Почвенный покров Земли представляет собой сложную, открытую иерархически организованную систему. Закономерности пространственного распределения почв являются результатом взаимодействия всех факторов почвообразования и их изменения во времени. Рассмотрим основные , наиболее общие закономерности географии почв, обусловленные биоклиматическими, литолого-геоморфологическими и историко-геологическими факторами.
Биоклиматические закономерности строение почвенного покрова
В качестве глобальных климатически обусловленных закономерностей формирования и строения почвенного покрова прежде всего выделяются горизонтальная и вертикальная зональность и фациальность.
Закон горизонтальной ( широтной) зональности был сформулирован В.В.Докучаевым в 1899 году и наиболее полно обоснован им в известной работе «К учению о зонах природы». В.В.Докучаев писал :»…раз все важнейшие почвообразователи распределяются на земной поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то неизбежно, что и почвы, наши -черноземы, подзолы и пр.- должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и пр.»
Картографическое отображение этот закон получил на составленной В.В.Докучаевым «Схеме почвенных зон Северного полушария» (1899). На ней было выделено пять мировых зон : бореальная (арктическая), лесная, черноземных степей, аэральная и латеритная.
Формулируя закон зональности, Докучаев учитывал сложность строения почвенного покрова Земли, он вполне допускал наличие в природе отклонений конфигурации зон от широтного простирания. Вот что писал по этому вопросу Докучаев: «…начерченная нами выше картина горизонтальных почвенных (а след., и естественно-исторических) зон — есть схема, если угодно закон, но тот и другая выразились бы в своей идеальной форме лишь тогда, если бы поднятие отдельных частей земного шара над уровнем океанов не превышало примерно тысячи фут…, а воды, как пресные, так и морские распределялись бы равномерно и симметрично относительно материков по всему земному шару…» «Но, к счастью человечества, — говорит далее Докучаев, — такого мертвящего сухого однообразия нет в природе… Наша планета испещрена горами, нередко достигающими области вечных, так сказать полярных снегов, и долами, спускающимися местами далеко ниже уровня морского, материки изрезаны иногда причудливой формы морями, заливами, озерами, реками и проч., вызывающими иное распределение климата, осадков, теплоты, а вместе с этим, и иное местное географическое распределение растительности и животных организмов. Поэтому уже a priori нужно было ожидать, что горизонтальные почвенные и естественные материковые зоны должны, там и здесь, претерпевать более или менее существенные отклонения и нарушения их идеальной правильности».
В законе зональности особенно ярко проявилось докучаевское понимание почвы как особого природного тела, генезис и распространение которого неразрывно связаны с природной средой, с факторами и условиями почвообразования. Докучаев не сводил закон зональности к широтно-полосной схеме распределения почв на земной поверхности. Он рассматривал его как общегеографический закон. В широком плане сущность закона зональности заключается в том, что в соответствии с возрастанием действия солнечной энергии на поверхность Земли по мере перехода от полюса к экватору закономерно изменяются в том же направлении энергия и характер всех экзогенных и особенно биогенных процессов. Положение о зональности географической среды вошло в фонд мировой науки и оказало глубокое воздействие на дальнейшее развитие не только почвоведения, но и геоботаники, физической географии и других.
Накопившиеся за истекшие годы материалы по географии почв, и прежде всего анализ мировых почвенных карт, показывают, что научная идея В. В. Докучаева о широтной зональности почв и географической среды целиком подтвердилась, но конкретное содержание ее заметно усложнилось.
В настоящее время можно считать, что закон широтной (горизонтальной) зональности в наиболее общей форме проявляется в наличии на земной поверхности ограниченного числа почвенно-биоклиматических (географических) поясов, протягивающихся через континенты и в самых общих чертах соответствующих мировым почвенным зонам В.В.Докучаева, но значительно более сложных по составу слагающих их почв.
В Северном полушарии выделяют пять основных широтных почвенно-биоклиматических поясов, обусловленных главным образом термическими особенностями климата: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический. Аналогичные поясы могут быть выделены и в Южном полушарии. Выделение почвенных поясов впервые предложил И. П. Герасимов (1945) в результате анализа почвенной карты мира Л. И. Прасолова (1937).
Более детальный анализ географического распространения почв позволяет увидеть и другие проявления закона широтной зональности, выражающиеся, например, в наличии внутри мировых поясов серии широтных зон, названных И. П. Герасимовым «широтно-зональными спектрами» и особенно четко заметных на внутриконтинентальных равнинах. Так, «широтно-зональный спектр» отчетливо проявляется в центральной части Евразии (Русская равнина, Западная Сибирь и прилегающие районы Казахстана и Средней Азии), где в пределах, например,
суббореального пояса выделяются следующие почвенно-географические зоны:
лесостепь — серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы;
степь — обыкновенные и южные черноземы;
сухая степь — темно-каштановые и каштановые почвы;
полупустыня — светло-каштановые и бурые полупустынные почвы;
пустыня—серо-бурые пустынные и такыровидные почвы. Новые материалы показали не только более разнообразный состав почвенных поясов мира, но и не обязательное следование их параллельно широтам.
