая,цитрусовых,табака.Они представлены сочетаниями и мозаика ми с господством желтоземов,желтоземно-подзолистых почв,красноземов,буроземов,литосолей,гумус-карбонатных почв.Постоянное обновление субстратов,горизонтов,усиление одних и ослабление других элементарных процессов почвообразования приводит к омоложению и деградации почв,их полной трансформации,как в случае формирования'arpo генных почв - агроземов на "квали'Ч рис.5). Агрогенные микроструктуры приурочены к террасированным склонам под цитрусовыми и чаем.

СПИ аридных регионов. Отличаются от гумидных составом,преобладанием почв сиаллитного и фер реи ал лит но го ряда, с явлениями рубефикации.засоления,корообразования,внутрипрофильной дифференциации карбонатов.Аккумулятивным СПИ отвечают полихронные почвенные профили и мощные эоловые аккумуляции.денудационным - полигенетические, с реликтовыми плейстоценовыми и голоценовыми ожелез-ненными красноцветныии горизонтами - микрелрофилями почв (Гамма-да аль Хамра.рис. 9)«Характерны останцовне и эоловые формы рельефа,коры.Эти особенности более детально и^/чены на npnvepe Ливии и Средней Аяяи.

Макронеоднородности почвенного покрот-а СреиизныноморекоЯ области Ливии проявляются в смена зоначтых ьрисновьто-бурыс аридных почв коричневыми сныллитиыми в • чду ве(/шкальной зональности и бурыми арэдиым! - в ряду горизоньлышй аотыыюсгялшм-

Рис.4.Карта мощности(в-.см> красных ферраллитных почв участка "Сейба'ЧКуба) .масштаб 1:200;литогенная суффозионно-карстовая микроструктура.Плантация цитрусовых( апельсин Валенсия) • - живые деревья, © - усыхающие деревья

Антропогенный микрорельеф "квагаГ.Плантация табака. Абхазия,III терраса р.Кодори

Рис.5

р рост рукту ра - комплекс

рК^агроземов разной мощности и ^тонкреиионности с желтоземно-подэолистыми латстгпыт почками

альныа отличил почвенного покрова Бенгазчйской(восточной) от Триполитанской(западной).объясняются менее напряженными климатическими показателями почвообразования, различной литологией.

СПП на высшем уровне представлена мехаструктурой (рис. 3), обусловленной неотектоникой равнинно-платформенной части севеуь ной окраины Африканской платформы.Дифференцированные тектонические движения привели к деформации субгоризонтально залегающих коренных пород палеозоя и кайнозоя,обособлению плато и береговых низменных равнин,наибольшая из которых Дчеффара,располагается п Триполитанской зоне.

Современный почвенный покров территории структуры отражает незначительный во времени период ее раз вития. Формирование почвенного покрова с одной стороны шло на фоне усиленной денудации плато и с другой,аккумуляции материала выногчмого на равнину водными потоками,своеобразными реликтами которых являются сухие русла - "вади".

Классификация СПП региона от мега - до микроуровней разработана на основе классификации форм рельефа Северной Дивии(Пантелеев, Белобров,Ремизов, 1987).Эти данные легли в основу карты СПП Триполитании масштаба 1:250 ООО.Фрагмент карты-схемы структур обзорного масштаба представлен на рис. 6.

Аккумулятивная макроструктура почвенного покрова равнины Джеффара представляет собой абразионно-аккумулятивную платформу перекрытую чехлом континентальных образований. Со став СПП однороден. Преобладают малоконтрастные вариации .расновато-бурых аридных слабо - и не дифференцированных почв.и континентальных песков. Более контрастные комбинации - сочетания,представлены темя же , но дифференцированными почвами( в том числе коровых и засоленных родов почв).Они типичны для участков,где аллювий "Джеффара" является почвообразующей породой.

На фоне общего аккумулятивного генезиса структуры,четко проявляются две фазы ее раз вития. Первая - флювиальная( плейстоценовая) и.последующая во времени - золовая(гслоценовая).Компоненты почвенного покрова и СПП этих эпох представлены в чистом вице и • в ассоциациях друг с друхюм.В связи с этим комбинации почв многокомпонентны, полихронны.полигенеткчны.

Специфичной для аридных условий является поли генетическая макроструктура почвенного покрона останков. й равнины Джеффара. Она образовалась в результате эроиионпо-деичлаиионною расчлене-

Карта-схема структур почвенного покрова Триполитанской зоны Ливии

-•'''=£\ 'I' лсд

"■"Теть, \ ■•

-cjk.

границы макроструктур ------ границы меэомакроструктур

;■"•••..- границы мезоструктур

го to 1

А - аккумулятивная (равнины Дяеффара

ВЦ - эоловые дефляционно-аккумуляттвные

■ ■ ■ континентальных дан

ВИ - эроэионно-денудационные останцов и останцовых массивов

С - структурно-денудацишная ( Г\ ) нагорья Дде'Оель аль нефус "

CI - эроэионно-денудационная,С1т-аккумулятив-Ио-врозионная плоских и волнистых равнин С1?- денудационно-эрозионная расчлененных В - полигенетическаяС—А) останцовой равнины товнин и зоны эскарпа awaro—j

CII - эрозионно-денудационная' базальгевого СП1 - аккумулятивная плато,CIIIT -Элювиально-аккумулятивная аллювиальных равнин,СШ?-эоло : континентальных дюн аллювиаль:

абразионно-аккумулятлвная прибрежной морской зоны All - аккумулятивная континентальной зоны АПт- эоловые дефляционно-аккумулятивные

1 континентальных дюн

Alio - сЬлввиально-аккумулятивные плоских частей Alio - фдювиально-аккумулятивные слабо волнистых

частей

BI - аккумулятивная останцовой зоны ВТт- флявиально-аккумулятивная плоских частей Bio- флювиально-аккумулятивная наклонных частей . и подсклоновых шлейфов

во-аккумулятивная

яо-пролпвиальннх равнин

Рис. б

ния тектонически раздробленной окраины плато и отступления эскарпа к югу(Шишов,Пантелеев, 1981).Останцы и останцовые массивы придают ей характерную пятнистую форму.Почвы фиксируют в профиле смены климатических условий,интенсивное:ь процессов эрозни,де-нудации,аккумуллции(погребенные гумусовые и коровые горизонты, пролювиальньй характер отложений и т.д.).Состав структур определяется пестротой почвообразувдих пород,мощностью мелкозема.Харак-терны мозаики почвенного покрова.

Структурно-денудационная макроструктура сформировалась в результате действия разломной тектоники способствовавшей трещинным излияниям базальтовых лав.Процессы денудации и эрозии определили древовидный рисунок сложных сочетаний почвенного покрова. Компонентами являются коричневые сиаллит1^е почвы плоских участков плато и литосоли коричневые склонов и вершин останцов.Для глубоко и густо расчлененных краевых частей плато характерны мо-эаики.СГШ топосенсорны,вследствие расчлененности рельефа,высококонтрастные и сложные.

