Субтропическая ксерофитно-лесная и кустарниково-степная область коричневых и серо-коричневых почв. Коричневые почвы. Бруниземы
Субтропические засушливые ксерофитно-лесные и кустарниково-степные области распространены на всех материках. Почти все они имеют сложный рельеф: чередуются горные хребты, плоскогорья, плато и межгорные впадины. Горизонтальные почвенные зоны большей частью не выражены, а господствует горная зональность. В почвенном покрове преобладают коричневые, красно-коричневые и серо-коричневые почвы.
Коричневые и красно-коричневые почвы широко распространены в сухих субтропиках Средиземноморья в Южной Европе и Северо-западной Африке, в Мексике, Калифорнии, в Центральном Чили, в Южной Африке, Южной и Юго-Восточной Австралии. Небольшие ареалы коричневых почв имеются в субтропических горных районах восточной Азии, в Западном Тянь-Шане и Памиро-Алае, в Копетдаге, Крыму и в сухих субтропиках Закавказья.
Они сформированы преимущественно на сиаллитно-карбонатных корах выветривания, причем коричневые почвы распространены под низкорослыми разреженными ксерофитными лесами, а серо-коричневые – под кустарниковыми субтропическими степями. Для них характерны непромывной водный режим в условиях переменно-влажного средиземноморского типа климата, для которого характерны сухое жаркое лето и влажная теплая зима с очень непродолжительным снеговым покровом или совсем без него. При значительном количестве осадков – 600–700 мм четко выделяется влажный зимний сезон с температурой от +10 до -3° С и сухой летний. Почвы обычно непромерзающие, формируются под сухими лесами из дуба, лавра, приморской сосны, древовидного можжевельника, шибляком, маквисом, то есть высокозольной растительностью. Эти почвы в течение года испытывают влияние резко отличных друг от друга гидротермических режимов.
В течение зимнего влажного и относительно теплого периода идет интенсивное выветривание первичных и образование вторичных глинных минералов гидрослюдисто-монтмориллонитово-иллитового состава. Подвижные продукты выветривания во влажный зимний период вымываются из верхних частей почвенной толщи на большую или меньшую (в зависимости от количества осадков) глубину. Обычно легкорастворимые соли (хлориды, сульфаты) совершенно удаляются из почвенного профиля, а менее растворимые карбонаты кальция откладываются на глубине 30–50 см и более и образуют карбонатный иллювиальный горизонт. Протекают процессы гумификации и в значительной мере минерализации растительных остатков в условиях нейтральной или слабощелочной среды, богатой основаниями.
В течение жаркого и без дождей лета процессы выветривания значительно замедляются, особенно в верхнем, наиболее сухом горизонте. На некоторой глубине, где почва менее иссушена, эти процессы продолжаются и в течение лета, поэтому наиболее оглиненным оказывается не самый верхний горизонт почв, а горизонт на глубине 30–80 см.
Иссушение поверхности почв обуславливает подтягивание пленочной влаги и растворенных веществ из более глубоких слоев. При испарении влаги растворенные вещества и, в частности, карбонаты кальция кристаллизуются, заполняя капиллярные промежутки в почвенной толще над карбонатным конкреционным горизонтом. Новообразования карбонатов кальция имеют форму тончайшей белой плесени или псевдомицелия. Во время зимнего дождливого периода при промывании почвы водой, значительно насыщенной углекислотой, карбонатная плесень снова растворяется и оттесняется в более глубокие части профиля.
В течение сухого и жаркого лета процессы минерализации сухих веществ замедляются, что способствует полимеризации и сохранению в почвах гумусовых веществ, поэтому содержание гумуса в коричневых почвах составляет обычно 4–7, реже до 10 %, а в серо-коричневых почвах составляет 2,5–4 % с значительным преобладанием группы гуминовых кислот (Сг/Сф –1,5–2,0). Освобождающиеся при выветривании окислы железа в сухой период дегидратируются. Это придает почве красновато-коричневый оттенок, особенно яркий в горизонте максимального оглинивания.
Здесь нет мощных ледниковых пород бореального пояса, или скоплений лессов и лессовидных пород суббореального пояса. Плейстоценовые породы небольшой мощности – основные почвообразующие породы. Часты известняки, где слой А1 почв непосредственно залегает на слое известняков. Встречаются размытые и переотложенные красноцветные коры выветривания изверженных и метаморфических пород. Через атмосферу поступают пылеватые материалы. Породы обычно сильно закарстованы, трещиноваты, что способствует хорошему дренированию и усугубляет засушливость. Грунтовые воды лежат далеко и не оказывают влияния на процессы почвообразования.