В зависимости от континентальности климата, его аридности или гумидности существенно различается зональная структура и конфигурация почвенных зон в различных частях континентов земного шара (Розов, 1954). На океанических окраинах Евразии и на континентах меньших размеров распределение почвенных зон вследствие расположения зон увлажнения параллельно очертаниям берегов приближается к меридиональному простиранию (Северная Америка, южные области Южной Америки, Австралия).
В. М. Фридланд предложил различать в зависимости от характера гидротермических условий, обусловливающих смену почвенных зон, несколько типов зональных почвенных структур (1959). В областях влажного и очень сухого климата смена почвенных зон обусловлена изменением в основном термического режима почв. В умеренно влажных областях причиной смены почвенных зон может быть, в свою очередь, изменение степени увлажнения почв. При этом если направление возрастания температур и сухости климата совпадают, то происходит быстрая смена почвенных зон на небольшом расстоянии (например, южные районы Русской и Западно-Сибирской равнин). Если же фактор увлажнения изменяется в направлении, резко отличном от направления изменения температурного фактора, то почвенные зоны теряют широтно-полосную форму и приобретают во многих случаях меридиональное направление (южная половина Северной Америки).
В связи с тем, что широтное расположение почвенных зон является лишь одним из проявлений зональности, термин «широтная почвенная зональность»часто заменяют термином «горизонтальная почвенная зональность», имея в виду полосчатое расположение почвенных зон — ареалов макроструктур почвенного покрова — на равнинах.
Таким образом в настоящее время учение Докучаева о широтной (горизонтальной) зональности почв обогатилось новыми положениями, вытекающими из обширных фактических материалов почвенно-географических исследований.
Явление биоклиматической фациальности почв вызвано изменением континентальности и степени увлажнения климата, определяемыми положением крупных макроструктурных регионов на континенте (по отношению к океанам, горам и др.). Выше мы отмечали, что почвы не образуют на земном шаре сплошных полос. Уже на карте-схеме зон Северного полушария, составленной В.В.Докучаевым, видно, что зона черноземных степей располагается в центре Евразиатского континента и не достигает океанических побережий. Современные почвенные карты показывают , что черноземы степей Евразии при движении на запад сменяются бурыми лесными почвами широколиственных лесов »атлантического» типа. Широтная полоса черноземов не достигает и восточной окраины континента, сменяясь на побережье Тихого океана бурыми лесными почвами широколиственных и хвойно-широколиственных лесов дальневосточного типа.
В экстраконтинентальных климатических условиях Восточной Сибири зональные подзолистые почвы, характерные для таежно-лесной области Русской и Западно-Сибирской равнин, уступают место своеобразным палевым и кислым мерзлотно-таежным почвам лиственничной тайги и лугово-черноземным почвам степных аласов Якутии. А далее к востоку в связи со смягчающим влиянием Тихого океана и особым муссонным характером климата мерзлотно-таежные почвы замещаются буро-таежными почвами Приамурья.
Таким образом, на западе и востоке Евразии в связи с нарастанием океанических влияний или, наоборот, уменьшением континентальности широтно-зональные спектры или затушевываются, или имеют индивидуальную природу.
Все приведенные примеры являются выражением закона фациальности почв, сущность которого, по И. П. Герасимову (1945), заключается в том, что местные провинциальные (фациальные) особенности климатов, обусловленные в основном термодинамическими атмосферными процессами, определяют во многих частях мировых географических поясов радикальное осложнение горизонтальной (широтной) зональности и способствуют проявлению специфических местных явлений вплоть до формирования особых типов почв и индивидуальных закономерностей их географического распределения.
Различные части почвенно-географических поясов с индивидуально выраженным спектром почв получили в почвенно-географическом, районировании название почвенно-биоклиматических областей.
Явление фациальности наблюдается и в более детальном плане внутри почвенных зон в пределах одного и того же почвенного типа, главным образом вследствие особенностей гидротермического режима почв, вызванных неоднородностью биоклиматических условий. Внутризональные подразделения, основанные на том же принципе фациальности, получили название почвенных провинций.
Мысль о биоклиматической провинциальности в распределении почв есть уже в последних работах Докучаева, но разработка учения о почвенно-климатических фациях относится к последокучаевскому периоду и связана прежде всего с трудами Л.И. Прасолова и И. П. Герасимова.
Впервые явление фациальности (провинциальности) почв описано Л.И.Прасоловым. В 1916 г. он выделил провинцию приазовских черноземов, специфику почв которой связывал с особенностями климатических условий. В 1922 г. Прасоловым дано разделение европейской части СССР на «почвенные области», часть из которых выделена с учетом принципа фациальности.
Л.И. Прасолов высказывает мысль о том, что фациальные закономерности могут стоять и выше зональных (это соответствует современным почвенно-биоклиматическим областям, объединяющим спектры почвенных зон).
Это положение развивает и теоретически впоследствии обобщает И.П.Герасимов (1933) в учении о почвенно-климатических фациях как крупных макроструктурных регионах, характеризующихся общностью почвообразования в ряде зональных типов почв. Он обращает внимание на отличия почвенного покрова фаций, зависящие не столько от зонально-климатических условий, сколько от климатических особенностей, определяемых местоположением фации на континенте (по отношению к океанам, горам, и т. д.). И. П. Герасимов выделил на равнинных территориях СССР и прилегающих стран девять почвенно-климатических фаций, которые впоследствии получили отражение в почвенно-биоклиматических областях и почвенных провинциях.