СПП аридных регионов Средней Азии исследовались на разных' уровнях организации и сельскохозяйственного освоения.На карте Срединного региона в 1:1 млн. масштабе в пределах пустынной зоны выделено 66 и сероземной зоны - 20 почвенных округов или макроструктур, которые объединяли мезокомбинации,обладающие единством эволюции и состава почвообразующих пород.Одна из макроструктур юго-западного Таджикистана в Пределах ни?овьев р.Вахш изучена более детально(таблица 2).

В условиях пойменно-долинного комплекса основными факторами дифференциации почвенного покрова яаляютс,. седиментогенез и флювиальные процессы,определяющие соответственно лито - и топо-сенсорность почвенного покрова.

Типичной микроструктурой низкой-средней поймы является фито-генно-аккумулятивная,представленная комплексами и пятнистостями аллювиальных луговых карбонатных типичных почв разной степени засоления под лохово-эриантусовой растителыостью (таблица 3,рис.7) Эриантус,занимающий крупные трещины,которые образуются вскоре . после пересыхания днищ озер и'падения УГВ является главным фактором перераспределения солей,выполняя рол* фитиля и онсгенного накопителя солей на поверхности' почв.

Таблица 2

Систематический список СПП низовий р.Вахш

Классификационные уровни СПП

Структуры почвенного покрова

makf0-струкгура

макромезо-

структуэд

МЕЗОСТРУКГУРЫ

Неотектоническая структура Явано-Вахшской впадины юго-западной части Таджикской депрессии А. Структ.урно-денудационная(высотно-экспозици-

онная)горного хребта и останцов Б. Флювяально-аккумулятивная пойменно-террасо-

вого( долинного) комплекса____

AI. Эрозионно-денудационная хребта Ходжаказиан

AII. Эрозионно-литогенная останцов

AIII. Эрозионно-аккумулятивная конусов выноса

и пролювиальных шлейфов АТУ. Эоловая аккумулятивная хребта и останцов BI. Флювиально-аккумулятивная,эолово-дефляционная террас БП. Флювиально-аккумулятивная поймы

AI AIj

Air,

Гравитационная бронированных склонов хребта Литогенная водоразделов хребта Литогенно-эрозионная склонов

AIIj. Литогенная вершин останцов

AII2« 'Литогенно-эрозионная склонов останцов

—

Б1

микроструктуры

Б13 БП

Эолово-аккумулятивная бугров навевания 1-ой надпойменной террасы Флювиально-топогенная 1-ой террасы Эоловая 2-ой надпойменной террасы

бп

БП-j

БП БПС

Флювиально-топогенная проточно-гривистого рельёфа высокой и средней поймы Флювиально-аккумулятивная низкой поймы Аккумулятивно-фитогенная средней поймы Эоловая фитогенная высокой поймы : Литогенно-флювиальная старичных понижений поймы

Генетико-геометрическая характеристика наиболее распространенных микроструктур почвенного покрова пойменно-террасового комплекса низовий р.Вахш

Таблица _3

Генетические параметры структур Типологические параметры структур

механизмы дифференциации Гсоист ноптпаст Слот ночвенные комбинации

™с Рельеф Г^яСТ 'нЖйност" Тип ноли- компонентный и процентный чество состав

Литогенно-<|»1Ю- Старичные Пятнистая виальная, понижения ™ ^ II Простая микро- . ташеты 2 Аллювиальные типичные и слоистые сл.засол.-50,ср. засол.-30 и сильно эас.-20

Флрвиально- прирусловые Сегментная, аккумулятивная, гривы линзовид-— ная 58 Средняя Комплекс I Аллювиальные слоистые засоленные очень каломощн.-40, маломощн.~40 и ср.мощн.-20

Аккумулятивно- 1лоские уча икругло-фитогенная, стки ср. и пятнистая у. низкой поймы 70 Средняя Комплексы и пятнистости 2 Аллювиальные типичные -'/и, слоистые - 20 разной степени засоления и биогенные солончаки - 10

аолово-фито- высокая икругло-генная, Сь. пойма пятнистая 58 Средняя Пятнистость I Аллпвиальные тугайные-УУ, биогенные солончаки-10

Флювиьльно- протоки, итруй-гривы высо- чатаа топогенная,кой поймы ■ 55 Умеренная Комплексы 2 Аллювиальные тугайные-ои, тишчные-30 и солончаки-10

^ то же 1-ой итруй-террасы чатая 23 Простая комплекс , I солончаки типичные -7и,такы-ровидные-20;такыровидные засоленные почвы- 10

Эоловая акку- Ьугры наве- икругло-цулятивная, вания 1-ой пятнистая _ террасы 15 Средняя Комплекс ' I коркозо-пухлые типичные солончаки - 90 и бугристые солончаки - 10

эоловая, ьугристо-гря довые пески линейная * 11-ой террасы 8 Простая Пятнистость I Пустынно-песчаные почвы: не дифференцированные - 15, сл.диффер.-60,ср.дифференцированные - 25

Средняя-низкая пойма.Древесно-^ высокозлаковая(лохово-эриантусовая) ассоциация •.

Аккумулятивно-.¡итогенная микроструктура. Пятнистость аллювиальных "луговых карбонатных типичных почв - А,разной степени засоления

Высокая пойма. Тополевый(туранговый) лес.

Флюви ально-топогенная ышроструктура. Струйчатый комплекс аллювиальных луговых карбонатных тугайных - Ат и слоистых - Ас почв различной мощности и засоления

^ . ■ Условные обозначения к рис.

I тополь( туранга) Ш лох(джуда) -у тамарикс( гребенщик) эриантус Ц кейдырь # солодка,императа ажрек

У бсочка у злаки черкеэ.джузгун, саксаул глины

супесь-суглинок > »* выцветы солей красноцветная глина

погребенный гумусовый полигональность

1-ая надпойменная терраса Солончаковая равнина.

Ск

Рис.9

Эолово-аккуму-'лятивная и флювиально-'топогенная микроструктуры. Комплексы и пятнистости солонча->^ков типичных корково-пухлых-дСк, такыровидяых -Сл,бугристых - и гакыровидных пустынных почв - ТК.

11-ая надпоймен ная терраса.Бугрист -грядовые пескя

- 15

Рис.10

^ Эоловая микроструктура. ^ Пятнистость песчаных пустынных ^ почв различной степени ди#ерен-^ циации профиля(Пп - не дифференциро-ванные,П* - слабо дифференцированные, П - средне дифференшюованные ).

- лр -

В условиях высокой поймы характерны флювиально-топогенные' микроструктуры - струйчатые комплексы аллювиальных луговых тугайных и слоистых почв разной мощности и эасоления( рис. 8). Основная древесная порода - тоиоль( ту ранга) является мог.ным биогенным накопителем солей в приствольной части,Процессы дефляции в пойме приводят к формированию типичных эоловых структур, что является следствием падения УГВ,изменения гидрологического режима р.Вахш.

