Строение почвенного профиля столь же разнообразно, сколь разнообразны природные условия планеты. Однако в этом бесчисленном разнообразии анализ выявляет определенные закономерности, позволяя группировать разные профили в некоторые типы строения в соответствии с их морфологией.
По характеру соотношения генетических горизонтов все почвенные профили можно разделить на две большие группы — простые и сложные, в пределах которых можно выделить несколько типов строения.
Примитивный профиль имеют почвы на первых стадиях своего образования, когда почвообразованием затронута лишь незначительная поверхностная часть почвообразующей породы. Профиль слабо дифференцирован на горизонты; выделяется лишь поверхностный горизонт А либо А/С, лежащий непосредственно на материнской породе С. Мощность почвы составляет всего несколько сантиметров. Если почва формируется на плотной породе, то она сильно щебнистая. Примером почв с примитивным профилем могут служить литосоли — примитивно-щебнистые почвы, некоторые горно-луговые почвы, регосоли — слаборазвитые почвы на рыхлых породах.
Неполноразвитый профиль формируется на плотных массивно-кристаллических породах либо на крутых склонах. В этом случае имеется полный набор генетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, но все горизонты имеют малую мощность, укороченные; отдельные горизонты могут быть прерывистыми, местами выпадать. Общая мощность почвы небольшая, всего несколько десятков сантиметров. Если почва формируется на плотной породе, то она обычно щебнистая. Примером таких почв могут служить соответствующие роды черноземов или каштановых почв, формирующиеся на плотных породах, многие горные почвы, такие, как горные подзолистые, горные красноземы, горные буроземы и т. п.
Нормальный профиль — это наиболее широко распространенный тип строения почвенного профиля, в котором имеется полный набор генетических горизонтов, характерных для данного типа почвообразования, при нормальной для данных ландшафтных условий мощности горизонтов. Примером может служить подавляющее большинство почв Русской равнины. Это профиль зрелых почв, имеющих большой абсолютный и относительный возраст.
Слабодифференцированный профиль характерен для почв, формирующихся на материнских породах, бедных легковыветривающимися минералами. Такими породами с малым минеральным резервом могут быть, с одной стороны, пески, особенно кварцевые, а с другой — древние фераллитные коры выветривания. И в том и в другом случае формируется весьма растянутый монотонный профиль, практически не расчленяющийся на горизонты, с очень постепенным переходом от маломощного и слаборазвитого поверхностного гумусово-аккумулятив-ного горизонта к не затронутой почвообразованием породе.
Нарушенный (эродированный) профиль имеют почвы, подвергающиеся в разной степени водной, ветровой или пахотной (стаскивание почвы плутом при обработке) эрозии. В этом случае уничтожена верхняя часть почвенного профиля: при слабой эрозии — часть горизонта А, при средней — весь горизонт А и часть 84 горизонта В, при сильной — горизонты А и В.
Сложный профиль
Реликтовый профиль может иметь разные варианты строения, наиболее обычный и простой. В этом случае в почве имеются как бы два самостоятельных профиля, наложенных одни на другой, из которых нижний является погребенным реликтовым, а верхний современным. Таких циклов погребения может быть не два, а несколько, что не меняет общей схемы строения. Могут быть погребены не целые профили, а отдельные горизонты. Обычно почвы с реликтовым профилем встречаются на террасах в речных долинах, в районах интенсивной эоловой деятельности, вблизи вулканов, где имеет место периодическое или однократное отложение наноса на поверхности уже сформированной ранее почвы.
В системе «7-го Приближения» почвоведы США ввели представление о почвенной «последовательности» (sequum), под которой понимается комплекс элювиального и соответствующего ему иллювиального горизонтов, например, «последовательности» А2—В в подзолистой почве или а1—В—Вк — в черноземе. Если две последовательности присутствуют в почве, то такой профиль называется двупоследователь-ным (bisequum), что соответствует описываемому типу строения профиля.