В горных системах мира находит выражение закон вертикальной почвенной зональности, установленный В. В. Докучаевым в 1899 г. на основе исследований почв Кавказа. Он гласит, что в горах основные типы почв распространены в виде высотных поясов (зон), последовательно сменяющих друг друга по мере нарастания абсолютной высоты от подножия гор к вершинам в соответствии с изменением климата, растительности и других условий почвообразования. В.В. Докучаев предполагал, что вертикальная зональность по составу зон аналогична широтной зональности, иначе говоря, с подъемом в горы наблюдается та же смена почвенных зон, что и на равнине, если двигаться от подошвы гор к северу.
Последующие наблюдения подтвердили основную идею Докучаева и вместе с тем показали своеобразие вертикальной зональности во многих районах страны как по составу генетических почвенных типов, так и по характеру их взаимного расположения, что обусловлено большим разнообразием условий горного почвообразования.
С.А. Захаров на Кавказе под альпийскими и субальпийскими лугами выделил самостоятельный генетический тип горно-луговых почв, не встречающийся на равнинах.
Своеобразное расположение почвенных зон в горах, получившее в литературе название «интерференции» (выклинивания или выпадания отдельных почвенных зон), «инверсии» (нарушение порядка расположения почвенных зон по аналогии с горизонтальной зональностью), «миграции» (смещения почвенных зон и проникновения одной из них в другую), первоначально рассматривалось как отклонение от общего правила. Но интенсивно накапливавшийся материал о почвах горных районов Советского Союза создал основу для развития нового положения о множественности структур вертикальной зональности.
По современным представлениям общая закономерность вертикальной почвенной зональности в различных горных странах или даже в различных частях одной горной страны проявляется в виде разнотипной структуры вертикальных почвенных зон (Герасимов, 1948).
Структура вертикальной зональности почв, или последовательность в смене вертикальных почвенных зон, определяется прежде всего положением горной страны в системе горизонтальных почвенных зон и положением горной страны по отношению к океану (континентальная, океаническая или переходная фация). Таким образом, почвы горных территорий в своем распространении отражают закономерности горизонтальной зональности и фациальности. В разработку этого положения большой вклад внесли работы К. Д. Глинки, С. А. Захарова, Л.И.Прасолова, С. С. Неуструева и др.
С.С. Неуструев писал, что если подножие гор лежит в области пустыни, то с высотой будет наблюдаться переход пустынь к степи, которую сменяют леса и горные луга и, наконец, горная тундра. Если же подножие гор находится в лесной зоне, то ни пустынь, ни степей не будет. Относительное положение горной страны часто играет решающую роль в ее облике. Это положение — изолированность от морей другими горными массами, нахождение у морского берега или в центре континента — оказывает влияние главным образом на условия влажности горного климата (1931).
Наиболее интересные опыты систематизации типов структур вертикальной зональности почв СССР и сопредельных территорий с учетом названных закономерностей проведены В. М. Фридландом (1951), Н. Н. Розовым (1954) и М.А.Глазовской (1973).
Например, Н.Н. Розов (1954) в океанических областях субтропического пояса выделяет лугово-буро-красноземный тип структуры вертикальной зональности (снизу вверх сменяют друг друга горные красноземы, горные бурые лесные почвы и горные луговые почвы; Западное Закавказье), а в континентальных областях — лугово-буро-коричневый тип, в нижнем поясе которого горные красноземы и желтоземы замешаются горными коричневыми почвами (Восточное Закавказье;табл.26).
Естественно, что число вертикальных почвенных зон в любой горной стране зависит от ее высоты.
Помимо общих закономерностей для каждой горной системы или. даже для каждого ее склона могут наблюдаться существенные отклонения от изложенной схемы, вызванные положением склонов по отношению к преобладающему движению влажных воздушных масс, экспозицией склонов и наличием температурных инверсий.
Наветренные склоны гор, преграждающие путь насыщенным влагой воздушным массам, получают очень много осадков, и на них формируются спектры гумидных и экстрагумидных вертикальных почвенных зон, среди которых преобладают влажнолесные и горно-луговые почвы с постепенными переходами между зонами и подзонами.
Подветренные склоны гор, наоборот, очень сухие, так как перевалившие через горы воздушные массы далеки от насыщения влагой, и здесь распространены аридные спектры вертикальных почвенных зон, в составе которых принимают незначительное участие или выпадают вовсе горно-лесные почвы, а преобладают горные пустынные, горные степные и горно-лугово-степные почвы с более резкими переходами между зонами и подзонами.
Температурные инверсии, т. е. стекание масс холодного воздуха по склонам и застаивание его в депрессиях, вызывают во многих горных системах континентальных областей обратное расположение вертикальных почвенных зон.
Большое влияние на распределение почв в горных странах оказывает экспозиция склона. Особенно ярко это проявляется в условиях континентального климата. Границы почвенных зон на южных и северных склонах проходят на разной высоте.