Для 1-ой надпойменной террасы типичны эолово-аккумулятивные и флювиально-топогенные микроструктуры(рас. 9),Эоловые аккумуляции - бугристые солончаки на фоне корково-пухлых типичных солончаков являются промежуточными стадиями трансформации структур в собственно эоловые.Бугристые'солончаки содержат в слоях 0-50 и 0-100 см соответственно 157 и 269 т/га солей,значительно меньше чем фоновые типичные солончаки - 221 и 452 т/га.

Эоловые микроструктуры 2-ой надпойменной террасы представлены пятнйстостямй пустынно-песчаных почв разной степени дифференциации (рис. 10).Биогенный компонент в виде кустарников дифференцирует увлажнение и служит локальным,но очень слабым биогенным накопителем воднорастворимых солей на участках распространения пустынного мха.

В хронологическом ряду пойма-террасы микроструктуры сменяют и замещают друг друга с периодичностью совместимой с циклич- : ностью природных процессов(блуждания и врезания русла реки) и усиливающих их во много раз антропогенных воздействий.

У. ТРАНСФОРМАЦИЯ СТРУКТУР ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПРИ АНТРОПОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Эволюция структур почвенного покрова в естественных условиях субтропиков а троияков протекает при непрерывно меняющихся во времени и пространстве факторах почвообразования. Амплитуда этих изменений различна,"то определяет и разные скорости трансформации СПП,адекватные сменам циклов эрозии,климата,растительности и других факторов почвообразования.На фоне длительного воздействия на почвенный покров естественных процессов дифференциации,антропогенное воздействие несравнимо мало,насчитывая несколько тысяч лет.Оно постоянно нарастает( расширяется и углубляется) ,носит прямой и опосредованный характер,имеет разнообразные формы и значительно интенсивней естественных.

Наиболее частым проявлением антропогенного воздействия в гу-мидных регионах субтропиков и тропиков является водная эрозия,в аридных - ветровая.Процесс эрозии почв,протекающий на фоне выветривания,денудации,изменения базисов эрозии,в условиях интенсивного использования почвенного покрова в земледелии без должного учета сельскохозяйственной экологии,приводит к резким изменениям в структуре профилей й почвенного покрова, развитию неравновесных процессов.Постоянное обновление субстрата при водной эрозии ("омоложение почв").полная деструкция почв или их захоронение под эоловыми наносами при ветровой эрозии,относятся к таким явлениям,которые носят в земледельческих странах катастрофический характере страны Сахеля).Примерами созидательной роли антропогенного воздействия могут служить польдерные' почвы,почвы склонов,террасированные под рис, чай, цитрусовые .ирригационные почвы оазисов и др. '

Почвы и структуры почвенного покрова различного генезиса обладают неодинаковой устойчивостью к разрушительным воздействиям антропогенного характера,суммарный эффект которых обычно проявляется в усилении эрозии,что приводит к формированию антропогенно-эрозионных СПП,широко представленных как в гумидных.так и аридных регионах.

Антропогенно-эрозионные СПП гумидных регионов обследованы под культурой сахарного тростника,однолетники пропашными,табаком,чаем. В условиях расчлененного рельефа трансформация СПП резко усиливается,меняется компонентный и процентный состав комбинаций.Замена сахарного тростника на однолетние пропашные на некоторых участках . пенепленизированной равнины провинций Гавана-Мат ансас( Куба) привела, напри мер, к усилению эрозии и резкому истощению гумус-карбонатных почв.За период 1971-84г.г. мощность почв на участке "Сан-АнтонйО"сократилась в среднем на 12-15 см при мощности профилей около 35-40 см,возросла доля эродированных почв,усилилась внутри-почвенная и особенно поверхностная каменистость.

Под монокультурой табака почвы эродируются до элювия коренных пород и кор выветривания(Куба, Абхазия),чему способствуют антропогенные факторы:многочисленные обработки почв в дождливый период года,отчуждение биомассы с урожаем и природные:расчлененный рельеф,щебнистые-супесчаные и суглинистый породы,ливневой характер осадков и их высокая интенсивность при среднегодовом количестве около 1400-1500 мм(Васильев,1988).Процент эродированных почв

растет за счет усиления эрозии в ложбинах и образования новых микроложбин,их роста к водоразделам.Агротехника возделывания табака предопределяет эрозии,трансформирует природно-неустойчивае СИП.Даже при рекомендуемой на Кубе минимизации обработок почв ( Bouz» у col. ,1981) отмечается снижение урожайности и потеря качества табачного листа,что делает возделывание табака не рентабельным.Позитивные примеры возделывания табака в Аджарии,связаны с особенностями микроклиматических и почвенно-экологических условий,но требуют больших трудозатрат и индустриально малоэффективны.

Эффективные меры борьбы с эрозией и поддержание равновесия 'в СШ1 не всегда экологически обоснованы.Например.в условиях субгоризонтально залегающих .лергелистых по род, маломощного слоя мелкозема и высокой каменистости почв,инженерное сооружение террас не дает предполагаемого эффекта/Перемещение или глубокий плантаж почв провоцирует плоскостной смыв,разрушает поверхностную "броню" из закрепленных в почве фрагментов коренной породы. ' Более элективными являются не индустриальные,а применяемые в крестьянских хозяйствах противоэрозионные приемы по искусственному созданию антропогенного микро - и нанорельефа на крутых склонах.Посадки многолетних плодовых культур также являются эффективной мерой охрани почвенного покрова.Наряду с буферными полосами они снижают интенсивность процессов эрозии,повышают адаптивность почвенного покрова и структур.

Трансформация С1Ш под культурой чая имеет в Западной Грузии свои особенности.Чайные кусты самотеррасируют склоны,создают ступенчатый микрорельеф,изменяют характер поверхностного стока.Лито-генно-эрозионные,относительно устойчивые среднеконтрастные мезо-структуры - сочетания красноземов,буроземов и литосолей с характерными то по - ,лито-и хронотрендами трансформируются в менее устойчивые,контрастные антропогенно- фитогенные микроструктуры с почвами существенно преобразованными агрогенезои.Первоначально это происходит под воздействием собственно антропогенных процес-сов(подготовка и агротехника почв),затем антропогенно-фитогенных (при росте чая).Эти пооцессы протекают на фоне сохраняющейся эрозии,выноса почвенного материала во время ливневых осадков.

Исследования показели,что степень антропогенного воздействия на СТП иод чаем определяется как. почвечис-эюлогическиии условиями,так и агротехническими приемами .лрименяемыми в странах культи-■ вирующих чай(Индия,Щри-Ланка,Китай,Вьетнам,Лаос и др.).

