О чем говорят и молчат почвы - Анатолий Никифорович Тюрюканов

у нас к пониманию зональности как широтного явления. Истинное положение дел гораздо сложнее. На наш взгляд, идеальная широтная зональность, в смысле распределения тепла и света, наблюдается только на входе в газовую оболочку планеты. Известно, что при передаче энергии, вещества или информации кроме передатчика должен существовать и приемник сигналов, однако наш “приемник” — биосфера Земли — настолько разнообразен по составу, формам и структуре, что от исходной идеальной зональности на входе в атмосферу не остается и следа. Перераспределение энергетических солнечных потоков необычайно велико и начинается оно с иррегуляции воздушных и водных потоков. Пожалуй, главным качеством “приемника” можно считать его теплоемкость. Две трети поверхности планеты заняты водой — уникальным природным соединением с теплоемкостью, равной 1, в то время как все остальные объекты биосферы и литосферы (пески, граниты, глины и т. д.) имеют теплоемкость 0,2—0,3. Поскольку реальные объекты биосферы, включая почвы, в той или иной степени обводнены, то поглощение тепла в значительной мере будет определяться степенью обводненности. Вторая особенность “приемника” (мы уже говорили об этом) состоит в неровностях земной поверхности и, соответственно, в разной экспозиции склонов по отношению к Солнцу. Это наблюдает реально каждый человек. Даже на обыкновенной пашне часть борозды, обращенная к югу, дает по сравнению с северной частью выигрыш в вегетации на неделю и больше. Таких примеров множество, включая разновременность таяния снега на разных склонах одного холма. Третья особенность “приемника” — в окраске пород, почв, сезонности или вечнозелености растительности и т. д. Чем темнее окраска, тем меньше отражается тепловых инфракрасных лучей и потому темные (черноземные) почвы прогреваются при прочих равных условиях сильнее, чем осветленные. Если же к этим особенностям “приемника” прибавить разнообразную динамику и миграции различных вещественно–энергетических потоков, то ни о какой зональной правильности не может идти речь. Пример тому — теплое течение Гольфстрим, зарождающееся в тропиках и заканчивающееся в Ледовитом океане. Это оно делает нам порт Мурманск незамерзающим в отличие, например, от акватории одесского порта.

В распределении осадков такая же неразбериха, ибо кроме неравномерности в выпадении дождей и снега для понимания реальных почвенных процессов большое значение имеют различные формы мезо– и микрорельефа. Поэтому не удивительно, что даже в области полупустынь и пустынь, где выпадает 200—300 миллиметров осадков в год, существуют различные бессточные западины, которые фактически получают влаги более 500 миллиметров в год. Естественно, что при таком разнообразии теплового и водного режимов отдельные участки земной поверхности отличаются неоднородностью, комплексностью почвенного покрова. Читателям, интересующимся проблемой, можно порекомендовать монографию Н. А. Димо и Б. А. Келлера “В области полупустыни”, вышедшую в 1906 году.

В анализ причин широтного распределения почвенных зон на Русской равнине, кроме планетарно–солнечной связи, входит еще одно “великое неизвестное” — распределение поверхностных наносов, оставленных ледником или его талыми водами. Ледник двигался с севера на юг и, несмотря на помехи различных тектонических структур (например, Среднерусской возвышенности), отлагал разные по гранулометрии наносы также в широтном зональном направлении. На севере остались скалы и камни, далее к югу валунные хрящеватые песчаные морены, далее тонкозернистые супесчаные и легкосуглинистые валунные отложения; примерно на широте Верхней Волги и Северного Подмосковья появляются легкосуглинистые пылеватые маломощные покровные суглинки. Еще южнее расположилась область среднесуглинистых лессовидных пород. И, наконец, в южной Украине и Причерноморье породы с тяжелым механическим составом. Конечно, эта картина схематична.

В схему зональных наносов вторгаются наносы другого состава. Например, песчаное полесье, долины рек, болота и т. д. Изменение гранулометрии наносов также ведет к изменению их обводненности — чем тоньше наносы (мельче частицы), тем больше влаги удерживается в них, тем дольше длится влажнолуговой период, так как капиллярная влага в тонких наносах поднимается намного выше, чем в грубых песчаных. А теплоемкость воды, как мы уже упоминали, равна 1.

Таким образом, на вопрос, чем же определяется широтная зональность почв на Русской равнине, мы не можем дать однозначного ответа. Ибо вектор нарастания инсоляции, то есть распределения солнечного тепла по поверхности Русской равнины, совпадает с вектором распределения состава послеледниковых наносов, на которых в дальнейшем формировались зональные почвы. Оба вектора направлены с севера на юг. Итак, мы имеем в одном уравнении два неизвестных. То ли Солнце как передатчик определяет широтную зональность, то ли гранулометрия наносов. Для решения такого уравнения нужно иметь второе уравнение с теми же неизвестными. И оно существует в распределении зональности почв на североамериканском материке. Как уже говорилось, распределение почвенных зон там имеет меридиональный, а не широтный характер. Но мы знаем, что положение Земли по отношению к Солнцу астрономически постоянно и потому распределение тепла в Северной Америке также имеет широтный характер. Так почему же почвенная зональность в Америке носит меридиональный характер? Да потому, что сток на большой части этого континента осуществляется с горных систем Кордильер и соответственно отложения наносов по гранулометрии изменялись от скально–каменистых россыпей гор до тонких по составу тяжелых суглинков бассейна Миссисипи. Конечно, и в Северной Америке ландшафтная и почвенная мозаика велики, что делает и меридиональную зональность столь же проблематичной, как и широтную на Русской равнине. Но тем не менее из ситуации на этих континентах мы можем решить систему двух уравнений с двумя неизвестными. Итак, судьба солнечного тепла на планете определяется не его количеством (энергией “передатчика” — Солнца), а составом и состоянием земной поверхности (характером наносов и их обводненности, характером снежного покрова, составом растительности и т. д.), то есть способностью “приемника” воспринимать и преобразовывать получаемую солнечную энергию.

Из сказанного следует, что все практические действия людей по управлению солнечной энергией могут носить активный характер в соответствии с конкретными условиями разных регионов, ландшафтов и угодий. В этом смысле ссылки на зональные условия как причины хозяйственных неудач научно некорректны. Ключ к активному управлению почвенными и биосферными процессами находится на Земле, а не в Космосе. Если бы широтная зональность существовала в ее “школьном” понимании, то как бы мы смогли ответить на вопрос, куда она исчезает, например, на огромных просторах Сибири (вечная мерзлота) и на других континентах. В этом смысле Русская равнина является уникальным, а не типичным объектом суши. В этом смысле не может быть зональных систем земледелия, а лишь региональные системы с ландшафтными подсистемами, исходя из вышеупомянутых законов зональности почв и закона топографических комбинаций почв.

В соответствии с разными комбинациями факторов почвообразования на планете возникают разные типы почвообразовательных процессов и соответствующие им разные типы почв со своей особой морфологией, химическим составом, водно–воздушным режимом, биологическими особенностями и т. д.

Среди основных типов почвообразования можно выделить тундровый, подзолистый, болотный, черноземный, сероземный, луговой, дерновый, латеритный, красноземный, мерзлотно–таежный, пустынный