В заключение этого раздела необходимо коснуться вопроса о влиянии горных сооружений на расположение горизонтальных почвенных зон прилежащих равнин, хотя это влияние и не может отождествляться с закономерностями вертикальной зональности почв и представляет собой круг местных почвенно-географических явлений. Можно различать предгорно-гумидную и аридно-теневую формы зональности (Ливеровский, Корнблюм, 1960). Первая связана с тем, что в результате так называемого предвосхождения воздушные массы, насыщенные влагой, обильно орошают не только наветренные склоны преграждающих их путь горных сооружений, но и широкую полосу равнин у подножия, достигающую нескольких десятков и сотен километров. На территории СССР предгорно-гумидная зональность ярко выражена в Предкавказье и в северных предгорьях Тянь-Шаня и Копетдага, вызывая обратную последовательность в распределении горизонтальных почвенных зон и подзон на предгорных равнинах.
Вторая, аридно-теневая форма зональности развивается на равнинах в «дождевой тени» гор, куда поступают перевалившие через горы и ставшие теплыми и сухими воздушные массы. Здесь формируются обычно более сухие и пустынные почвы. Примеры местной аридно-теневой зональности можно наблюдать в межгорных котловинах южной Сибири, Алтая и Средней Азии.
Таким образом, горные барьеры приводят к существенным изменениям в очертаниях горизонтальных почвенных зон и подзон в подгорных условиях и вызывают их смещение.
Закономерно сменяя друг друга, почвенно-биоклиматические пояса и почвенно-биоклиматические области образуют зонально-фациальную мегаструктуру почвенного покрова Земли.
Биоклиматические закономерности можно проследить не только на уровне мега- и макроструктур почвенного покрова. Они обнаруживаются и в географии мезо- и микроструктур почвенного покрова. Почвенный покров, в котором ведущую роль играют почвенные комплексы, образует два отчетливо выраженных пояса — криогенных комплексов (арктическая и тундровая зоны, мерзлотные регионы таежной зоны) и солонцовых комплексов (зоны суббореальных сухих степей и полупустынь). Первый пояс представляет собой термическое явление, второй обусловлен континентальным соленакоплением при ограниченном, но еще достаточном для перераспределения солей количеством влаги.
География мезоструктур почвенного покрова связана с зонально-климатическими условиями, поскольку от последних зависит механизм перемещения и перемещающиеся в катенах вещества. Наиболее широко распространены дифференцированно-увлажненные мезоструктуры почвенного покрова, особенно велика их роль в зонах достаточного увлажнения. В зонах умеренного увлажнения преобладают разряды дифференцированного увлажнения-насыщения, а в еще более засушливых — дифференцированно-солонцовых и дифференцированно-засоленных. Эта общая закономерность нарушается в близких по годовому увлажнению засушливых районах субтропиков и особенно тропиков, где в результате хоть и короткого, но четко выраженного периода дождей происходит глубокое вымывание солей, что ослабляет их роль в дифференциации почвенного покрова. В пустынях более заметную роль в дифференциации мезоструктур почвенного покрова играет дифференциация засоления, но степень различия компонентов ослабляется.
Литолого-геоморфологические и историко-геологические закономерности строения почвенного покрова
Влияние биоклиматических факторов существенно видоизменяется в зависимости от литолого-геоморфологических особенностей территории, включая историю ее развития. На земной поверхности положительные и отрицательные элементы рельефа любого уровня связаны между собой процессами денудации и аккумуляции, геохимическим потоком веществ. Это приводит к пространственной дифференциации геохимического фона, на котором протекает почвообразование. С крупными морфоструктурами Земли и сопряженными с ними почвообразующими породами, занимающими большие пространства, связаны и определенные мегаструктуры почвенного покрова — почвенно-геохимические общности (В.А.Ковда, М.А.Глазовская). На этой общей геохимической основе далее развивается процесс геохимической дифференциации почвенного покрова и коры выветривания, приводящий к формированию сопряженных почвенно-геохимических ландшафтов и определенных типов макроструктур почвенного покрова, причем этот процесс является более широким, чем климатическая зональность. Особенно ярко закономерная смена отложений и связанных с ними литогенно-упорядоченных макроструктур почвенного покрова проявляется в межгорных котловинах, на подгорных, древнеаллювиальных и флювиогляциальных равнинах, вокруг действующих или недавно потухших вулканов в связи с ослаблением интенсивновти пеплопадов по мере удаления от центра извержения. В горах, на плоскогорьях и цокольных равнинах , где близко к поверхности подходят плотные изверженные и осадочные породы пестрого литологического состава , формируются мозаичные, неупорядоченные литогенные макроструктуры почвенного покрова.
Особенно успешно почвенно-геохимическое и историко-геологическое направления в географии почв развиваются в трудах В.А.Ковды. Согласно почвенно-геохимической концепции В. А. Ковды, важную роль в географии почв играет не только непосредственная геохимическая сопряженность почв по элементам мезо- и микрорельефа, но и общий геохимический фон, по-разному сложившийся в крупных регионах земного шара в результате длительной геологической истории развития. В. А. Ковда предложил выделить эти регионы в качестве почвенно-геохимических формаций трактуя их как наиболее крупные планетарные группы почв, образующиеся в сходных геолого-тектонических условиях, имеющие общую историю развития и близкий возраст, сопряженный характер геохимического обмена и аккумуляции и сходный характер гумуса и вторичных минералов (1973).