Литогенно-эрозионный генезис СПИ чайных плантаций в Западной Грузии(Анасеули)носит скорее проблемный,чем кризисный или катастрофический характер! Грачева,Цанава,Белобров, 1988).Ка фоне многолетних плодовых насаждений,чайные кусты - эффективный,экологически приемлемый способ сохранения или по крайней мере устойчивой ремиссии почвенного покрова.

Антропогенно-эрозионные СПП аридных регионов представляют собой сложную гетерогенную и динамичную систему.В этой системе . почвы жестко связаны друг с другом,вследствие чего изменения'Од-ного(одних)могут привести к необратимым трансформациям другого (других).

Наиболее типичным примером такого рода можно считать древне-аллювиальные и пролювиальные равнины сложенные мощными песчаными или супесчано-суглинистыми.отложениями,часто перекрытыми с.поверхности маломощным чехлом более тяжелых по механическому составу отложений,которые в плейстоцен-голоценовое время трансформировались в почвы или сохранили изначальный диалогический облик типич-' ный для педолитов. Раз рушение и дефляция ь историческое время маломощного почвенного или цитологического чехла привела к обнажению аллювия,перевеванию,образованию мощных и относительно основной поверхности более молодых эоловых аккумуляций.Эоловые аккумуляции в сочетании с более древними и тяжелыми по механическому составу почвами и/или педолитами,образуют полигенетическую СПП,представляющую собой образец"автохтонной эволюции"почвенного покрова в условиях аридного почвообразования.

В ходе естественной эволюции структур отмечаются периоды адекватные различным по продолжительности и глубине сменам климатических условий,которые регулируют связи и соотношения между ком-, понентами,определяя формирование и динамизм эолового компонента структур во времени,его высокую сенсорность по отношению к факторам среды.

За последние 2-3 тыс лет трансформация СПП равнины Джеффара, например, протекает под постоянным антропогенным воздействием: земледелие,сооружение дамб,плодоводство,животноводство и т.д.'. В результате,в прошлом освоенные плодородные почвы равнины,ныне представляют собой различные сочетания эоловых микро - и мезострук тур.Формирование эоловых структур протекает на фоне процессов дезертификации и антропогенного воздействия:распашка супесчано-суглинистых слабо закрепленных почв.перевипас скота,рубка кустар-

ников и деревьев и др. .которые способствуют усилению подвижности аллювиально-пролювиальных толщ.

В подсклоновых Элювиально-аккумулятивных и дефляционных зонах нагорий,гряд,платообразных возвышенностей аридной зоны господствуют СПП литогенной природы.Они создают контрастный почвенный покров. Некоторые свойства почв структур( монолитные и не монолитные ко-ровые горизонты,засоление,многочленность и др.)лимитируют возделывание сельскохозяйственных культур.

Кроме эоловых процессов антропогенное воздействие усиливает ирригационную эрозию,вторичное засоление почв.Гомогенизация почвенного покрова,например под хлопчатник,не ликвидирует исходную, пестроту подстилающих почвы пород и большую часть профилей по вертикали(Панкова и др. ,1986).Гомогенизации подвергаются лишь самые верхние слои,как это отмечалось и для гумидных регионов. При последующем орошении подповерхностная пестрота почвенного покрова дифференцирует влагу,создавая очаги вторичного или более сильного засоления,борьба с которым требует больших водозатрат. Гомогенизации СИП фактически не наблюдается,трансформация слабо выражена,исходные количественные и качественные параметры структур не претерпевают существенных изменений.

Опосредованное антропогенное воздействие на СИЛ исследовано на примере долинного комплекса низовий р.Вахш.Ход естественной эволюции экологического пойменного комплекса и почвенного пок- . рова до определенного времени обуславливался флуктуациями климатических условий,что сказывалось в первую очередь на гидрологическом режиме реки(Кабилов,1962,1970;Гунин,Пузаченко,Скулкин и др.,1987).Паводковый режим р.Вахш был за{иксирован в почвенных и почвенно-литологических нрофилях(педолитах).которые представляют собой сложный "текстурно-многослойный пирог" подстилаемый на различных глубинах русловым аллювием.Строительетво Нурекской ЕЭС привело к зарегулированию стока р.Вахш,прекращению высоких паводков,резкому изменению водно-солевого режима в пойме,снижению УГВ,повышению их минерализации,трансформации почв и почвенного покрова.Эти процессы в динамике отражены на рис. II и в таблице 4 и базируются на данных Р.С.Кабилова(1962,1966,1970), С,И.Васильчиковой(1978) и исследованиях автора совместна с Л.П.Копиковой и П.ДЛуниныы.Трансформация СПП в этих условиях протекает на фоне общего опустынивания почв.

1 рансформация НЛЭОЫИИ Р.РОЛЩНШ ^СППММ мпш ццсщсп дппситпилп ридпугуцдуоши н^т»*"**

'"МАКР0МЕ30СТРУКТУРА (флввдально-аккуыулятивная пойменно-терраоового комплекса) 1 рельефа I

! М Е 3 О С Т Р У К Т У Р А

флюЕиально-аккумулятивная высокой поймы

IМ И К Р О С Т Р У К Т У) Р Ы Литогенно!- ^виально-топогенная и эолово- I. литогенно-фшвиальная

^■¡икроструктура | эоловая аккумуля-I тишая I террасы!

УГВ 1987г.

[987г. . . 520 __ —

20-30 летний тополь (туран-га)

подрост ту ранги

корневища эриантуса (сухие)

УГВ(си)

легкий сугли-1" нок и супесь 1 *

выцветы солей

тамарикс

(греоенщик) 50 0

11 I

са I

150 м.

Рис. 11 .

Трансформация структур почвенного покрова в низовьях р.Ваяд ПОЙМА

Таблица 4

Годы 60-е 70-е 80-е 90-е

Гидрологический Преимущественно Гидромор$но-полу-реясим гидроморфный гидроморфный Полугидроморфныр. Автоморфко-полу-гидроморфный

3,0-4.0 3,5-4,5 >4,5

минерализация Тг/л) ~1,0 2,0-3,0 >3,0 >3.0

Факторы дифферен- Флввиально- Флввиально-акку- Флювиально-аккуму- Фитогенный и циацки почвенного акяумулятив-^лятивный ло- лятивный локально эоловый на фоне покрова.генезис СПП ный кельно фитогенный фитоген. и эоловый Флдв.-аккуцулят.

