Вам, туристы!

Почвы и их описание

Территория Советского Союза, раскинувшаяся на тысячи километров с севера на юг и с запада на восток, располагается в различных природных зонах: ледяных пустынь, тундр, лесной, лесостепной, степной, полупустынь и пустынь; в отдельных районах представлена зона влажных и сухих субтропиков.

Каждой природной зоне соответствуют определенные почвы и их сочетания, образующие почвенный покров. Лишь в зоне ледяных пустынь и в высокогорных областях почв, по существу, нет, – на поверхности залегают или вечные льды, или грунты, ненадолго и неглубоко оттаивающие во время короткого и холодного лета. Великий русский естествоиспытатель-почвовед В. В. Докучаев писал, что почвы наиболее правдиво отражают результат "векового взаимодействия между водой, воздухом, землей… с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом страны, – с другой". (В. В. Докучаев Избр. соч., т. III. М., Сельхозгиз, 1949, стр. 318) Действительно, наблюдая и исследуя почву, мы получаем возможность судить о других компонентах природы: о климате, составе и происхождении горных пород, о растительности, животном мире и микроорганизмах.

Планируя маршрут, необходимо знать, в какой природной зоне он будет пролегать, для того чтобы получить некоторое представление о почвенном покрове местности.

Что же представляет собой почва? Не каждая горная порода, выходящая на поверхность, является почвой. Обнажения скал, выходы гранитов, гнейсов и других твердых пород, почти лишенные высокоорганизованных растений, еще не есть почва. Почва – это образовавшийся из первоначальной горной породы особый поверхностный слой, обладающий плодородием.

Значение почв в народном хозяйстве разнообразно. Правильное ведение сельского хозяйства немыслимо без глубокого и всестороннего изучения почв. Осушение болот, орошение засушливых земель, дорожное строительство, лесное хозяйство, сооружение различных построек, организация курортов, санитарно-гигиенические условия больших и малых городов и поселков – все это связано в значительной мере с почвенным покровом.

В задачу туристов во время похода входят наблюдения над почвенным покровом. Несмотря на то, что наука о почвах наиболее активно развивалась именно в нашей стране, все же ряд подробностей до сих пор не отражен на картах и в специальных описаниях. В таких случаях наблюдения туристов могут быть особенно полезными.

Остановимся на некоторых необходимых туристу понятиях о почвах.

В почвах различают две части – минеральную, представляющую собой размельченную и измененную горную породу, и органическую, в которой содержатся разложившиеся остатки растительных и животных организмов и микроорганизмов. Роль последних в процессе почвообразования чрезвычайно велика и заключается в том, что в результате их деятельности органическая часть почвы постепенно переходит в минеральную. Этот процесс перехода в природе совершается непрерывно.

Еще на заре земледельческой культуры люди обращали внимание на окраску почв, считая более плодородными почвы с темным верхним слоем. Действительно, темноокрашенный слой почвы (горизонт) содержит наибольшее количество перегноя – гумуса. В СССР богаты гумусом почвы лесостепей и степей, издавна называемые черноземами. Перегной, или гумус, – это часть почвы в переходной стадии разложения органических остатков. По площади черноземов наша страна занимает первое место в мире.

Почва способна распадаться на разные по величине и форме комочки; это ее свойство называется структурностью. Сочетание же комочков разной величины и формы называется структурой почв.

Различают структуры: листоватую, зернистую, комковатую, глыбистую, столбчатую. Структура отсутствует или почти не выражена у песчаных почв, лучшая структура – у черноземов. Значение структуры для плодородия велико. Чем лучше структура, тем полнее воздухообмен между атмосферой и почвой, а следовательно, в почве больше кислорода. В почвы с хорошей структурой (зернистой, мелкокомковатой и др.) легче проникает влага, что особенно важно в местностях, где осадков выпадает сравнительно немного. В структурных почвах активнее происходит жизнедеятельность микроорганизмов, необходимых для развития культурных растений. В таежных лесах с их плохоструктурными и кислыми почвами можно искусственно улучшить структуру путем известкования. Материалом для известкования служат известняки, доломиты, известковые туфы. Туристы, обнаружив такие породы, должны выяснить пути подхода к ним и сообщить об этом в хозяйственные организации.