В названиях почвенно-геохимических формаций отображены их главные минерально-химические особенности (табл. 27).
Важно подчеркнуть, что почвенно-геохимические формации, по В. А. Ковде, не только геохимические, но и историко-генетические крупные территориальные общности почв. Наиболее древними на земном шаре являются автоморфные кислые аллитные и аллитно-каолинитовые почвы тропических широт. Их возраст может измеряться десятками миллионов лет. Кислые сиаллитные почвы северных и умеренных широт, формирование которых началось лишь после отступления четвертичного оледенения, имеют возраст всего от сотен до нескольких тысяч лет.
Существенно различается возраст почв и в пределах каждой почвенно-геохимической формации в зависимости от их приуроченности к разновозрастным уровням и формам рельефа.
Исходя из того, что на обширных территориях флювиогляциальных и древнеаллювиальных равнин и дельт первые стадии почвообразования характеризовались субаквальными и гидроморфными условиями почвообразования, а в дальнейшем по мере углубления речных долин претерпевали отрыв от грунтовых вод и переход к автоморфным условиям, В.А.Ковда выделил несколько эволюционных стадий почвообразования. Все они различаются по относительному возрасту почв и свойственному им балансу веществ. Выделены следующие стадии развития почв.
1. Гидроаккумулятивная (субаквальная, подводная, амфибиальная) стадия с положительным балансом веществ (механическим, геохимическим, биологическим).
2. Гидробиоаккумулятивная (гидроморфная, капиллярно-гидроморфная, супераквальная) без механической аккумуляции, но с геохимической и биогенной аккумуляцией веществ.
3. Мезогидроморфная (полугидроморфная) со слабым или периодическим геохимическим притоком веществ из грунтовых вод и биогенной их аккумуляцией.
4. Палеогидроморфная с явными реликтами гидроморфного прошлого при промывном водном режиме и ясной биогенной аккумуляцией веществ.
5. Протерогидроморфная со слабыми следами древнего гидроморфизма, обладающая ныне промывным элювиальным типом баланса веществ.
6, 7, 8. Автоморфные (биоаккумулятивные) стадии не несут в своем профиле никаких признаков прошлого гидроморфизма.
9. Горно-эрозионная стадия со значительным механическим выносом веществ.
Понятно, что это лишь общая схема эволюции почв на обводненных в прошлом равнинах. Однако она имеет очень широкое географическое распространение.
Оригинальное геохимическое направление в глобальной географии почв было разработано М.А. Глазовской(1973). В качестве наиболее крупной почвенно-географической единицы в почвенном покрове суши она предлагала выделять почвенно-геохимические поля, рассматриваемые как территории с господством определенной геохимической ассоциации субаэральных (т.е. развивающихся в условиях атмосферного увлажнения) почв или закономерным сочетанием нескольких геохимических ассоциаций. Каждое поле характеризуется господствующей в почвах реакцией, особым характером гумуса и определенным химико-минералогическим составом минеральной части почвы.
Б.Г. Розанов (1977), развивая далее концепцию В. А. Ковды, считает, что мегаструктура почвенного покрова мира определяется наличием биоклиматических поясов и крупных генетико-морфоструктурных регионов, сформированных в процессе геологической истории развития земной поверхности. Образующаяся мегаструктура может быть кратко охарактеризована как блочная или структурно-блочная. Конфигурация структурных регионов, их размеры и границы определяются прежде всего геологическими факторами и в малой степени связаны с биоклиматогенными процессами, хотя генетически сама природа регионов связана с последними. Наиболее крупной единицей мегаструктуры почвенного покрова земного шара, по Б. Г. Розанову (1977), является почвенная формация (почвенно-геохимическая формация), включающая в себя геохимически сопряженные эволюционные ряды почв с однотипным характером минеральных преобразований (формация криогенных нейтральных и слабокислых насыщенных почв, формация кислых сиаллитных сильнодифференцированных почв, формация нейтральных и слабощелочных гумусово-монтмориллонитовых почв и др.). В пределах почвенных формаций выделяются в качестве второго уровня мегаструктуры почвенные регионы, соответствующие конкретным генетико-морфоструктурным регионам суши (например, таким, как Западно-Сибирская аллювиальная равнина. Балтийская гляциально-эрозионная равнина и др.). В пределах почвенных регионов выделяются более мелкие таксоны в соответствии с особенностями макроструктуры почвенного покрова.
По мнению Г.В. Добровольского, И.С. Урусевской и С.А. Шобы (1990) наряду с различиями структур почвенного покрова, зависящими от биоклиматических факторов, в почвенном покрове крупных геотектонически обособленных морфоструктурных регионов суши существуют черты сходства, связанные с общностью геологической истории и строения территории. Крупные территориальные общности почвенного покрова, сложившиеся в процессе геологической истории современной морфоструктуры суши и характеризующиеся определенными типами мегаструктур почвенного покрова, они выделяют в качестве почвенно-геологических стран. Вследствие четко выраженной геотектонической обособленности, общности типа и интенсивности новейших тектонических движений эти регионы отличаются определенной общностью денудационных и аккумулятивных процессов и территориально совпадают с геоморфологическими странами
Равнины РФ и сопредельных государств можно разделить на следующие почвенно-геологические страны : Балтийская, Восточно-Европейская, Западно-Сибирская, Туранская, Центрально-Казвхстанская, Средне-Сибирская.
