Полевое исследование и картографирование почв, 1990).
Рис. 6.1. Картосхема основных почвенных структур Беларуси
Глава 6. СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА БЕЛАРУСИ
Еще В.В. Докучаев ввел в обиход понятие «топография почв», подразумевающее смену почв на небольших пространствах. Современное учение о структуре почвенного покрова опирается на понятие «элементарный почвенный ареал» (ЭПА), под которым понимается участок территории, занятый одной почвой наиболее низкого таксономического уровня классификации (разряда), со всех сторон ограниченный другими ЭПА. Сочетания ЭПА образуют почвенные комбинации, которые определяют структуру почвенного покрова территории.
Элементарные почвенные ареалы соответствуют определенным микро- и мезоформам рельефа. Из микроструктур, то есть любых генетических типов повторяющихся форм микронеоднородности почв, состоящих из ЭПА, в Беларуси наиболее распространены микроструктуры топогенной природы (западины, ложбины, борозды, микроповышения, прирусловые валы и т.п.), образующие комбинации преимущественно типа комплексов. Комплексы – тип почвенных комбинаций с регулярным чередованием мелких пятен (до десятков метров) контрастно различающихся почв, взаимно генетически обусловленных.
Из мезоструктур в республике наиболее распространены топогенные мезоструктуры типа сочетаний, то есть контрастных почвенных комбинаций с однонаправленной связью между компонентами. Реже встречаются мозаики – контрастные комбинации почв, обусловленные значительными изменениями в пространстве состава и свойств почвообразующих пород.
Границы ЭПА часто определяют по их коэффициенту расчленения (Кр) – отношение длины почвенного ареала к длине равновеликой окружности. В зависимости от величины Кр выделяют 4 группы ЭПА: нерасчлененные (до 2), слабо- (2-4), средне- (4-6) и сильнорасчлененные (более 6) ЭПА.
В белорусском почвоведении для характеристики пестроты почвенного покрова чаще пользуются показателем коэффициента неоднородности (Кн). Для его определения на крупномасштабной почвенной карте (М 1: 10000) в пределах объекта исследований выделяют квадрат площадью 100-200 га с наиболее типичными для данной территории топографическими и почвенными условиями. В выделенном квадрате определяют длину всех границ почвенных ареалов, подсчитывают количество почвенных контуров и их площадь в процентах от общей площади ключевого участка, устанавливают фоновую или преобладающую по площади почвенную разновидность. Коэффициент неоднородности рассчитывают следующим образом:
Кн = Кр * Кк,
где Кр - коэффициент расчлененности;
Кк - коэффициент контрастности.
Кр =Σl/S,
где Σ1 - сумма длины границ всех почвенных ареалов;
S - общая площадь ключевого участка.
Кк = (ax+by+c…)/20,
где а, b, с ... - площади почвенных разновидностей в процентах от общей площади ключевого участка;
х, у ... - степень контрастности почвенных разновидностей по отношению к фоновой, доминирующей почве.
Степень контрастности определяют по специальной шкале контрастности почв (Полевое исследование и картографирование почв, 1990 г.).
Выделяют 5 групп территорий по степени неоднородности почвенного покрова:
1) очень сильно неоднородная Кн больше 30
2) сильно неоднородная Кн 20–30
3) средне неоднородная Кн 10–20
4) слабо неоднородная Кн 5–10
5) однородная Кн меньше 5
К очень сильно и сильно неоднородным территориям обычно относят участки, приуроченные к моренным возвышенностям и платообразным равнинам, перекрытым лессами и лессовидными суглинками.
К средне- и слабо неоднородным территориям относятся донно-моренные, флювиогляциальные, древнеаллювиальные равнины в зоне сожского и днепровского оледенения, озерно-ледниковые низины.
Определение коэффициента неоднородности почвенного покрова имеет важное практическое значение. Так, оно позволяет оптимизировать объем работ при детальном почвенном обследовании, которое чаще всего проводится в нашей стране на объектах потенциального мелиоративного строительства. Для территорий с коэффициентом неоднородности менее 20 оптимальным масштабом съемки является масштаб 1: 5000, так как картографирование в этом масштабе позволяет раскрыть основные особенности почвенного покрова этих территорий.
Оптимальным масштабом почвенной съемки для территорий с Кн больше 20 (сильно и очень сильно неоднородные) является масштаб 1:2000, так как детальное картографирование в этом масштабе позволяет выделять мелкоконтурные ареалы заболоченных и автоморфных почв, нередко определяющих неоднородность увлажнения территорий (блюдца, мелкие межхолмные понижения, сточные и проточные ложбины), которые часто «теряются» на почвенных картах М 1:5000 и 1:10000. Дальнейшая детализация почвенной съемки (М 1:1000 и 1:500) не вносит существенных коррективов в почвенные карты. Кн, рассчитанный по картам масштаба 1:1000 и 1:500, остается прежним. Картографирование почв в масштабе 1:2000 позволяет отразить с высокой степенью точности особенности строения почвенного покрова.