Состав структур почвенного покрова

Аллювиальные слоистые' преимущественно не засоленные

Аллювиальные тугайные преимущественно не засоленные

Аллювиальные слоистые засоленные______

Аллювиальные слоистые засоленные дотированные

Аллювиальные типичные засоленные

>ьиальные тугайные засоленные

Доны

Дон»

Аллювиальные тугайные . засоленные

Аллювиальные

опустынивающиеся

засоленные

Лугово-пустынные

Луговые

солончаки

лугово-оолотные преимущественно не засоленные

Луговые солончаки

Лугово-оолотныв засоленные

Аллювиальные ~ опустыниващиеся

засоленные_

иолончаки оолот-ные гидроиорфные

Аллювиальные опустьнивающиеся засоленные иолончаки гидро-морфные,типичные и луговые_

продолжение таблицы 4

1-ая надпойменная терраса

Годы бо-е 70-е 80-е 90-е

Гидрологический Преимущественно Автоморфно- режим гидроиорфный полугидроморфный Полугидроморфн 0-автоморфный Автоморфный

^^°водЬ(м?^НТ0ВЫ1С 2,5-3,5 4,0-4,5 5,5-6,5 (8,0) > 6,5

¡Ашерализацня (Г/л) 1,0-2,0 ~3,0 3,0-4,0 • > 4,0

«акторы дифференци- «ливиально-акку-Фитогенный и ации почвенного пок-мулятивный лока эоловый на рова,генезис СПИ льно фитогенный фоне фляви-и эоловый ально-аккум. Фитогенный и эоловый Преимущественно эоловый

Состав -структур почвенного покрова

гидроморфные, хорково-пухлые

морфно-полугид-роморфные

Солончаки

автоморфные_

Солончаки Оугрис-тые эоловые

солончаки полу-гидрсморфные бугристые

Такыровидные солснчаковатые

Солончаки арто-морфно-полугидро-мор£ные дефлиро

ванные _

Солончаки оугрис-тые автоморфно-пслугидроморфные Лугсво-пустынные такыровидные засоленные

автоморфные_

Солончаки бугристые эоловые

Солончаки такыровидные

Такыровидные засоленные

Солончаки оугрис-тые автоморфные

Солончаки Оугрис-тые автоморфные

Лугово-пустынные такыровидные не засоленные

Лугсво-пустынные такыровидные не засоленные

2-ая надпойменная терраса

За период с 60-х до 80-х годов существенных изменений в почвообразущих процессах, факторах дифференциации почвенного покрова,колебаниях УГВ и их минерализации,трансформации СШ1 и отдельны* компонентов почвенного покрова не отмечено.Преобладает песчаные пустынные почвы разной степени дифференциации профиля.

и и

Агрогенная эволюшя структур в гумидных.и аридных субтропиках и тупиках имеет различную природу,интенсивность и последствия для сельского хозяйс.тва.Процессы,усиливающие основной природный механизм диффренциации почвенного покрова,вызывают резкое изменение компонентного состава структур,напротив,ослабляющие их [Юль,приводят к стабилизации СПП.В обоих случаях адаптивность почвенных структур зависит от интенсивности антропогенного пресса. Чем он сильнее,тем медленнее восстанавливаются почвы и исходные структуры.Адаптация почв и структур быстрее протекает ь гумидных областях чем в аридных,в силу различий в скоростях 'почвообразования и исходных равновесных состояний.Поэтому агрогенная трансформация СПИ в аридных регионах носит более необратимый характер,чем в гумидных.

Гомогенизация почвенного покрова при различной факторной сенсорнос.ти неоднозначна.Топогенные неоднородности почв гомогенизируются эффективней,тогда как литогенные "проявляются" и после гомогенизации .фиксируя исходную пестроту пород или слоистость. Зсогенная-пятнистость термитников ликвидируется гомогенизацией, но снижает плодородие почв.Таким образом агрогенная эволюция СПИ,стремящаяся к природоподобшо (по Ф.И.Козловскому,1987) в каждом конкретном случае и регионе зависит от адекватности процессов агрогенеза природным механизмам дифференциации,определяя их устойчивость и адаптивность.

У1. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ' ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ЕГО СТРУКТУР

Использование почвенного покрова для возделывания сельскохозяйственных культур в силу исторически сложившихся условий носит большей частью моногенный характер.Монокультура сахарного тростника на Кубе,хлопчатника в СреднейАзии,арахиса,корнеплодов, кофе.какао в странах тропической Африки,риса в Индокитае.цитрусовых в субгумидных и семиаридных условиях средиземноморских субтропиков,чая в нашей стране и за рубежом,охватывают самые разнообразные почвы.генетически разнородные СПП.

Экстенсивный характер сельского хозяйства во многих регионах субтропиков и тропиков ведет к тому,что в оберот все более вовлекаются почвы имеющие ограниченное применение из-за неблагоприятных физико-химических свойств,лимитирующих произрастание ведущих сельскохозяйственных культур.

Лимитирующим фактором могут быть и структуры почвенного покрова с неоднородным и сложным почвенным покровом.СПП определяют тактику землепользования,размещения сельскохозяйственных культур. Сама тактика землепользования требует предварительной оценки пригодности почвенного покрова под различные культуры или оптимального песпектйвного использования почвенного покрова.

Вопросы оптимизации использования почвенного покрова сравнительно новые в общей проблеме рационального использования почвенных ресурсов(Шишов,1981).Традиционным критерием для оценки пригодности почв является классификация почв по степени производительной способности.Картографически это выражается через карту производительной способности земель.При всем положительном,что отличает качественную группировку почв и карту производительной способности земель, в них отсутствует главное - какие сельскохозяйственные культуры и где следует пазмещать,учитывая качество почв.Этой цели отвечает карта оптимального перспективного использования земель и шкала Пригодности почв для возделывания сельскохозяйственных культур, разработанные почвенно-экологической экспедицией в Ливии(зо11 Survey ,1980;Шишов,1981).Степень пригодности почвенных условий для произрастания культур,является критерием их наиболее желательного размещения.

В развитие этого направления предлагается аналогичную оценку проводить для структур почвенного покрова.На карте оптимального перспективного использования земель в масштабе 1:50 ООО основой для выделения контуров являются

почвы из разных структур и разных комбинаций,но.сходных по сумме показателей качества.Иной характер контуров и их содержание на карте оптимального перспективного использования структур почвенного покрова.Единицей изображения на карте будет выделяемая в соответствующем масштабе СПП определенною уровня организации и генезиса.

Неоднородность почвенного покрова в структурах выше чем в контурах качественной группировки земель.Однако,структуры почвенного покрова являются естественными,генетически обусловленными группировками почв,в которых они взаимосвязаны.Каждому компоненту СПП отвечает своя перспективная сельскохозяйственная культура ведущая и дополнительные,причем их размещение определяется геометрией ареапов,типом почвенных комбинаций,сложностью и контрастностью. .

На рис. 12 изображена карта оптимального перспективного использования СПП,разработанная на основе карты структур почвенного покрова и шкалы пригодности почв под сельскохозяйственные культуры(таблица 5).Шкала одновременно служит критерием оценки факторов лимитирующих произрастание сельскохозяйственных культур и базой для специальных тематических съемок.