Плодородие почв зависит также от химического состава, который определяется специальными анализами. В условиях похода их невозможно осуществить, поэтому надо взять образцы почв с собой и впоследствии передать их для исследования в лабораторию. Одним из важных показателей химических свойств почвы является ее реакция. Почвы бывают кислые, нейтральные и щелочные. Наиболее просто определяется реакция почвы с помощью лакмусовой бумаги. К комочку почвы прикладывают лакмусовую бумагу: при кислой почве синяя бумажка краснеет, при щелочной – красная бумажка синеет, при нейтральной – окраска той и другой бумаги не изменяется. (Лакмусовую бумагу можно купить в магазине химсбыта или получить в химической лаборатории.)

При значительном содержании в почвах некоторых химических соединений образуются скопления их. Так, в подзолистых почвах накапливаются сложные соединения окислов железа, марганца с органическими коллоидами в виде твердых зерен (конкреций ортштейна) или сплошного твердого горизонта, называемого рудяковым.

В почвах лесостепей, степей, полупустынь и пустынь скопления углекислого кальция (карбонатов кальция), гипса, поваренной соли образуют выцветы в виде белых глазков, крупных кристаллов и т. п.

Переувлажненность почвы приводит к заполнению почвенных пор водой, когда поступление кислорода из атмосферы затрудняется или почти прекращается. Такое явление называется оглеением. Внешне оглеение выражается появлением сизоватых или голубоватых пятен в почве или наличием сплошного горизонта такого же цвета. Если переувлажнение вызывается влагой, поступающей за счет атмосферных осадков, оглеение сильнее выражено в верхних слоях почвы; если же за счет грунтовых вод, то оглеенность захватывает нижние горизонты и может отсутствовать вверху.

Оглеение является показателем начавшегося заболачивания почв; чем резче его признаки, тем сильнее идет этот процесс. Чем сильнее заболачивание, тем медленнее идет разложение органических остатков, что приводит к образованию в почвах торфянистого слоя из отмершего мха, опавших листьев, хвои, остатков трав и кустарниково-древееной растительности. Переувлажненные и заболачивающиеся почвы называются подзолисто-глеевыми, торфянисто-подзолисто-глеевыми и торфяно-болотными при мощности торфа соответственно до 10 см, от 10 до 20 см и от 20 до 30 см. Если же мощность торфяного горизонта более 30 см – это уже болотные почвы.

Нередко, говоря о почвах, их называют песчаными, суглинистыми и глинистыми, тем самым отмечая их очень важный признак. Этот признак, называемый механическим составом почвы, относится только к ее минеральной части и не дает представления о химических свойствах, о степени гумусированности и о процессе почвообразования в целом; он одинаково относится к почвам подзолистым, дерново-подзолистым, черноземным и т. д., т. е. к почвам любой природной зоны.

Механическим составом почв и грунтов называется совокупность частиц разной величины и различное соотношение их размеров, от чего существенно зависит сложение почвы, ее воздухообмен, увлажнение и химический состав. Механический состав очень важен в сельскохозяйственном производстве. От механического состава, например, зависят поливные нормы воды в засушливых районах, а также количество канав при осушении и др.

По механическому составу почвы делятся на четыре основные группы: песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. Каждая из них в свою очередь подразделяется на разновидности. В условиях похода простым способом весьма полезно определить группу механического состава. Для этого берут комочек почвы, разминают пальцами, смачивая небольшим количеством воды (или слюной), скатывают на ладони в шнур, который обертывают колечком вокруг пальца. Глина благодаря своей пластичности и липкости тонко раскатывается, образуя кольцо без трещин; суглинок хорошо раскатывается, но кольцо из него получается с трещинками; супесь скатывается в трещиноватый шнур, а кольцо из него сделать нельзя; песок не раскатывается – рассыпается.

Наиболее богаты питательными веществами почвы тяжелого механического состава – суглинистые и глинистые.

В местностях, где к поверхности подходят каменистые горные породы, в почвенном покрове часто встречаются их крупные обломки. На обширных территориях Советского Союза, подвергавшихся древним оледенениям, на поверхности и в почвенном горизонте нередки скопления валунов и гальки, оставленные ледниками. В туристском походе необходимо отмечать на схеме маршрута участки разных степеней завалуненности (слабая, средняя, сильная). Для местных организаций такие данные будут очень полезны.