Балтийская аккумулятивно-денудационно-равнинная цокольная почвенно-геологическая страна зонально слабодифференцированная с господством маломощных щебнистых подзолисто-альфегумусовых и болотных почв приурочена к восточной части Балтийского кристаллического щита, испытывавшего общую тенденцию к поднятию на всем протяжении развития территории и являющегося в четвертичное время ареной ледниковой экзарации. Близкое залегание кристаллического фундамента, песчано-супесчаный гранулометрический состав и сильная каменистость почвообразующих пород, мелкая расчлененность рельефа определили главные особенности почв и почвенного покрова — господство в автоморфном и полугидроморфном рядах альфегумусового почвообразования (тундровые иллювиально-гумусовые почвы (подбуры), альфегумусовые подзолы), укороченность (карликовость) профилей почв и частые выходы пород на поверхность, пестроту и мелкоконтурность почвенного покрова, наличие цокольных структур почвенного покрова, высокую заболоченность при незначительном участии в структуре почвенного покрова полуболотных почв вследствие резкого перехода повышенных элементов рельефа в понижения, незначительное распространение аллювиальных (пойменных) почв в результате молодости рельефа и неразработанности речных долин, нечетко выраженную горизонтальную зональность как следствие малой сенсорности песков.
Восточно-Европейская скульптурно-аккумулятивно-равнинная почвенно-геологтческая страна с четко выраженным широтно-зональным спектром почв от тундровых до бурых полупустынных занимает большую часть европейской территории РФ и сопредельных государств. Древний кристаллический фундамент Русской платформы, залегающий в ее основе, прикрыт мощным чехлом почти недислоцированных отложений фанерозоя. Жесткость фундамента и спокойное залегание верхних толщ явились причиной равнинности рельефа. Рыхлые почвообразующие породы отличаются значительной мощностью и очень разнообразны по генезису, гранулометрическому составу и свойствам ( некарбонатные, карбонатные, засоленные), что обусловливает даже в пределах общности климата большое разнообразие типов и родов почв и структуры почвенного покрова. В почвенном покрове территории ярко и полно выражена широтная зональность («эталон зональности»), обусловленная прежде всего изменениями климатических условий. Однако, проявлению зональности благоприятствуют равнинность рельефа и преимущественно суглинистый состав почвообразующих пород.
Западно-Сибирская низменная аккумулятивно-равнинная почвенно-геологическая страна с четко выраженным широтно-зональным спектром почв от тундровых до каштановых и обилием болот занимает обширную Западно-Сибирскую низменность. Преобладание в течение длительного времени тектонических опусканий, плоско-равнинный рельеф с малыми гипсометрическими отметками и незначительными уклонами поверхности междуречий, нередкая многократная слоистость почвообразующих пород, затрудняющая дренаж, способствуют заторможенности подзолистого процесса в таежной зоне и широкому развитию процессов заболачивания на севере и засоления — на юге, своеобразию проявления широтной зональности. Основные особенности географии почв Западной Сибири — резкая контрастность почвенного покрова узких приречных дренированных территорий и заболоченных плоских междуречий и повышенный гидроморфизм почв. Это наиболее заболоченный регион мира как по распространению органогенных торфяных почв, так и по заболоченности минеральных почв. Процессы прогрессивного заболачивания весьма активно идут здесь и в настоящее время (Караваева,1982). Структура почвенного покрова Западно-Сибирской равнины характеризуется исключительно высокой сложностью при умеренной контрастности, связанной с господством в ней различного рода переувлажненных почв.
Средне-Сибирская плосковозвышенная структурно-равнинная почвенно-геологическая страна с мозаичным почвенным покровом и преобладанием тундровых и лесных маломощных мерзлотных почв занимает огромную площадь в центре Сибири между Енисеем и Леной, горными странами на юге и побережьем Ледовитого океана на севере. Возвышенный глубоко расчлененный рельеф, господство среди почвообразующих пород маломощных, часто щебнистых элюво-делювиев плотных коренных пород, многие из которых богаты основаниями (траппы, известняки, доломиты и др.), определили формирование широкого зонального спектра автономных почв и небольшую заболоченность почвенного покрова. В структуре почвенного покрова распространены сочетания-мозаики. Много маломощных щебнистых почв. Континентальность климата с температурными инверсиями из-за больших перепадов высот и мозаичность пород затушевывают проявление горизонтальной зональности, несмотря на огромную широтную протяженность страны.