Исследования почв под цитрусовыми в гумидных регионах показа™, чго к лимитирующим относятся:яродированность,мощность мелкозема, гидроморфизм,дв.учленность и плотность почв.Оценка этих свойств веется по данным почвенно-эрозионного картирования, специальным картограммам.Путем наложения картограмм друг на друга выделяются ареалы,в которых лимитирующие факторы перекрываются,маркируя почвы,наименее пригодные для возделывания цитрусовых. •

Конечной целью тематического картирования служит карта пригодности почв для возделывания цитрусовых.Ареалы на карге соответствуют разным степеням пригодности или ограничений под данную культуру.Карты служат для оценки схемы посадки,ее плотности, ориентации рядов и т.д.Выбор комплексной методики почвенной съемки в данном случае определяется количеством лимитирующих факторов и их природой.

Карта пригодности почв под конкретную культуру не является в полной мере аналогом карты производительной способности земель или каоты оптимального перспективного использования земель.Она имеет более узкое прикладное назначение.

Аналогом такой карты может быть карта мощности красных фер-раллитных почв,изображенная на рис. 4.Мощность мелкоземистого профиля до известняков является единственным из лимитирующих почвенных факторов на участке.Сравнительная оценка состояния деревьев и карты мощности почв вполне определенно указывает на наличие между ними определенной корреляционной связи.Красные ферраляитные почвы мощностью до 50 см являются не пригодными для цитрусовых,от 50 до 90 см - ограниченно при годными, от 90 до 130 см - пригодными и свыше 130 см наиболее пригодными. •

Оценка лимитирующих факторов и свойств почв требует разных методик почвенной съемки,определяет масштаб картирована,способы и нормыопробования.Последние прямо зависят от изменчивости в пространстве того или иного лимитирующего фактора.Чек она вше,

Карта оптимального перспективного использова,: я. структур почвенного покрова (мезоструктуры участка "Ла ГаЛега",!^ :,л^асщтаб 1:20000)

Мезоструктуры

— аккумулятивные

^ эрозионные "Г литогенные . эрозиокно-аккумулятивные литогенно-эрозионные

-(^цитрусовые

- В,корнеплоды,овощи

- Р,пастбище шз - СА,сахарный тростник

/гг- водоемы

'-у

■ду - дамбы

ПОЧВЫ

Коричневые типичные :<арбонатные(6СК)

Коричневые типичные бескарбонатные(16$)

Коричневые пластичные карбонатные ига)

Вертисоли (10?)

Феррсиаллитные(4%)

со <о.

Рис. ¿2

Шкала показателей пригодности почв в ряду факторов лимитирующих- возделывание

сельскохозяйственных культур (на примере Кубы)*

Таблица 5

Культура Механический Мощ- Конкре- Глуви- Качение- Степень Глубина Плотность состав ность Пии на ла- тость эрозии оглеения пахотного

мелкозема (%) терихного Ш вклгчитель- (см) гор-та

(см) слоя(см) но (г/см3)

Цитрусовые супесь-глина >90 <20-30 >90 <30 до средней >150 . <1,30-1,40

Сахарный ср.сугли-тростник нок-т. глина >30 <20 >30 с 30-40 д2 » слабой >50 <1,35

Маис л. суглинок-глина •>50 <20-30 >50 <30-40 до средней >60 <1,30

Корнеплода л.суглинок -т.глина >30 <20-30 >30 <20 до средней >80 <1,45

Табак песок-л.сугд. >50 <30-40 >40 <30-40 до « сильной <1,15-1,20

■ Кофе суглинок-глина >70-90 <20 >60 < 20 до средней - <1,30-1,40

*/ в том числе по материалам JI. Л.Шилова, 1975; Durraanov у col, 1979; О.А.Агафонова, 1981 Soli Survey. . ,1980 я др.

тем больше требуется опробований.Метод съемки также зависит от вариабельности лимитирующего фактора,но в основном от его природы.

Структуры почвенного покрова определяют дифференцированный подход к оценке пригодности почв под сельскохозяйственные культуры и тактику их размещения.Один из этих подходов приспосабливает культуры к различным компонентам СПП,другой - ведет к изменениям,компонентов СП1Кплантаж,зеилевание,планировка, террасирование,создание микроформ рельефа и т.д.)с целью , • гомогенизации почвенного покрова под культуру.

Сооружение гряд -"квали" в Западной Грузии на желтоземно-подзоластых почвахСрис.5) превращает однородные литогенные микроструктуры в гетерогенные микрокомплексы,чем улучшается дренаж,создается агрогенный не дифференцированный профиль, (агрозем) и повышается урожайность табака.Ка маломощных лате-ритных почвах в Африке искусственно создают округло-пятнистый агрогенный микрорельеф,что увеличивает мощность профиля и урожай пропашных культурСманиок,таро.бат^т).

Малая мощность профиля почв и "скрытая пестрота" являются лимитирующими факторами для многолетних плодовых культур.Огра-ничить воздействие этих факторов можно либо выборочными посадками цитрусовых( рис.4) на более мощных почвах по направлению максимальных глубин,либо искусственным формированием ям,с последующим заполнением их окружающей или привозной почвой.

Сельскохозяйственное использование эоловых СПД в аридных субтропиках и тропиках требует дифференцированного подхода к использованию каждого компонента с учетом гидротермического и водно-солевого режима и связей между почвенно-растительны-ми компонентами. .

Наряду с картами,критерием пригодности почв(уровень гомогенности СПП) служит контрастность почвенного покрова.Она явля ется одним из количественных показателей при решении вопросов оптимального перспективного использования СПП в земледелии и . определяет: '■'-.■ : '■■■' "

- диф]еренцировгнннй( компонентный )подход к использованию отдельных однородных ареалов почв,входящих в контрастные структуры почвенного покрова;

- гомогенизацию СШГпод оптимальную культуру путем мелиора-ций;

- выбор одной из культур,минимально зависимой от лимитирующих факторов,на фоне сохранения естественной неоднородности почвенного покрова или ликвидации лимитирующих факторов под конкретную культуру,например,механическое разрушение коровых горизонтов.

Конкретные примеры сельскохозяйственного использования структур почвенного покрова субтропиков и тропиков в районах обследования убеждают,что гомогенизация почвенного покрова не является универсальным методом.На это обратил внимание В.М.Фридланд,назвав микропестроту "страховой системой".

Для микроструктур умеренной зоны это нашло свое подтверж-.дение.Несколько иная картина в гушдных и аридных субтропических и тропческих областях.Литогенный характер пятнистостей и мозаик почвенного покрова на фоне периодического избытка или дефицита влаги,не страхует от снижения урожайности,а нередко лимитирует возделывание сельскохозяйственных культур.

Отсюда альтернативный путь:либо адаптировать структуру почвенного покрова к культуре,либо культуры приспособить к структурам,подобрав наиболее устойчивые к лимитирующим факторам и свойствам почв. '

Какой путь с сельскохозяйственной точки зрения является оптимальным - гомогенизация и.:и гетерогенизация почвенного покрова,ликвидация лимитирующих факторов или ограничение их влияния,определяется уровнем индустриализации сельского хозяйства,организации структуры почвенного покрова,ее сложности и контрастности. Микроструктуры адаптируются сравнительно, легче,чем структуры почвенного покрова более высоких рангов или контрастные и сложные.