Каждой природной зоне свойственны определенные типы почв. В лесной зоне господствуют подзолистые почвы (верхний горизонт минеральной части почвы имеет цвет древесной золы) и болотные.

Среди подзолистых почв различают слабо-, средне-, сильноподзолистые и подзолы. При описании таких почв необходимо обращать внимание на соотношение мощностей верхнего гумусового слоя и залегающего под ним осветленного – подзолистого. Если гумусовый слой по мощности больше подзолистого-это слабоподзолистая почва; при равных соотношениях – среднеподзолистая; при большей мощности подзолистого слоя – сильноподзолистая. У некоторых почв оподзоленность выражена или полным отсутствием перегнойного горизонта, или наличием небольших гумусовых пятен, подзолистый же горизонт очень мощный-до 15-20 см, резко белесой окраски и мучнистого сложения. Такие почвы называются подзолами (было бы ошибкой каждую подзолистую почву называть подзолом).

По мере продвижения к югу станут все чаще встречаться травянистые растения и широколиственные древесные породы. Под-зона тайги перейдет в подзону смешанных лесов с дерново-подзолистыми почвами, более богатыми перегноем и с лучшей структурой.

Лесная зона сменяется лесостепной. Здесь на лесных участках залегают серые лесные и дерново-подзолистые почвы, а на открытых степных участках – черноземные. Для черноземов характерен мощный гумусовый горизонт – 40-50 см (до 1 м), а подзолистый горизонт совершенно отсутствует, на некоторой глубине имеются скопления углесолей в виде белых "глазков" и белой "плесени". Действуя .на почву 10-процентным раствором соляной кислоты, можно видеть бурное "вскипание" от выделяющихся пузырьков углекислого газа. Черноземы лесостепей подразделяются на оподзоленные, мощные, тучные и среднегумусные, или обыкновенные. Тучные черноземы отличаются высоким содержанием гумуса, до 18-20% и даже более.

Лесостепи, особенно европейской части, сильно освоены человеком, и целинные участки сохранились лишь в заповедниках и заказниках.

К югу от лесостепей раскинулись степи. До распашки они были заняты естественной травянистой растительностью, среди которой преобладали ковыли. Небольшие лески из дуба, дикой вишни и терна располагаются обычно по балкам и оврагам. В почвенном покрове степей господствуют обыкновенные и карбонатные черноземы; у последних вскипание от соляной кислоты начинается с поверхности или на небольшой глубине. В сухих степях, где чаще встречается сухолюбивая растительность, а разнотравья становится меньше, распространены южные черноземы и темно-каштановые почвы. У южных черноземов гумуса содержится немного, окраска их обычно серая, у темно-каштановых почв гумуса еще меньше, их окраска соответствует названию.

В полупустынях и пустынях (Прикаспийская низменность, советская Средняя Азия, Куро-Араксинская низменность Закавказья) господствуют суховыносливые растения – полыни, полевые злаки, особенно типчак, и др. Растительный покров становится здесь разреженным, подчиняясь неровностям микрорельефа и механическому составу почв и грунтов. Основной фон почвенного покрова в полупустынях составляют каштановые и бурые почвы, а в пустынях – светло-каштановые и особенно сероземы в сочетании с солонцами и солончаками.

Вследствие сухости климата воднорастворимые соединения из верхних горизонтов выносятся слабо, часто остаются у поверхности. В таких местах располагаются особые, очень интересные почвы – солонцы и солончаки. У солончаков скопление солей (поваренной, глауберовой, соды) происходит или на поверхности, или на глубине 10-15 см, у солонцов – на глубине не более 30-40 см. Эти почвы в естественном состоянии не пригодны для произрастания культурных растений.

В походе полезно проследить встречающиеся в зависимости от микрорельефа микрокомплексы (сочетания) почв, для чего надо сделать почвенно-растительный профиль.

Во влажных субтропиках, с обильными осадками до 2000-2500 мм и более, с их пышной растительностью, среди которой имеется вечнозеленая, распространены своеобразные почвы со значительным содержанием гидратов окисей железа и алюминия – красноземы и желтоземы. Название этих почв соответствует их окраске. На таких почвах возделываются цитрусовые, чай, оливковое дерево и другие ценные культуры.