Центрально-Казахстанская цокольно-денудационно-равнинная почвенно-геологическая страна с четко выраженным широтно-зональным спектром почв от черноземно-степных до серо-бурых пустынных, часто маломощных щебнистых, и развитием процессов засоления. Страна характеризуется господством возвышенных денудационных цокольных равнин и мелкосопочника, образовавшихся в результате длительной континентальной денудации и размыва складчатого цоколя, слабым развитием рыхлых наносов, представленных почти повсеместно каменисто-щебнистыми элюво-делювиями коренных пород, распространением древних кор выветривания. На территории страны отчетливо прослеживается широтная зональность со сменой почв от степных черноземов до серо-бурых почв суббореальной пустыни . Общими особенностями почв и почвенного покрова всех зон, связанными с литолого-геоморфологическими факторами и геологической историей страны, являются широкое распространение малоразвитых щебнистых почв, развитие процессов засоления, обусловленных континентальным соленакоплением по депрессиям рельефа, ярко выраженная комплексность почвенного покрова и господство в структуре почвенного покрова микроструктур, проявление в некоторых низкогорных массивах высотной зональности почв.
Туранская низменная структурно-аккумулятивно-равнинная почвенно-геологическая страна с аридным широтно-зональным спектром полупустынных и пустынных засоленных почв и массивами песков расположена между древними остатками горных сооружений Центрально-Казахстанского мелкосопочника и более новыми сильно поднятыми хребтами Среднеазиатских и Восточно-Казахстанских гор. Это обширная низменная равнина с очень разнообразными по гранулометрии почвообразующими породами, интенсивным проявлением эоловых процессов и отчетливо выраженной широтной зональностью почвенного покрова. Общей особенностью почв Туранской равнины является широкое распространение хлоридного и сульфатного засоления вследствие бессточности рельефа. Почвообразование обнаруживает тесную зависимость от характера рельефа и почвообразующих пород, и в пустынях на породах различного гранулометрического состава формируются почвы, различающиеся на уровне типов и соответствующие в своем распространении основным видам пустынь (каменистые, глинистые, песчаные).
Таким образом, свойственные почвенно-геологическим странам своеобразные литолого-геоморфологические, геохимические условия и общность тенденций эволюции ландшафтов в голоцене определяют специфические особенности почв и почвенного покрова, корректируя возникающие под влиянием климата зональные спектры почв, меняя их число, протяженность и очертания, характер границ, а также набор автономных почв в зоне и главные особенности структуры почвенного покрова. Почвенно-геологические страны характеризуются определенным типом мегаструктуры почвенного покрова.
На фоне крупных геоструктурных единиц — почвенно-геологических стран существуют формы макрорельефа, соответствующие геоструктурам более низких порядков (возвышенности , низменности). С ними и слагающими их породами связано формирование определенных генетических типов макроструктур почвенного покрова, которые обособляются на уровне почвенно-геологических регионов. Поскольку формы макрорельефа имеют тектоническую природу почвенно-геологические регионы секут границы почвенных зон.
Дифференциация почвенного покрова в связи с разнообразием рельефа и почвообразующих пород находит яркое выражение в формировании мезострутур почвенного покрова. Литолого-геоморфологические условия определяют компонентный состав почвенного покрова внутри зоны, зависящий от дренированности территории, химико-минералогического и гранулометрического состава почвообразующих пород, а также генетико-геометрическое строение мезоструктур почвенного покрова. Оно определяется, во-первых, тектонически обусловленными морфоструктурными особенностями рельефа, а ,во-вторых, морфоскульптурами рельефа, созданными под влиянием различных экзогенных процессов.
Наибольшее влияние морфоструктурного основания на почвенный покров проявляется на денудационных возвышенных равнинах, в горах, на плато и нагорьях, где обычны выходы на поверхность различных плотных пород и их щебнистых дериватов, что обусловливает литологическую неоднородность и приводит к появлению неупорядоченных мозаичных структур и сложных сочетаний-мозаик. На денудационно-аккумулятивных равнинах влияние литологии морфоструктурного основания проявляется в меньшей степени и преимущественно на участках с глубоким эрозионным расчленением. Здесь широко распространены древовидные (эрозионные) структуры ( например приледниковый пояс Европы, Великие равнины Северной Америки и др.). На аккумулятивных равнинах главная роль в дифференциации почвенного покрова принадлежит экзогенному рельефу, определяющему господство сочетаний почв с упорядоченными генетико-геометрическими формами. Так, например, на обширных пространствах равнин Северной Америки и Евразии, подвергшихся оледенениям, распространены округло-пятнистые мезоструктуры, связанные с холмисто-моренным ледниковым рельефом, которые перемежаются с полосчатыми и разреженно-древовидными сочетаниями водноледниковых равнин.
Несмотря на огромное разнообразие мезоструктур почвеного покрова в их формировании и распространении есть общие закономерности, свойственные всем почвенно-географическим зонам.
Наиболее общее значение имеет та закономерность распределения почв по элементам мезо- и микрорельефа, которую, по С.А. Захарову, следует назвать законом аналогичных топографических рядов почв (1927). Сущность его заключается в том, что в разных почвенных зонах состав почвенного покрова различен, но распределение почв по элементам рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах рельефа расположены почвы генетически самостоятельные (автономные), характеризующиеся относительной аккумуляцией в них малоподвижных веществ, а по мере перехода к отрицательным элементам рельефа все большую долю в почвенном покрове занимают почвы генетически подчиненные с аккумуляцией в них характерных для каждой почвенной зоны подвижных веществ.