Многочленный профиль формируется на многочленных почвообразующих породах разного строения и выделяется в тех случаях, когда смена породы происходит в пределах почвенного профиля (обычно в пределах 100 см от поверхности). При этом на контакте пород формируется специфический горизонт, свойства которого определяются характером контакта и типом чередования пород. Такие почвы весьма характерны в области распространения последнего материкового оледенения, где особенно четко проявляется слоистость поверхностных наносов.
Полициклический профиль характерен для почв, формирующихся в условиях периодического отложения почвообразующего материала, когда имеются крупные многолетние циклы отложения. Это имеет место в поймах рек или близ вулканов, выбрасывающих периодически вулканический пепел. В этом случае почвообразование не прерывается, как в случае погребения, но цикличность отложения материала приводит к литологической неоднородности в пределах генетических горизонтов.
Нарушенный (перевернутый) профиль имеют почвы, в которых нижележащий горизонт искусственно перемещен на поверхность и перекрывает природный поверхностный горизонт. Это имеет место, например, на пашне, когда глубокой обработкой наверх выворачивается горизонт Aj или В, а гумусовый горизонт сбрасывается вниз при обороте пласта. В небольших масштабах это имеет место близ нор землероев, особенно в степных ландшафтах.
Мозаичный профиль образуется в условиях большой комплексности почвенного покрова. Как особый тип почвенного профиля он был описан Э. А. Корнблюмом для Прикаспийской низменности. Его особенностью является резко выраженная диспропорция и резкие различия формы горизонтов, которые часто перестают быть параллельными земной поверхности; наряду с тонкими приповерхностными горизонтами — слоями в таком профиле обычны изометрические или вытянутые по вертикали горизонты, наибольший размер которых варьирует от единиц до десятков сантиметров; весь профиль выглядит как пятнистый, пестрый, мозаичный. Такой профиль представляет собой наиболее яркое выражение пространственной неоднородности почвы в пределах почвенного индивидуума; педон состоит из множества педонелл (до 40—50). Примером таких почв могут быть описанные Э. А. Корнблюмом и его коллегами лиманные солоди Прикаспия, широко распространенные в полосе средней и северной тайги оглеенно-оподзоленные почвы разных подтипов и видов подзолистого типа.
Выделенные 10 типов строения почвенного профиля характеризуют соотношение различных генетических горизонтов в профиле. Однако этим не исчерпывается разнообразие почвенных профилей как типов вертикальной анизотропности почвы. Их можно классифицировать и в ином плане — по характеру распределения почвенного вещества, отражающемуся определенным образом и в морфологических признаках. Выделены 12 типов распределения веществ (гумуса илистых частиц, карбонатов, гипса, водно-растворимых солей, полуторных окислов, кремнезема, вторичных минералов, конкреций) в почвенном профиле.
1. Аккумулятивный тип характеризует профили с максимальным накоплением веществ (например, гумуса) с поверхности при постепенном падении их содержания с глубиной. Генетически такая аккумуляция может быть как за счет поверхностного поступления вещества (гумуса), так и за счет их приноса грунтовыми водами (соли); морфологически же такие профили будут однотипными. В пределах этого типа можно выделить три подтипа: 1а — регрессивно-аккумулятивный (резкое падение содержания вещества с глубиной, как, например, гумуса в лесных почвах); 16 — прогрессивно-аккумулятивный (выпуклый характер кривой распределения); 1в — равномерно-аккумулятивный (постепенное равномерное снижение содержания с глубиной).
2. Элювиальный тип характеризует профили, где большое значение имеет процесс разрушения и выноса веществ за пределы профиля. Такие профили сравнительно редки, но они существуют в природе. По характеру кривой распределения также можно выделить три подтипа: 2а — регрессивно-элювиальный (вогнутая кривая), 26 — прогрессивно-элювиальный (выпуклая кривая); 2в — равномерно-элювиальный. Такие профили особенно часто образуются в отношении карбонатов или водно-растворимых солей.