В горных местностях изменение климатических условий с поднятием вверх приводит к смене растительности и почв. Каждому природному поясу соответствует определенный состав растительности и почв. Состав поясов и их характер в различных частях СССР отличаются друг от друга.

У подножий хребтов залегают почвы той природной зоны, в которой находится данная горная страна. Так, на Западном Кавказе в направлении с севера на юг, т. е. от Предкавказья к Главному Кавказскому хребту, наблюдается смена следующих поясов: разнотравные злаковые степи с черноземными почвами переходят на предгорьях в горные лесостепи с черноземными почвами на степных участках и с серыми лесными на лесных; выше (с 500-700 м над уровнем моря) следующий пояс – широколиственных лесов – на горных буроземах и коричневых почвах; далее располагается пояс хвойных лесов на горных слабооподзоленных почвах. Он переходит в субальпийский пояс с высокотравной и кустарниковой растительностью на горных луговых почвах. Субальпийский пояс сменяется альпийским с низкими травостоями на высокогорных луговых почвах. В этом же поясе с высоты 2500 м появляются вечные снежники и льды.

На южных склонах Главного Кавказского хребта со стороны Колхидской низменности (до высоты около 500 м) располагается пояс пышных широколиственных лесов с примесью вечнозеленых деревьев и кустарников, обильно перевитых лианами, на красноземах и желтоземах. Выше примесь вечнозеленых растений уменьшается, под широколиственными лесами залегают горные буроземы, которые еще выше сменяются серыми оподзоленными почвами. С 1200 до 1900 м идет пояс пихтовых лесов с елью ,на горных лесных почвах.

В походе необходимо отмечать изменения растительности в зависимости от характера склонов, т. е. обращены ли они на север, юг, запад, восток; надо отмечать и рельеф склонов, от которого зависит распределение растительности и почв. При помощи высотомера нужно обязательно фиксировать уровни каждого пояса.

При определении вида почвы следует обращать внимание на рельеф, причем не только на его крупные формы, но и на мелкие – кочки, бугры, ложбины, понижения и т. д., так как малейшие изменения рельефа отражаются на увлажнении почв, их тепловых условиях. В результате можно наблюдать на расстоянии нескольких метров смену почв, а значит и смену растительности. В таких случаях туристам полезно составить почвенно-растительный профиль.

Остановимся на некоторых приемах и способах наблюдения и описания почв в походе.

Для наблюдения за почвенным покровом и для его описания требуется саперная лопата, почвенный нож (кухонный), сантиметр или рулетка, лакмусовая бумага синяя и красная, пузырек с 10-процентной соляной кислотой, пипетка глазная, десятикратная лупа, оберточная или газетная бумага, шпагат, горный компас, для горных местностей – высотомер. Полезно сделать выкопировку из почвенной карты района туристского похода.

Место описания должно быть наиболее типично для рельефа и растительности. Например, если маршрут в лесной зоне пролегает вдоль долины реки, следует выбирать пункты описания в придолинной, более дренированной части водораздела, где обычно распространены сосняки и водно-эрозионные формы рельефа.

От выбранного места нужно отойти на несколько десятков метров в сторону, чтобы лучше ориентироваться в рельефе и растительности. Если маршрут проходит через долину, то остановку для описания почвы следует сделать на самой обширной террасе, на участке с наиболее типичной растительностью, затем осмотреть другие террасы.

Для описания почвы закладывают разрез-яму глубиной 60-80 см в зоне подзолистых почв и около 1 м в черноземах. Длина почвенного разреза обычно 120-150 см, ширина 70-80 см. Яму выкапывают с таким расчетом, чтобы какая-либо ее стенка лучше была освещена солнцем во время описания. Нельзя закладывать яму на дорогах, на сильно вытоптанных участках, в местах насыпанного грунта, где уничтожен естественный покров, на перегибах рельефа и т. д. Для описания можно использовать встречающиеся шурфы, карьеры, канавы, если они отвечают отмеченным выше требованиям. Перед описанием эти выемки необходимо тщательно зачистить лопатой или ножом, удалив обвалившийся грунт. Выкапываемая почва выбрасывается на боковые стенки разреза, но не на ту, которая намечена к описанию, на ней сохраняется имеющаяся растительность. Для удобства одна из стенок делается ступенчатой.

