Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Современные циклы эволюции

Эти молодые циклы затрагивают почвы послеледникового возраста, испытавшие только слабые изменения климата. Растительность, находившаяся под более или менее заметным антропогенным воздействием, является существенным фактором их эволюции. В тех случаях, когда естественная растительность достаточно долгое время существовала без изменений, ее можно рассматривать как главную причину образования биохимических свойств почв, по крайней мере свойств их верхних горизонтов. Растительность действует многообразно, задерживая в той или иной степени эрозию, модифицируя микроклимат и процессы выноса, направляя биологический цикл катионов, микробиологическую активность гумуса и т. д. Главным образом от характера растительности зависит тип гумуса в нашем понимании.

Из этого вытекает, что очень устойчивая и не измененная человеком растительность (климакс в понимании фитоценологов) находится в равновесии с почвой, последняя же зависит от характера растительности; почвоведы-биологи расширили понятие климакса и применили его к системе почва — растение, находящейся в устойчивом равновесии со средой.

В связи с этим всякая эволюция, направленная к достижению состояния естественного равновесия, квалифицируется как поступательная (прогрессивная), тогда как эволюция, приводящая к нарушению этого равновесия и к удалению от состояния климакса, называется регрессивной. Напомним, что регрессивная эволюция может быть обязана резкому омоложению профиля (эрозионная регрессия) или же, напротив, происходит вследствие медленного изменения почвы, связанного с антропогенным изменением растительности; обычно такую регрессивную эволюцию обозначают термином «деградация» (Duchaufour, 1965). Напомним, что в атлантической области Европы изучена вторичная деградация, появившаяся из-за сведения в бронзовом веке атлантических дубрав (Dimbleby, 1952; Galoux, 1954). Возникшие вследствие этого вересковые ланды на песчаном субстрате вызвали регрессию бурой лесной почвы с мюллевым гумусом, образование гумуса типа мор, что в свою очередь привело к развитию процесса оподзоливания.

Следует подчеркнуть, что новая биологическая концепция климакса почвы фактически тесно связана со старым представлением о зональности почв. Влияние на почвообразование двух главенствующих факторов — климата и растительности — не ускользнуло от внимания русской почвоведческой школы конца XIX века. Исходя из этого представления, русская школа выдвинула понятие о почвенных зонах, весьма близко совпадающих с климатическими зонами, для которых характерен определенный тип растительности и которые, следовательно, являются как бы относительно независимыми от локальных условий среды. В то же время в каждой зоне были обнаружены почвы, представляющие собой как бы исключение из правила; речь идет об интразональных почвах, эволюция которых в большей степени зависит от местных экологических условий (материнская порода, гидроморфизм и т. п.). Эти понятия, правомерность которых осталась в силе, несмотря на их чрезмерную схематичность, были вновь использованы, усовершенствованы и детализированы современными экологами.

Существует тенденция заменить понятие о зональной почве понятием о климатическом климаксе, а интразональную почву называть местным климаксом; сверх того, слишком строгое представление о деградации климаксов под влиянием человека было смягчено в результате современных исследований.

Эволюция понятия о зональной почве, или климатическом климаксе. Если верно, что климат и климатическая растительность играют первостепенную роль в образовании профиля почвы, то не менее значительны влияния различных условий рельефа и материнской породы на более глубокие минеральные горизонты, которые сохраняют признаки материнской породы. Таким образом почвы под одной и той же растительной ассоциацией (обусловленной главным образом климатом), но на разных материнских породах будут иметь сходные гумусовые горизонты и неодинаковые более глубокие горизонты; подобные почвы Пальман (Pallmann et al., 1949) назвал аналогичными. Следовательно, аналогичные почвы характеризуются однотипным гумусообразованием (конвергентной эволюцией гумуса), которая происходит под климатическими растительными ассоциациями, то есть относительно независящими от материнской породы. Таким образом, для атлантических дубрав характерны в широком понимании бурые лесные почвы с мюллевым гумусом и средней насыщенностью. В этом именно случае биологический цикл играет характерную уравнивающую роль. Если в материнской породе содержится активная известь, то она выщелачивается; если же из материнской породы при выветривании освобождается очень мало кальция, то он возвращается на поверхность почвы с растительным опадом, и поэтому мюлль обогащается кальцием по сравнению с глубокими горизонтами; следовательно, наблюдается относительная однородность в сумме насыщенности основаниями, так же как и однообразное отношение С/N, что говорит о биологической активности среды.