3. Грунтово-аккумулятивный тип характеризует гидроморфные или палеогидроморфные почвы. В зависимости от стадии процесса и интенсивности накопления веществ, например, вторичного засоления орошаемых почв, выделяются три подтипа также по характеру кривых распределения: За — регрессивно-грунтово-аккумулятивный (вогнутая кривая); 36 — прогрессивно-грунтово-акку мулятивныи (выпуклая кривая); Зв — равномерно-грунтово-аккумулятивный. Генетически такой тип профиля всегда связан с грунтовыми водами и перемещением веществ вверх по профилю.
Практически этот тип профильного распределения не всегда легко отличить от элювиального (за исключением, может быть, четко выделяемого подтипа 36). Требуется специальное генетическое исследование с привлечением комплекса подходов и методов, чтобы сказать однозначно, к какому типу относится тот или иной профиль. Если в отношении водно-растворимых солей это более или менее легко можно сделать, имея солевой профиль почвы, то в отношении карбонатов, гипса, полуторных окислов имеются значительные трудности в интерпретации.
4. Элювиально-иллювиальный тип встречается наиболее часто в почвах, характеризующихся наличием выноса веществ с поверхности вниз. При этом вещест ва, выносимые сверху, осаждаются в пределах почвенного профиля, образуя иллювиальный горизонт. Характерным примером может служить профиль подзолистых почв. В некоторых случаях может иметь место усложнение такого профиля поверхностной аккумуляцией веществ и тогда образуется аккумулятивно-элювиально-иллювиальный профиль подтипа 46. Примером такого профиля может служить бурозем, сформировавшийся из подзолистой почвы при смене хвойного леса сггироколистненным.
5. Недифференцированный тип характеризует равномерное распределение веществ во всем почвенном профиле (например, R2O3 в профиле типичного чернозема).
Описанные 12 типов распределения веществ в почвенном профиле достаточно полно отражают все встречающиеся в природе случал, важные для детального генетического анализа почв и почвенного покрова. Однако в ряде практических целей можно пользоваться и более упрощенной схемой, скажем, характеризуя распределение гумуса в профиле как резко убывающее, постепенно убывающее, равномерное, нарастающее, бимодальное.
Часто в одной и той же почве могут сочетаться разные типы профилей распределения. Например, в дерново-подзолистой почве имеет место сочетание аккумулятивного профиля гумуса, элювиально-иллювиального профиля глины и полуторных окислов и элювиального профиля натрия и калия. Все эти сочетания дают разнообразие генетических типов профилей почв. Сочетание различных типов строения профилей (по соотношению генетических горизонтов) и типов распределения веществ в профиле дает группу генетических типов почвенных профилей, включающую все разнообразие типов почв. Группа генетических типов профилей включает следующие представители, характеризующие главные особенности строения почвенного профиля.
Недифференцированный (примитивный) профиль характеризует первые стадии почвообразования, когда возраст почвы еще слишком небольшой для
формирования полностью дифференцированного на генетические горизонты профиля, либо почвы на крайне бедных выветриваемыми минералами породах (на кварцевых песках, например). Обычно такой профиль имеет строение (А) С или АС, либо имеет зачатки иных почвенных горизонтов, лишь с трудом отличаемые от почвообразующей породы.
Изогумусовый профиль — профиль почв, имеющих сильно выраженную дифференциацию по гумусу (и, возможно, по легкорастворимым солям, гипсу, карбонатам), но не имеющих дифференциации по более стабильным компонентам; содержание гумуса максимальное с поверхности и постепенно уменьшается с глубиной.
Метаморфический профиль — профиль почв, слабо-или сильнодифференцированных по глине и характеризующихся процессом оглинения во всем профиле или в какой-то его части без перемещения продуктов выветривания (Si02, R2O3, глина) по профилю.
Элювиально-иллювиально-дифференцированный профиль — профиль почв с четко выраженными элювиальным и соответствующим ему иллювиальным горизонтами.
Гидрогенно-дифференцированный профиль — профиль почв, сформировавшихся в условиях современного или древнего гидроморфизма (палеогидро-морфные почвы) и характеризующихся гидрогенной аккумуляцией веществ в какой-то части.