В связи с неоднородностью почвенного покрова необходимо закладывать наиболее рациональное количество разрезов, которые могли бы характеризовать разные по неоднородности почвенного покрова территории. Опытным путем на основании детального почвенного картографирования в разных районах республики установлено, что необходимое количество основных разрезов на 100 га без применения аэрофотоснимков в масштабе 1:5000 составляет 30 при однородном, 40 при слабо неоднородном, 60 при средне неоднородном почвенном покрове, а при картировании сильно и очень сильно неоднородных территорий в масштабе 1:2000 возрастает до 100 и 150.
Представление о неоднородности почвенного покрова территории страны может дать карта-схема структуры почвенного покрова Беларуси (рис. 6.1), на которой условными обозначениями показаны самые распространенные почвенные комбинации (Полевое исследование и картографирование почв, 1990 г.).
Всего картосхема основных почвенных структур Беларуси насчитывает 20 наименований, специфику которых важно учитывать при планировании рационального землепользования в каждой конкретной зоне, провинции, районе. Выделяются следующие комбинации, причем почвы, указанные первыми в названии почвенной комбинации, занимают в ней преобладающую площадь (более 40 %):
1. Дерново-подзолистые, часто эродированные, торфяно-болотные (20–25 %) и дерново-заболоченные (10–15 %) почвы, развитые на моренных, нередко карбонатных суглинках. (Земли эрозионно опасные, средне и сильно завалуненные, сильно расчлененные котловинами и межхолмными понижениями. Средняя площадь контура менее 3 га. Коэффициент неоднородности (Кн) большей частью превышает 30.)
2. Дерново-подзолистые, часто эродированные, дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные (10–15 %) почвы, развитые на супесчано-суглинистых, реже песчаных, моренных отложениях, иногда перекрытых маломощными лессовидными суглинками. (Земли эрозионно опасные, завалуненные, сильно расчлененные долинной и овражно-балочной сетью. Средняя площадь контура 3–5 га. Кн – более 20.)
3. Дерново-подзолистые, местами дефлированные, и дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные (20–30 %) почвы, развитые на мощных водно-ледниковых песках и супесях, подстилаемых песками. (Земли дефляционно опасные, местами сильнощебнистые. Средняя площадь контура более 15 га. Кн – в пределах от 5 до 10.)
4. Дерново-палево-подзолистые, часто эродированные, дерновые заболоченные (15–20 %) на мощных лессовидных суглинках и лессах. (Земли эрозионно опасные, сильно расчлененные балочно-овражной сетью. Средняя площадь контура 10–15 га. Кн – менее 5.)
5. Дерново-подзолистые, дерново-подзолистые заболоченные (20–30 %), дерновые заболоченные (менее 10 %) суглинистые и супесчаные почвы на пылевато-песчанистых суглинках и супесях, подстилаемых с глубины 0,5–1,0 м моренным суглинком или песком. (Земли неоднородные по гранулометрическому составу и увлажнению, множество крупных и мелких западин, часто занятых болотами переходного и верхового типа. Средняя площадь контура 3–5 га. Кн изменяется от 10 до 20.)
6. Дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные, дерново-палево-подзолистые эродированные (30–40 %) и иловато-глеевые (10–15 %) на мощных лессовидных суглинках и лессах. (Земли эрозионно опасные с большим количеством блюдцеобразных западин – 40–120 на 100 га. Кн в большинстве случаев более 30.)
7. Дерново-палево-подзолистые эродированные, дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные (20–25 %) и дерновые заболоченные (5–10 %) почвы на маломощных лессовидных суглинках, подстилаемых мореной, реже водно-ледниковыми песками. (Земли эрозионно опасные, расчлененные овражно-балочной сетью и речными долинами, с наличием от 20 до 40 блюдцеобразных западин на 100 га. Средняя площадь контура 10–15 га. Кн – более 20.)
8. Дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные, дерново-подзолисто-глееватые (25–35 %) и дерновые заболоченные (15–20 %) почвы на маломощных пылеватых (лессовидных) суглинках, подстилаемых с глубины 0,4–0,6 м мореной или водно-ледниковыми песками. (Земли поверхностно переувлажненные, с крупными неглубокими понижениями и блюдцеобразными западинами – до 20 на 100 га. Кн изменяется от 10 до 20.)
9. Дерново-подзолистые временно-избыточно увлажненные, дерново-подзолистые глееватые (23–30 %), торфяно-болотные, преимущественно низинные (10–15 %) и дерновые заболоченные (менее 10 %) почвы на моренных суглинках. (Земли поверхностно переувлажненные, средняя площадь контура 5–10 га. Кн изменяется от 10 до 20.)