В начале плейстоцена происходила энергичная эрозия красноцветных продуктов выветривания, тонкоотмученные скопления которых осаждались на поверхности известняков. Эти отложения получили название «terra rossa» (красная земля). Они особенно распространены на Адриатическом побережье Балканского полуострова. Аналогично возникли более поздние скопления бурых глин, именуемые terra fusca.
Гумусовый горизонт коричневых почв имеет коричневый цвет, комковатую структуру, мощность 20–30 см. Глубже расположен уплотненный горизонт, часто карбонатный В. Еще ниже залегает С, часто скальная порода. В частности, на южном берегу Крыма почвы мощностью 20–30 см залегают мезозойских сланцах, часто вовлеченных в почву из-за плантажа. Типичный профиль почв имеет вид: А1–Вm–Вса–С.
Для коричневых почв характерно медленное убывание гумуса вниз по профилю, слабокислая и нейтральная (в нижних горизонтах часто щелочная) реакция среды, высокая емкость катионного обмена (25–40 смоль/кг) с преобладанием кальция и магния. Отсутствует дифференциация профиля по химическому составу. Они отличаются высокой биологической активностью, особенно весной и осенью, до 40 млн/г почвы микроорганизмов. Гидротермический режим способствует глубокому выветриванию первичных минералов. Водно-физические свойства сравнительно благоприятны.
Содержание илистой фракции в почвенной толще выше, чем в почвообразующей породе. Максимальное содержание ила приурочено к горизонту Вmsial – 50-60 %.
В коричневых почвах высоко общее содержание азота и фосфора, однако подвижных форм фосфора в них недостаточно. В легенде к почвенной карте мира коричневые почвы отнесены к группе камбисолей. В целом почвы засушливых субтропиков высокоплодородны, широко используются для земледелия (пшеница, кукуруза), разведения виноградников, цитрусовых и иных садов, оливковых плантаций. Уничтожение естественной растительности спровоцировало сильную эрозию почв – многие житницы времен Римской империи (Сирия, Алжир) стали опустыненными степями. В Испании, Португалии, Греции до 90 % коричневых почв поражено эрозией. Многие районы нуждаются в орошении.
Более широкому использованию этих почв препятствуют сухой летний период, в течение которого многие культуры требуют полива, горный рельеф, где земледелие зачастую невозможно, а садоводство и виноградарство вызывают сильную эрозию почв. Серо-коричневые почвы в условиях равнинного рельефа используются в земледелии и садоводстве. В областях, где зимний период безморозный, на них выращивают обычно два урожая в год: зимой без полива зерновые культуры (например, пшеницу), а летом с поливом более теплолюбивые культуры (рис, хлопчатник, табак, бахчевые). Часто серо-коричневые почвы используются под сады и виноградники.
Бруниземы – высокогумусные черноземовидные почвы, выщелоченные в верхней части профиля, с текстурным горизонтом Вt и признаками оглеения в нижней части, с уровнем грунтовых вод 1,5–5 м. Это – почвы прерий и памп. Они образуются в умеренно холодном субтропическом климате при 600–1000 мм осадков, средних температурах января от -8 до +4 °С, июля – 20–26 °С. Более 75 % осадков выпадает летом в виде ливней. Коэффициент увлажнения более 1. Имеет место периодически промывной водный режим, поддерживающий относительно высокий уровень грунтовых вод на водоразделах. В Южной Америке выделяют рубриземы, отличающиеся от бруниземов красноватой окраской, но очень близкие к ним по морфологии и почвенным свойствам.
Бруниземы формируются при равнинном или слегка всхолмленном рельефе на лессах и карбонатных моренных суглинках и глинах. Естественная растительность – многолетние высокие (до 1,5 м) злаки с глубокой корневой системой. Надземная фитомасса 5–6 т/га, подземная – 18 т/га. По свойствам бруниземы близки к черноземам, но более выщелочены, часто кислые сверху, не имеют солевых горизонтов. Среди обменных катионов всегда преобладает кальций, но достаточно большой может быть и доля водорода. На северо-востоке США гумуса имеют до 10%, а на юго-западе ареала – 3 %.
Бруниземы характеризуются интенсивным глинообразованием за счет выветривания первичных минералов, преобладает монтмориллонит и иллит. Возраст обычно 16–18 тысяч лет, то есть существенно старше черноземов. Почвообразовательный процесс характеризуется гумусонакоплением, выносом легкорастворимых соединений и ила; привносом элементов с капиллярной каймой почвенно-грунтовых вод. Бруниземы – наиболее плодородные почвы США. Они почти все распаханы, используются под посевы кукурузы и сои («Кукурузный пояс»). При длительной эксплуатации теряют гумус, структуру, порозность, подвержены эрозии.