Криогенно-дифференцированиый профиль — профиль почв, фактором дифференциации которых служит присутствующая на небольшой глубине постоянная льдистая мерзлота.
По характеру соотношения генетических горизонтов все почвенные профили можно разделить на две большие группы — простые и сложные, в пределах которых можно выделить несколько типов строения.
Простой профиль
Примитивный профиль имеют почвы на первых стадиях своего образования, когда почвообразованием затронута лишь незначительная поверхностная часть почвообразующей породы. Профиль слабо дифференцирован на горизонты; выделяется лишь поверхностный горизонт А либо А/С, лежащий непосредственно на материнской породе С. Мощность почвы составляет всего несколько сантиметров. Если почва формируется на плотной породе, то она сильно щебнистая. Примером почв с примитивным профилем могут служить литосоли — примитивно-щебнистые почвы, некоторые горно-луговые почвы, регосоли — слаборазвитые почвы на рыхлых породах.
Неполноразвитый профиль формируется на плотных массивно-кристаллических породах либо на крутых склонах. В этом случае имеется полный набор генетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, но все горизонты имеют малую мощность, укороченные; отдельные горизонты могут быть прерывистыми, местами выпадать. Общая мощность почвы небольшая, всего несколько десятков сантиметров. Если почва формируется на плотной породе, то она обычно щебнистая. Примером таких почв могут служить соответствующие роды черноземов или каштановых почв, формирующиеся на плотных породах, многие горные почвы, такие, как горные подзолистые, горные красноземы, горные буроземы и т. п.
Нормальный профиль — это наиболее широко распространенный тип строения почвенного профиля, в котором имеется полный набор генетических горизонтов, характерных для данного типа почвообразования, при нормальной для данных ландшафтных условий мощности горизонтов. Примером может служить подавляющее большинство почв Русской равнины. Это профиль зрелых почв, имеющих большой абсолютный и относительный возраст.
Слабодифференцированный профиль характерен для почв, формирующихся на материнских породах, бедных легковыветривающимися минералами. Такими породами с малым минеральным резервом могут быть, с одной стороны, пески, особенно кварцевые, а с другой — древние фераллитные коры выветривания. И в том и в другом случае формируется весьма растянутый монотонный профиль, практически не расчленяющийся на горизонты, с очень постепенным переходом от маломощного и слаборазвитого поверхностного гумусово-аккумулятив-ного горизонта к не затронутой почвообразованием породе.
Нарушенный (эродированный) профиль имеют почвы, подвергающиеся в разной степени водной, ветровой или пахотной (стаскивание почвы плутом при обработке) эрозии. В этом случае уничтожена верхняя часть почвенного профиля: при слабой эрозии — часть горизонта А, при средней — весь горизонт А и часть 84 горизонта В, при сильной — горизонты А и В.
Сложный профиль
Реликтовый профиль может иметь разные варианты строения, наиболее обычный и простой. В этом случае в почве имеются как бы два самостоятельных профиля, наложенных одни на другой, из которых нижний является погребенным реликтовым, а верхний современным. Таких циклов погребения может быть не два, а несколько, что не меняет общей схемы строения. Могут быть погребены не целые профили, а отдельные горизонты. Обычно почвы с реликтовым профилем встречаются на террасах в речных долинах, в районах интенсивной эоловой деятельности, вблизи вулканов, где имеет место периодическое или однократное отложение наноса на поверхности уже сформированной ранее почвы.
В системе «7-го Приближения» почвоведы США ввели представление о почвенной «последовательности» (sequum), под которой понимается комплекс элювиального и соответствующего ему иллювиального горизонтов, например, «последовательности» А2—В в подзолистой почве или а1—В—Вк — в черноземе. Если две последовательности присутствуют в почве, то такой профиль называется двупоследователь-ным (bisequum), что соответствует описываемому типу строения профиля.
Многочленный профиль формируется на многочленных почвообразующих породах разного строения и выделяется в тех случаях, когда смена породы происходит в пределах почвенного профиля (обычно в пределах 100 см от поверхности). При этом на контакте пород формируется специфический горизонт, свойства которого определяются характером контакта и типом чередования пород. Такие почвы весьма характерны в области распространения последнего материкового оледенения, где особенно четко проявляется слоистость поверхностных наносов.