10. Дерново-подзолистые, часто оглеенные на контакте, дерново-подзолистые заболоченные(30–50 %), торфяно-болотные низинных болот (5–10 %), дерновые заболоченные (менее 5 %) почвы наводно-ледниковых супесях и песках, подстилаемых с глубины менее 1 м мореной, часто с прослойкой песка на контакте, реже глубокими песками. (Земли неоднородные по увлажнению, завалуненные, расчлененные сетью балок и долин, с крупными депрессиями. Средняя площадь контура 10-15 га. Кн колеблется от 5 до 10.)
11. Дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные, дерновые заболоченные(10–15 %) и торфяно-болотные переходных и верховых болот (5–10 %) почвы на озерно-ледниковыхсуглинках и глинах. (Земли поверхностно переувлажненные, местами эрозионно опасные, расчлененные западинами и широкими ложбинами. Средняя площадь контура 10–15 га. Кн изменяется от5 до 10.)
12. Дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные, дерново-подзолистые глееватые (20–30 %) и торфяно-болотные верховые и переходные остаточно-низинные (10–15 %) почвы на озерно-ледниковых песках и супесях, подстилаемых с глубины менее 1 м озерно-ледни-ковыми глинами. (Земли поверхностно переувлажненные, очень сильно неоднородные. Средняя площадь контура менее 3 га. Кн более 30.)
13. Дерново-подзолистые оглеенные внизу, дерново-подзолистые заболоченные с иллювиально-гумусовым горизонтом (40–50 %), торфяно-болотные переходного и низинного типа (20–25 %) на водно-ледниковых и древнеаллювиальных песках. (Земли сильно неоднородные по характеру и степени увлажнения, слабо расчлененные крупными и мелкими западинами. Средняя площадь контура 3–5 га. Кн более 30.)
14. Дерново-подзолистые заболоченные, дерновые заболоченные (20–30 %), торфяно-болотные, преимущественно низинного типа (20–25 %) почвы на водно-ледниковых и моренных супесях и песках, подстилаемых с глубины 0,3– 0,5 м моренными суглинками или песками. (Земли, переувлажненные поверхностными и грунтовыми водами, сильно неоднородные по характеру и степени увлажнения, по гранулометрическому составу. Крупные массивы низинных и верховых болот. Средняя площадь контура менее 3 га. Кн более 30.)
15. Дерново-подзолистые оглеенные внизу или оглеенные на контакте, дерново-подзолистые заболоченные (более 50 %), торфяно-болотные низинного и переходного типа (5–10 %) почвы на водно-ледниковых и древнеаллювиальных песках и супесях, подстилаемых с глубины 0,5–2,0 м мореной. (Земли неоднородные по увлажнению и строению почвообразующих пород, слабо и средне расчлененные крупными и мелкими западинами. Средний размер контура 5–10 га. Кн изменяется от 10 до 20.)
16. Дерново-подзолистые оглеенные внизу, дерново-подзолистые глееватые и глеевые(30–40 %), торфяно-болотные низинного типа (20–30%) и дерновые заболоченные (10–15 %) почвы на озерно-аллювиальных песках. (Земли, переувлажненные за счет близкого расположения к поверхности уровня грунтовых вод, с неоднородным почвенным покровом, местами дефляционноопасные, слабо расчлененные западинами и гривами. Средняя площадь контура 10–15 га. Кн в основном изменяется от 10 до 20.)
17. Пойменные дерновые и дерновые заболоченные (60-70 %), местами неразвитые (10-15 %) и иловато-глеевые (10 %) почвы на песчано-супесчаном и суглинистом аллювии. (Земли сильнонеоднородные по степени увлажнения, местами дефляционно опасные. Средняя площадь контура менее 3 га. Кн более 20.)
18. Пойменные торфяно-болотные, иловато-глеевые (10–15 %) и дерновые заболоченные почвы (15–20 %), преимущественно на песчано-супесчаном аллювии. (Земли сильно обводненные, местами с неоднородным почвенным покровом. Средняя площадь контура более 15 га. Кн более 20.)
17а и 18а. С включением палеопойменных почв (15–20 %).
19. Сочетания пойменных торфяно-болотных и дерновых заболоченных почв. Кн колеблется в пределах от 10 до 20.
20. Наиболее крупные массивы болот:
а) низинных;
б) верховых и переходных.
Особенно большое значение неоднородность почвенного покрова имеет в районах осушительной мелиорации. Так, в пределах Брестского Полесья очень распространены так называемые мелкозалежные торфяники, представляющие собой обычно мозаичные сочетания торфянисто- и торфяно-глеевых почв низинного типа с небольшими (0,1-5 га) участками минеральных, чаще дерновых заболоченных (Романова Т.А., Котович А.М., 1980). Главным следствием такой неоднородности является различная влагообеспеченность в вегетационный период, разница в запасах влаги в конце лета между вершинами повышений и понижениями с дерново-глеевыми или торфяно-глеевыми почвами может составлять 10 и более раз. Высокая контрастность таких массивов в редких случаях допускает возможность их использования в зерно-травяных севооборотах, а чаще вынуждает в целях сохранения торфяного слоя организовывать на таких землях улучшенные луговые угодья, а в отдельных случаях их необходимо использовать под залесение.