Эволюция понятия об интразональной почве, или местном климаксе. В последнее время многочисленные исследователи изучили огромное количество примеров специализированных ассоциаций, отличающихся от климатических; таковы ассоциации верховых и низинных болот, а также сухих лугов на меловых породах в Шампани (называемых также savarts). Для этих ассоциаций характерны особые типы почв и типы гумуса, отличающиеся от развитых под климатическими ассоциациями. В этих случаях можно говорить о разнотипном гумусообразовании (дивергентной эволюции гумуса). Однако речь идет об устойчивом природном равновесии, но обусловленном локальными экологическими факторами, такими, как материнская порода, дренированность. В силу этого и предлагается термин «местный климакс» (Duchaufour, 1965).

Действительно, климатические ассоциации не могут размещаться там, где локальные условия среды создают особые экологические пороги, препятствующие их распространению. Тогда климатические ассоциации заменяются специализированными. Весьма часто экологические пороги носят физический или микроклиматический характер; так, анаэробные условия, недостаточный дренаж являются причиной образования низинных и верховых болот.

Химические пороги, обусловленные составом материнской породы, не менее обычны. Например, присутствие определенного количества глины в материнских породах, по-видимому, необходимо для развития климатических лиственных лесов Западной Европы. Это, вероятно, связано с водным режимом и с образованием глинисто-гумусовых комплексов в мюллях. Так, на материнской породе, почти целиком состоящей из карбоната кальция и лишенной трещиноватости (мел), лиственные леса не смогли поселиться (Меловая область Шампани). Исключительно неблагоприятны для развития климатических лиственных лесов и кварцевые породы. Так, на триасовых песчаниках в Вогезах климатическая ассоциация влажного горного яруса представлена смешанным лесом из бука и пихты на бурой кислой мюллевой почве; если же количество глины в песчаниках падает до 8—9% и менее, то бук и растения, продуцирующие мюлль, исчезают; ему на смену приходят чистые насаждения пихты с черничником, произрастающие на подзолистой почве с гумусом типа модер. Хотя эта ассоциация и близка к климатической, однако она отличается от нее по флористическому составу. Аналогичные наблюдения могут быть сделаны для более высоких лесных ярусов с елью, кленом и буком. В Веркоре этот лес распространен на всех породах, как известняковых, так и мергелистых. Однако на альбских песках лиственные породы исчезают и сохраняется только ель, а бурая лесная мюллевая почва заменяется в дренированных условиях охристо-подзолистой.

В этих двух особых случаях специализированная ассоциация еще относительно близка к климатической, поскольку в ней всегда основное место занимают хвойные виды. Если микроклиматические условия сочетаются с литологическими факторами, то контрасты обнаруживаются более резко, например в случае верховых сфагновых болот в горах. Понятно, что может существовать целая серия промежуточных стадий между типичными климатическим климаксом и местным климаксом.

Деградация растительности и почв. Нарушение климаксного равновесия в результате деятельности человека приводит к образованию новых равновесных, но уже деградированных, или вторичных, ассоциаций. Так, вересковые ланды атлантического климата отличаются по типу гумуса и почвам от климаксных подзолов. Однако не следует ожидать полного соответствия между вторичной ассоциацией и почвой, на которой она развита; трансформация растительной ассоциации происходит часто быстрее, чем изменение почвы, особенно в некоторых случаях, когда условия среды, материнской породы например, создают буферность и тормозят влияние растительности. В этих случаях часто отмечается некоторое фазовое смещение между развитием почвы и растительности. Приведем два примера; появление молодых насаждений хвойных на атлантических равнинах не всегда сопровождается быстрым оподзоливанием, если среда биологически активна. С другой стороны, случается, что современные способы мелиорации почвы (интенсивные лесопосадки, работы по восстановлению среды, приближающейся к климаксу) приводят к формированию на ней лесного сообщества, очень близкого к стадии климакса, хотя почва все еще продолжает наследовать черты прежней деградации.

Итак, один и тот же тип почвы в зависимости от местоположения может иметь различное экологическое значение. Так, бореальные и субальпийские подзолы соответствуют климатическому климаксу; подзолы в некоторых тропических районах на песках и с близким уровнем грунтовых вод являются, очевидно, интразональными, то есть представляющими собой местный климакс; большая часть атлантических подзолов является вторичной и возникает в результате процесса деградации — это деградированные почвы.

 

Кто на сайте

Сейчас 18 гостей онлайн