Полициклический профиль характерен для почв, формирующихся в условиях периодического отложения почвообразующего материала, когда имеются крупные многолетние циклы отложения. Это имеет место в поймах рек или близ вулканов, выбрасывающих периодически вулканический пепел. В этом случае почвообразование не прерывается, как в случае погребения, но цикличность отложения материала приводит к литологической неоднородности в пределах генетических горизонтов.
Нарушенный (перевернутый) профиль имеют почвы, в которых нижележащий горизонт искусственно перемещен на поверхность и перекрывает природный поверхностный горизонт. Это имеет место, например, на пашне, когда глубокой обработкой наверх выворачивается горизонт Aj или В, а гумусовый горизонт сбрасывается вниз при обороте пласта. В небольших масштабах это имеет место близ нор землероев, особенно в степных ландшафтах.
Мозаичный профиль образуется в условиях большой комплексности почвенного покрова. Как особый тип почвенного профиля он был описан Э. А. Корнблюмом для Прикаспийской низменности. Его особенностью является резко выраженная диспропорция и резкие различия формы горизонтов, которые часто перестают быть параллельными земной поверхности; наряду с тонкими приповерхностными горизонтами — слоями в таком профиле обычны изометрические или вытянутые по вертикали горизонты, наибольший размер которых варьирует от единиц до десятков сантиметров; весь профиль выглядит как пятнистый, пестрый, мозаичный. Такой профиль представляет собой наиболее яркое выражение пространственной неоднородности почвы в пределах почвенного индивидуума; педон состоит из множества педонелл (до 40—50). Примером таких почв могут быть описанные Э. А. Корнблюмом и его коллегами лиманные солоди Прикаспия, широко распространенные в полосе средней и северной тайги оглеенно-оподзоленные почвы разных подтипов и видов подзолистого типа.
Выделенные 10 типов строения почвенного профиля характеризуют соотношение различных генетических горизонтов в профиле. Однако этим не исчерпывается разнообразие почвенных профилей как типов вертикальной анизотропности почвы. Их можно классифицировать и в ином плане — по характеру распределения почвенного вещества, отражающемуся определенным образом и в морфологических признаках. Выделены 12 типов распределения веществ (гумуса илистых частиц, карбонатов, гипса, водно-растворимых солей, полуторных окислов, кремнезема, вторичных минералов, конкреций) в почвенном профиле.
1. Аккумулятивный тип характеризует профили с максимальным накоплением веществ (например, гумуса) с поверхности при постепенном падении их содержания с глубиной. Генетически такая аккумуляция может быть как за счет поверхностного поступления вещества (гумуса), так и за счет их приноса грунтовыми водами (соли); морфологически же такие профили будут однотипными. В пределах этого типа можно выделить три подтипа: 1а — регрессивно-аккумулятивный (резкое падение содержания вещества с глубиной, как, например, гумуса в лесных почвах); 16 — прогрессивно-аккумулятивный (выпуклый характер кривой распределения); 1в — равномерно-аккумулятивный (постепенное равномерное снижение содержания с глубиной).
2. Элювиальный тип характеризует профили, где большое значение имеет процесс разрушения и выноса веществ за пределы профиля. Такие профили сравнительно редки, но они существуют в природе. По характеру кривой распределения также можно выделить три подтипа: 2а — регрессивно-элювиальный (вогнутая кривая), 26 — прогрессивно-элювиальный (выпуклая кривая); 2в — равномерно-элювиальный. Такие профили особенно часто образуются в отношении карбонатов или водно-растворимых солей.
3. Грунтово-аккумулятивный тип характеризует гидроморфные или палеогидроморфные почвы. В зависимости от стадии процесса и интенсивности накопления веществ, например, вторичного засоления орошаемых почв, выделяются три подтипа также по характеру кривых распределения: За — регрессивно-грунтово-аккумулятивный (вогнутая кривая); 36 — прогрессивно-грунтово-акку мулятивныи (выпуклая кривая); Зв — равномерно-грунтово-аккумулятивный. Генетически такой тип профиля всегда связан с грунтовыми водами и перемещением веществ вверх по профилю.