Описание ведется по определенной форме. В дневнике или на бланке описания рекомендуется сделать глазомерный профиль рельефа места описания и нанести на него точку разреза.

Запись в дневнике или на бланке ведется примерно по следующей форме: дата, местоположение разреза, его порядковый номер; рельеф участка описания и прилегающих мест {обязательно называть формы микрорельефа – мелкобугристый, крупнобугристый, указывая высоту и размеры; если вблизи проходят овраги и балки, надо отметить их, записав расстояние до разреза); экспозиция склона (если разрез заложен на склоне), угол падения его; в горных местностях – высота над уровнем моря, горная порода на участке описания (по ближайшему геологическому обнажению), условия увлажнения (сухо, влажно, сыро, заболочено), глубина грунтовых вод (если поблизости есть колодец или выходы грунтовых вод); растительный покров (желательно указать ассоциацию, например: ельник-черничник, сосняк-брусничник и т. д.); характер сельскохозяйственного угодья (пашня, сенокос, пастбище и т. д.).

Выкопав почвенную яму, следует тщательно осмотреть основную стенку и боковые. При осмотре можно заметить разную окраску почвенных горизонтов, смену механического состава почвы и различие во влажности по вертикали; хорошо будет видно, что корневая система растений распределяется по вертикали неравномерно; больше корней сосредоточено в гумусовом горизонте, меньше в подзолистом, а корни древесно-кустарниковой растительности и некоторых трав проникают в более глубокий горизонт. Осмотрев разрез, следует отчертить ножом границы горизонтов, затем опустить по стенке разреза рулетку или сантиметр и определить мощность горизонтов. Все описания разреза ведутся по горизонтам, причем каждому из них дается общепринятое буквенное обозначение.

В лесах, где на поверхности почвы обычно имеется мох или торф и оторфованный лесной опад – хвоя, сучки, листья, отмершие стебли растений и т. д., – такой горизонт обозначается "ао", рядом проставляется его мощность в сантиметрах, например, "Ао" – 4 см. Если присутствует только мох, то "Анох" – 5 см. Если сверху залегает торф, "Атор" – 5 см.. Ниже обычно залегает гумусовый горизонт, обозначаемый буквой "А", в подзолистых почвах "Ai", в дерново-подзолистых "А дер". Под гумусовым горизонтом в подзолистых почвах находится горизонт вымывания "As", отсутствующий в черноземах, каштановых и многих других почвах. Гумусовый горизонт подзолистых почв имеет светлосерую окраску, а у черноземов темно-серую до черной. Горизонт "Az" белесовато-серый и палево-серый или белесый при высыхании; он обладает пластинчатой или листоватой структурой, хорошо заметной под лупой. Ниже гумусового горизонта, а у подзолистых почв ниже горизонта "А2" залегает горизонт "В", куда выносятся сверху различные соединения – минеральные и органические. Цвет горизонта "В" обычно бурый или темновато-бурый, но нередко скопления окисей железа, марганца придают ему коричневую или кофейную окраску и сильную плотность. В черноземах и более южных почвах в горизонте "В" обычно находятся скопления различных солей.

Строение почв:

I – подзолистой; II – черноземной

Ниже горизонта "В" залегает не затронутый или слабо затронутый процессом почвообразования горизонт "С", т. е. материнская порода, из которой сформировалась почва. В лесной зоне, в районах распространения карбонатных материнских пород, встречаются особые дерново-перегнойные почвы, содержащие довольно много гумуса, а подзолистый горизонт у них внешне слабо выражен. При действии соляной кислотой на эту почву на небольшой глубине наблюдается вскипание. Проверив на вскипание все почвенные горизонты разреза, обязательно следует записать глубину верхней и нижней границ вскипания. Полезно сделать зарисовку почвенного разреза, отмечая характер перехода одного горизонта в другой.

Вот примерное описание почвенного разреза:

"1962 год, 25 июня, участок маршрута между урочищем "Железо" и ст. Толмачево Лужского района Ленинградской области. Левый коренной берег, в 250 м выше урочища "Железо". Разрез № 3,

Рельеф – слабоволнистая равнина, со слабым падением – 3-2° к долине р. Луги, расчлененная логами глубиной до 8-10 м. В пункте описания плоско-бугристый рельеф, высота бугров 10-12 см, длина до 1 м, ширина до 30 см. На глубине 2 м залегают девонские, красного цвета песчаники, прикрытые моренным суглинком.