Решение названных и других прикладных задач сельскохозяйственного использования структур почвенного покрова базируется на комплексных генетико -геометрических показателях , отражавших организацию и состав структур, а также на эволюции структур при антропогенном воздействии.

ВЫВОДЫ

1. На примере гумидных (Куба,ЗападнаяТрузия) и аридных

( Средиземноморье Лиши,Средняя Азия) областей субтропиков и тропиков, разнообразных по типам структур почвенного покрова, механизмам дифференциации,составу почвенного покрова и комбинациям, выявлена иерархия СПП,обусловленная мор{вструктурами и морфоскульптурами рельефа.На всех уровнях организации,структуры почвенного покрова характеризуются трендами факторов дифференциации почвенного покрова в пространстве .Для структур высших рангов(мегаструктуры - макроструктуры) характерен биоклиматический тренд,определяющий горизонтальную и вертикальную зональность почв,а при гетерогенности пород также фациалъчость и провинциальность почв.Структуры низших ран го в( микроструктуры - мезоструктурыУв основном обусловлены трендами морфолитогене-тдческих и антропогенных факторов,которые определяют типы почвен ных комбинаций.

2. Впервые для субтропической и тропической зон разработана морфогенетическая классификация структур почвенного покрова, представленная в виде матрицы,состоящей из двух блоков - базового и дополнительного.Базовый блок характеризует размерность (иерархию)структур;выделено 6 таксономических уровней: микро-, мезо-,мезомакро-,макро-, макромега -.и мегаструктуры почвенного покоова.Дополнительный блок отражает основное содержание СПП и представлен в классификации дв.упя группами качественных и количественных параметров.Первая характеризует генетико-геомет-рическое строение или организацию,вторая - типологические показатели или состав СПП.

3. Предложено характеризовать на любом таксономическом уровне генезис гумидных и аридных СПП обследованных территорий субтропиков и тропиков естественными и/или антропогенными механизмам^ факторами) дифференциации почвенного пок ров а, среди которых выявлены:аккумулятивный,фяювиальный,эрозионный,денудационный, суф!озионно-карстовый,литогенкый, эоловый,фитогенный, агрогенный и др.Ус/аноалено,что на абразионно-аккуцулятивных равнинах Средиземноморья Ливии и Западной Грузии,а также денуцациопно-зрозионных пенепленизированных равнинах Кубы

широко распространены полигенетические и лолихронные^ как правило более контрастные и сложные структуры почвенного покрова.

4. Выявлено,что эрозионный механизм дифференциации почвенного покрова играет важную роль £ формировании естественных и антропогенных СШ1 обследованных полигонов субтропиков и тропиков. Плоскостная и линейная эрозия в гумедных регионах приводит

к формированию эрозионных структур «линейной и древоввдной формы, выщелачивание - суффозионно-карстовых'структур,округлой-пятнистой формы!Ветровая эрозия в регионах Ливии и Средней Азия на фоне дезертификацик и антропогенеза формирует голоценовые эоловые структуры как правило перекрывающие более древние плейстоценовые флювиальные СПП.

5. Установлено,что естественная трансформация структур почвен ного покрова протекает сравнительно медленно и следует за смена ми природных процессов.Антропогенные факторы резко усиливают воздействие природных процессов и ускоряют трансформацию структур,что проявляется главным образом в смене компонентного состава. Адаптивность трансформированных структур зависит от интенсивности антропогенного пресса и устойчивости : к нему структур почвенного покрова,исходной неоднородности почвенного покрова,скорости процессов почвообразования. Адаптивность СПП

к воздействию антропогенных факторов в гумидных регионах выше, чем в аридных.

6. Выявлено,что гетерогенность почвообразующих пород,различная глубина и характер подстилания коренного ложа широко представлены в исследованных регионах субтропиков и тропиков и определяют формирование литогенных структур.Один из ^характерных признаков литогенных микроструктур - "скрытая пестрота" почвенного покрова,обусловлена исходной неровной поверхностью почво-образующих и подстилающих пород.суффозионно-карстовыш процескыи "внутрипочвенным гиль гае и". "Скрытая пестрота"почвенного покрова выявленная на гбразионно-аккумулятивных равнинах Кубы под красны ми ферралитными почвами является почвенным фактором .лимитирующим возделывание многолетних плодовых культур.

7. Гомогенизация почвенногопокрова в обследованных регионах субтропиков и тропиков не является досточно универсальным и эфф ктивным методом повышения плодородия почвенного покрова.

В условиях интенсивной водной и ветровой эрозии,периодического избытка или дефицита влаги,выщелоченности и засоления, модальности .та то генных СПП,гомогенизация обычно не ликвидирует полностью "скрытую пестроту"почвенного покрова,гетерогенность почвообразующих пород,эрозионную сеть и т.д.,что наблюдается под хлопчатником в Средней Азии,табаком на Кубе и в Западной Грузии,однолетними пропашными и другими культурами.

8. Выявлено,что эффективность сельскохозяйственного исполь- • зования СПП в субтропиках и тропиках определяется мерами борьбы с эрозией и лимитирующими факторами почв.На примере гумидных СПП Кубы и Западной Грузии установлено,что возделывание цитрусовых,чайного куста и сахарного тростника оказывает противоэро-зионный эффект,в отличие от однолетних пропашных и табака, усиливающих эрозионные процессы.

9. Структура почвенного покрова является важным фактором в экологизации сельского хозяйства.На высших уровнях иерархии она определяет стратегию организации сельского хозяйства(зерновое, цитрусовое,табаководство,чаеводство и т.д.),низших - тактику землепользования,размещения сельскохозяйственных культур,экологически совместимых с отдельными компонентами структур или почвённым покровом в целой.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

. I. Метод комплексной характеристики гомогенности почвенного покрова на основе вычисления разработанных количественных критериев (Кк'и КП) контрастности структур.Может использоваться при решении вопросов о целесообразности и типе мелио-раний,разработке моделей плодородия почвенного покрова,сравнительной оценке й мониторинге за состоянием почвенного покрова по любому из свойств почв или их совокупности.

2. Метод ручного бурения стаканом широкого диаметра( «■ 12см) со съемным цилиндром Качинского объемом 100 см3 для определения объемного веса почвы.Апробирован и внедрен на Кубе при детальном почвенном картографировании и изучении водно-физических свойств красных ферралитних почв плантаций цитрусовых.

3. Карты оптимального перспективного использования СПП и карты пригодности почв под конкретную культуру для решения общих и прикладных задач рационального и эффективного .использования почвенного покрова и структур в сельском хозяйстве.

-■4 о-

Список основных публикаций отражающих-содержание диссертации

1. Программа почвенной карты СССР масштаба 1:2,5 млн.Москва, 1972,158 с.(в соавт.),

2. Картирование структур почвенного покрова методом вложенных ключей.В кн.:Структура почвенного покрова и методы ее изучения.М. ,1973,с.41-45.