Практически этот тип профильного распределения не всегда легко отличить от элювиального (за исключением, может быть, четко выделяемого подтипа 36). Требуется специальное генетическое исследование с привлечением комплекса подходов и методов, чтобы сказать однозначно, к какому типу относится тот или иной профиль. Если в отношении водно-растворимых солей это более или менее легко можно сделать, имея солевой профиль почвы, то в отношении карбонатов, гипса, полуторных окислов имеются значительные трудности в интерпретации.
4. Элювиально-иллювиальный тип встречается наиболее часто в почвах, характеризующихся наличием выноса веществ с поверхности вниз. При этом вещест ва, выносимые сверху, осаждаются в пределах почвенного профиля, образуя иллювиальный горизонт. Характерным примером может служить профиль подзолистых почв. В некоторых случаях может иметь место усложнение такого профиля поверхностной аккумуляцией веществ и тогда образуется аккумулятивно-элювиально-иллювиальный профиль подтипа 46. Примером такого профиля может служить бурозем, сформировавшийся из подзолистой почвы при смене хвойного леса сггироколистненным.
5. Недифференцированный тип характеризует равномерное распределение веществ во всем почвенном профиле (например, R2O3 в профиле типичного чернозема).
Описанные 12 типов распределения веществ в почвенном профиле достаточно полно отражают все встречающиеся в природе случал, важные для детального генетического анализа почв и почвенного покрова. Однако в ряде практических целей можно пользоваться и более упрощенной схемой, скажем, характеризуя распределение гумуса в профиле как резко убывающее, постепенно убывающее, равномерное, нарастающее, бимодальное.
Часто в одной и той же почве могут сочетаться разные типы профилей распределения. Например, в дерново-подзолистой почве имеет место сочетание аккумулятивного профиля гумуса, элювиально-иллювиального профиля глины и полуторных окислов и элювиального профиля натрия и калия. Все эти сочетания дают разнообразие генетических типов профилей почв. Сочетание различных типов строения профилей (по соотношению генетических горизонтов) и типов распределения веществ в профиле дает группу генетических типов почвенных профилей, включающую все разнообразие типов почв. Группа генетических типов профилей включает следующие представители, характеризующие главные особенности строения почвенного профиля.
Недифференцированный (примитивный) профиль характеризует первые стадии почвообразования, когда возраст почвы еще слишком небольшой для
формирования полностью дифференцированного на генетические горизонты профиля, либо почвы на крайне бедных выветриваемыми минералами породах (на кварцевых песках, например). Обычно такой профиль имеет строение (А) С или АС, либо имеет зачатки иных почвенных горизонтов, лишь с трудом отличаемые от почвообразующей породы.
Изогумусовый профиль — профиль почв, имеющих сильно выраженную дифференциацию по гумусу (и, возможно, по легкорастворимым солям, гипсу, карбонатам), но не имеющих дифференциации по более стабильным компонентам; содержание гумуса максимальное с поверхности и постепенно уменьшается с глубиной.
Метаморфический профиль — профиль почв, слабо-или сильнодифференцированных по глине и характеризующихся процессом оглинения во всем профиле или в какой-то его части без перемещения продуктов выветривания (Si02, R2O3, глина) по профилю.
Элювиально-иллювиально-дифференцированный профиль — профиль почв с четко выраженными элювиальным и соответствующим ему иллювиальным горизонтами.
Гидрогенно-дифференцированный профиль — профиль почв, сформировавшихся в условиях современного или древнего гидроморфизма (палеогидро-морфные почвы) и характеризующихся гидрогенной аккумуляцией веществ в какой-то части.
Криогенно-дифференцированиый профиль — профиль почв, фактором дифференциации которых служит присутствующая на небольшой глубине постоянная льдистая мерзлота.