Участок хорошо дренирован, в колодце на усадьбе геостанции грунтовые воды на глубине 2-5 м и выходы их вдоль верхней трети склона коренного берега.

Сосняк-брусничник, с единичными елью и березой.

Описание разреза:

Горизонт "Ао" – 3 см, лесной опад из хвои, отмерших трав и кустарничков, очень слабо разложившихся, внизу слегка оторфованный.

Горизонт "а1" – 8 см, темно-серого цвета, супесчаный, с мелкой и единичной галькой, слабо влажный, обильно пронизан корнями растений; структура мелкокомковатая, непрочная, плохо выражена; реакция нейтральная (лакмусовая бумажка не окрашивается); не вскипает; граница с последующим горизонтом четкая.

Горизонт "Аа" – 9 см, светло-серый, с белесыми пятнами, супесчаный, с обильной галькой, влажный; корней мало; структура тонкопластинчатая, непрочная;

реакция слабокислая; в нижней части зерна ортштейна;

граница с нижележащим горизонтом четко выражена, крайне неровная.

Горизонт "В" – 24 см, темно-бурый, с осветленными пятнами сверху и более темной окраски внизу, легко-суглинистый, имеет включения гальки и валунов до 15 см в диаметре, сильно влажный, пронизан древесными корнями; структура комковатая, более прочная, чем в верхнем горизонте; реакция слабокислая; крупные железистые конкреции до 3 ел в диаметре. Граница с нижележащим горизонтом нечеткая.

Горизонт "С" – 30 см и глубже, легкосуглинистый, внизу встречаются комочки красного песчаника и гальки с валунами, которых становится больше; сырой, корней мало, структура не выражена; реакция кислая.

Почва – среднеподзолистая, супесчаная, на валунном моренном суглинке, подстилаемом девонским песчаником.

Наиболее трудно бывает правильно определить тип почвы. Но если описание составлено хорошо, то название почвы можно уточнить с помощью специалиста после возвращения из похода.

В ряде случаев полезно брать образцы почв. Для этого из средней части каждого горизонта чистым ножом отламывают или вырезают комок весом примерно 300 г и завертывают в газетную или оберточную бумагу. Нельзя использовать бумагу, в которой находилась пища или химикалии. Не допускается смешивание почвы из разных горизонтов.

В левый угол бумажного листа завертывается этикетка с обозначением номера разреза или' почвенной прикопки, названием горизонта и указанием глубины взятия образца; там же проставляется дата, фамилия лица, взявшего образец. Завернув образец, его завязывают шпагатом, на внешней стороне пакета ставят номер разреза и горизонт. В полевом дневнике под описанием почвы отмечают горизонты и глубину, из которых взяты образцы. Сырые образцы во время стоянок просушивают на воздухе.

Чтобы сэкономить время, не надо закладывать много почвенных ям, можно делать только прикопки глубиной не более 20-30 см. Но можно обходиться и без них, если внимательно наблюдать за растительным покровом, смена которого свидетельствует о смене почв.

Основной задачей почвенных наблюдений в походе является выяснение преобладающих в данной местности почв и их связей с рельефом и растительностью. Поэтому на схеме туристского маршрута и в дневнике обязательно надо отмечать участки, где преобладают те или другие почвы. По завершении похода описания систематизируют. Образцы желательно показать специалистам (почвоведам или агрономам) и, если нужно, сдать в лабораторию для анализа. В отчете или пояснительной записке следует изложить основные сведения о почвенном покрове туристского маршрута, иллюстрируя его фотоснимками, профилями, зарисовками. В отчет должны войти данные анализов (если они производились). Все материалы необходимо сдать в краеведческий музей или в научные и хозяйственные организации.

Алпатьев А. М. Полевая практика по географии почв. В книге А. М. Алпатьева, А. М. Архангельского, Т. Н. Гордеевой "Полевая практика по физической географии". М., Учпедгиз, 1958.

Монин С. А. Учебная полевая практика по географии почв. М., Учпедгиз, 1954.

Монин С. А. География почв с основами почвоведения. М., Учпедгиз, 1957.