Соответственно почвы низин таежно-лесной зоны обогащены окисными и закисными соединениями железа и марганца, лесостепи и северных степей — карбонатами щелочных земель и щелочей, настоящих и полупустынных степей — сульфатами и хлоридами щелочей и щелочных земель.
Подобное распределение почв и характерных для них химических соединений по элементам рельефа в разных почвенно-географических зонах дал еще в 1906 г. Г.Н.Высоцкий в работе «Об оро-климатологических основах классификации почв».
Впоследствии закономерности миграции веществ в почвах, расположенных на разных уровнях рельефа и в разных почвенно-климатических зонах, были обстоятельно изучены и обобщены Б. Б. Полыновым в учении о геохимической сопряженности почв и ландшафтов (1956).
Конечно, своеобразие почв разных геоморфологических уровней определяется не только геохимическими закономерностями миграции и перераспределения веществ по топографическим рядам почв. Оно определяется также, как уже упоминалось, изменением по элементам рельефа микроклиматических и гидрологических условий, влияющих, в свою очередь, на состав и жизнедеятельность почвенной биоты, а значит, и на весь характер почвообразования и свойства почв.
В 1915 г. Я. Н. Афанасьев обратил внимание на своеобразный характер почвенного покрова в понижениях рельефа. По его мнению, по понижениям рельефа имеются микроструктуры со своим микроклиматом и микрорастительными полосами, поэтому и почвы располагаются там подобно микрозонам — полосчато, кольцеобразно, давая свои микропочвенные зоны. С. А. Захаров счел возможным рассматривать закономерности распределения почв в пределах микропонижений в качестве почвенно-географического «закона микрозон» (1927). Однако это явление носит более частный характер и вполне может быть включено в понятие о топографических рядах почв.
Закономерный характер распределения почв по элементам рельефа, тесная генетическая связь между ними и специфический для каждой почвенной зоны топографический ряд почв стали основанием для разработки С. С. Неуструевым (1915) учения о зональных почвенных сочетаниях (по мезорельефу) и комплексах (по микрорельефу). В них он увидел проявление общего закона зональности и поэтому предложил понятие зональных почв заменить понятием зональных комбинаций (сочетаний и комплексов) почв.
Я. Н. Афанасьев также считал, что каждая зона почв состоит в природе не из одной только типичной зональной (по каковой дается имя зоны), а представляет целый комплекс родственных почв, зональный комплекс (1930).
Эти мысли развил Ю. А. Ливеровский (1964), предложивший понимать почвенную зону как ареал определенного типа почвенных сочетаний, в состав которых наряду с одним или несколькими типами плакорных почв входят также типы почв, развивающихся в интразональных условиях.
Из сказанного видно, насколько важным и плодотворным для географии почв явилось понятие о топографических рядах почв, о совмещении в них аналогичных и специфических зональных черт структуры почвенного покрова.
В сущности закон аналогичных топографических рядов почв служит одним из главных руководящих принципов крупномасштабной картографии почв.
Современный почвенный покров представляет собой сложное гетерохронное образование. Гетерохронность обусловливает различия в его составе и строении. В качестве общей закономерности географии структур почвенного покрова отчетливо выражена их зависимость от возраста процессов выветривания и почвообразования. Длительность формирования почвенного покрова весьма различна: сотни тысяч и миллионы лет на древних поверхностях суши (Центральная Австралия, ряд районов Африки и Южной Америки), тысячи лет в регионах, подвергшихся влиянию последнего оледенения (север Европы, север Канады), десятки и сотни лет на молодых террасах рек, озер, морей, в условиях современного вулканизма. Сравнительно молод ( голоцен и моложе) почвенный покров криогенных областей.
Первый опыт отображения на карте разновозрастных территорий, имеющих различную историю формирования почвенного покрова, произведен М.А. Глазовской (1966,1973). Ею выделено несколько типов территорий, названных почвенно-генетическими регионами.
Горные поднятия характеризуются молодым и постоянно возобновляющимся почвенным покровом. В их пределах широко распространены первичные почвы и почво-элювии. Частое обновление почвенного покрова приводит к уничтожению биоклиматических и иных реликтовых черт.
Аллювиальные, флювиогляциальные и молодые приморские равнины также покрыты молодыми почвами, но пережившими аквальную и супераквальную стадии развития и часто сохранившими реликтовые черты гидроморфизма. Территории, покрытые ледниковыми моренными отложениями, относительно молоды, они могли и не проходить супераквальной стадии развития. На внеледниковых равнинах, сложенных лессовыми отложениями, история почвообразования более длительна.
К пластовым и денудационным равнинам приурочены наиболее древние почвы, часто реликтовые по отношению к современным условиям вследствие неоднократных изменений климата и смещений зон и связанных с ними биоклиматических циклов эволюции почв.
Таким образом, рассмотренные биоклиматические, литолого-геоморфологические и историко-геологические закономерности, взаимно налагаясь, определяют многообразие почвенного покрова на разных уровнях его структурной организации.
Дальнейшее развитие почвенно-географических исследований и обобщение их результатов несомненно позволят глубже понять закономерности строения почвенного покрова Земли, а следовательно, и наиболее правильной его охраны, использования и повышения биологической продуктивности.