3. Об определении контрастности пбчв и почвенного покрова. Там же.с.89-95.

4.чГенезис латеритных почв морских террас о.Куба.Экология и рациональное использование островных экосистем.Владивосток,

1978,с.9-10.

5. О лессиваже и текстурной дифференциации в некоторых почвах Кубы.Почвоведение, 1978,с.29-41.

6. Использование аэрофотоснимков при определении контрастности почвенного покрова по засолению.Изв.АН СССР,се п.географ.

1979,Л 2,с.121-129,(в соавт.).

7. Распределение карбонатов по профилю серо-бурых почв.Почвоведение.М.,1960 * II с.137-146.

6. Использование дистанционных методов в Березинском биосферной заповеднике.Применение дистанционных методов изучения почв, в Западном регионе.Рига,1981,с.31-32.

9. О новом подходе к оценке контрастности почвенного покрова. В кн.¡Почвенные и агрохимические исследования с применением ЭВМ.М. ,1981,с,50-59.

10. Методы количественной характеристики контрастности почвенного покрова.Тезисы Л съезда почвоведов.Тбилиси.Книга 1,1981.

11. Генезис структур почвенного покрова Триполиташш(1ивия). Билл.Почвенного ин-та им.В.В.Докучаеъа,вып.Ш,М. ,1982, с.20-25,(в соавт.),

12. О структуре почвенного покрова провинции Сьего де Авила.

В кн.¡География и генезис антропогенноизмененных и естественных почв.М.,1986,с.144-153,(в ооавт.).

13. Роль структуры почвенного покрова в интенсификации сельского хозяйства Средиземноморья Ливни.В кн,: Почвы СССР: прикладные и генетико-географаческие аспекты исследования. М.,1387,с.75-83,(в соавт.).

14. Морфолитогенез - фактор формирования структуры почвенного покрова.В кн.: Генезис и плодородие почв южных регионов и их сельскохозяйственное использование.М., 1987.с.30-41,( в соавт.).

15. Оценка структур почвенного покрова в связи с сельскохозяйственным использованием земель. Там же,с. 67-75, ( в соавт.).

16. Антропогенно-эрозионные структуры почвенного покрова

на известняках. В кн.: Эродированные почвы и эфЪектив-- • ность почвозащитных мероприятий.Ы.,1987,с.137-144.

17. Общая схема влияния гидрологического режима на динамику экосистем тугайного комплекса в низовьях р.Вахш. В кн.: Влияние гидрологического режима на структуру и функционирование биогеоценозов.Сыктывкар.1987,с.71-75,( в соавт.)

18. Многолетняя динамика водно-солевого режима почв заповедника ''Тигровая балка".Там же,с.69-70,( в соавт.).

19. Формирование почвенного покрова заповедника "Тигровая балка".Там же, с.81-82,( в соавт.).

20. Диагностика неоднородности почвенных свойств в эрозионных структурах Абхазии как. фактор эффективности применения удобрений.Бюллетень Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева, вып.Х!»III,М.,1987,с.44-45,( в соавт.).

21. Структура почвенного покрова:итоги и задачи текущего этапа.Бюллетень Почвенного ин-та йм.В.В.Докучаева, вып.46,М.,1988,0.3-5.( в соавт.).

22. Морфогенетическая классификация структур почвенного покрова в иерархической системе пространственной неодно-, родности почв. Там ж?,с.5-6, •

23. Эволюция структур почвенного покрова при возделывании чая(3ападная Грузия). Там же,вып.47,М.,1988,с.39-40,

( в соавт.).

24. Почвенный покров как компонент экологического комплекса заповедника"Тигровая балка".Брошюра Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева.М.,1988,7 с.( в соавт.).

25. Оценка гомогенности объекта при постановке многолетнего полевого опыта.Субтропические культуры,1988,ЛЗ (в соавт.)

26. Бурые лесные почвы Аджарии и их использование под культуру табака, мате риалы совещания-горные почвы: генезис,охрана использование.Тбилиси~Кобулети,1988,с.58 ( в соавт.).

27. Structure of soil cover.Bulletin of the International Socety of the Soil Science.Amsterdam(Holland),43,1973.

28. Instrucciónes metodologicas p»r» la cartografía de los Suelos de Cuba.La Habana,1980,67p.( B COEBT.).

29. Soil map of the central zone.Scale 1; 1 000 000.Soil and Geobotanical Studies in the pasture zone of the Socialist People's Libiyan Arab Jamahiriya.vol.1 Soils,Tripoli,1980.( B COaBT.). .

30. Soil map of the western zone.Scale 1:1 000 000.Soil Studies in the western zone of the Socialist People's Libiyan Arab Jamahiriya.Tripoli,1980.( b COaBT.).

3t. The Use of Soil naps and additional Cartographic materials in Agriculture.TaM Ke, p.229-231.( B COaBT.).

32. Soil map of the eastern zone.Scale 1:1 000 000.Soil Studies In the eastern zone of the Socialist People's Libiyan Arab Jamahiriya,Tripoli,1980.( B COaBT.).

33. The Use of Soil maps and additional Cartographic materials -in Agriculture.Tbm xe p.363-364. ( b coaBT.).

34. Soil map of the western zone.Scale 1:200 000,1980.( B C08BT)

35. Soil map of the eastern zone.Scale 1:200 000,1980.(b c03bt.)

36. Evaluación de metidos de extracción de muestras para determinación de peso volumétrico.Resúmenes 4 Seminario científico 9-11 noviembre,INCA,1983,p.226-227.( b COaBT.).

37. Influencia del sistema de no cultivo,uso de la chapeadora, sobre la densidad aparente de un. suelo ferrilitico rojo plantado de cítricos.Cultivos Tropicales.1984(6)1 p

38. La Estructura de la cobertura del suelo de la proyincia Ciego de Avila.Seminarle Sientifico técnico .XX Aniversario"La Rene' L» Habana,1984,p.150.( B COaBT.). . -

39. Determinación de la Area minima a investigar según la variabilidad de las aropiedades de suelo.Resúmenes.Isla de la Juventud,16 y 17 marzo,1984.p.154.( B COaBT.).

40. La erosion de los ruelos Ferralltico cuarcltico amarillo rojizo lixiviado.Resumen 1 Seminario científico técnico 14-15 de deciembre.Matanzas, 1984.p. 1.4. ( B COaBT.).

41, Uso de la barrena como método de extracción de muestras

de suelo para la determinación del peso volumetrico.Cultivos Tropicales,1986.8(1) p.41-43.( B COaBT.)¿ 'i

Л-19314. Подписано в печать 18.05.89. Заказ 549. Формат 60X84/,

Тираж 100.

Типография ВАСХНПЛ. Москва, Б. Харитоньевский пер., 21.

Информация о работе

Белобров, Виктор Петрович
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1989
ВАК 06.01.03

Автореферат

Похожие работы