Морфологических свойств почвы

Морфологические свойства почв – это ее внешний облик, обусловленный сменой горизонтов. Система морфологических показателей почв опирается на визуальный анализ почвенного профиля. Основные морфологические признаки могут трансформироваться под влиянием следующих природных причин.

Строение профиля – это его внешний облик, обусловленный сменой горизонтов. Ход генетических горизонтов соответствует типу почвообразования. Естественных причин нарушений строения профиля несколько. Во-первых, такой причиной может быть перемешивание почвы при вывале деревьев, вынос материала из нижних горизонтов землероями и т. п. Это перемешивание сопряжено с эволюцией профиля и формированием серии горизонтов. Дальнейшая эволюция вывалов требует разных сроков, зависящих от степени вмешательства в почвенный профиль.

Во-вторых, причиной изменения в строении почв может быть смена биогеоценоза. В этом случае меняются многие морфологические признаки (цвет, структура, мощность горизонтов), могут появляться новые горизонты. Так, при смене леса суходольным лугом проявляется горизонт А_д, уменьшается горизонт А2, увеличивается А2В. Для полного формирования нового почвенного профиля в условиях южной тайги в среднем требуется от 600 до 1000 лет [11].

Мощность горизонтов – может меняться как в многолетнем, так и в годовом циклах. В первую очередь это относится к лесной подстилке. Весной и в начале лета ее мощность значительно больше, чем в августе или начале сентября (до нового осеннего листопада). Разница обычно достигает 1–2 см, а по запасам она равна массе опада. Если отмечается постоянная убыль или прибыль в массе подстилки, то следует говорить о трендовом изменении этого органогенного горизонта. Но у лесной подстилки есть также и многолетнее циклическое изменение, связанное с возрастом лесного биогеоценоза. Она достигает максимума в приспевающих древостоях, а в начальной и конечной стадии развития парцеллы она минимальна. Подстилка – единственный морфологический горизонт, который может изменять свою мощность в течение сезона, вплоть до полного исчезновения. Другие морфологические горизонты почв в течение года не меняют свою мощность или изменяют ее очень незначительно, в связи с набуханием и усадкой почв в цикле увлажнения – иссушения. Последнее относится к тяжело суглинистым горизонтам в районах, контрастных по водному режиму.

Цвет – признак, который в сухом состоянии стабилен, а во влажном очень быстро меняется. Из-за связи цвета с увлажнением при его описании всегда учитывается влажность. Цвет, указывая на присутствие в горизонте тех или иных соединений, является важным диагностическим признаком. Так, при сильном увлажнении, когда часть профиля временно представляет собой застойный гидрологический горизонт, может измениться не только выраженность цвета, но и сам цвет, и другие свойства почвы. В застойном горизонте через некоторое время могут появиться голубоватые, белесоватые, сизые тона, которые обычно являются признаком оглеения. В гумусовом темно-сером горизонте оглеение проявляется лишь сизоватым оттенком, что характерно для луговых и дерново-луговых почв. Сухой период может привести к полному исчезновению названных тонов.

Итак, цвет почвы – очень динамичный признак, он заметно меняется в течение сезона во многих почвах. Высушивание образца до воздушно-сухого состояния даже при хранении в лаборатории может существенно изменить цвет почвы. Стандартом при характеристике цвета следует считать индекс цвета по Манселлу для воздушно-сухой почвы, который следует давать при конечном описании почв.

Механический состав – это относительное содержание в почве частиц разной крупности. Поскольку механический состав, по сути, являясь внутренним (физическим) свойством почвы, распознается и по внешним (морфологическим) признакам и в значительной мере формирует другие внешние почвенные свойства – структуру и сложение, то все три перечисленные признака одновременно рассматривают как среди морфологических, так и среди физических свойств почвы. Особенности динамики механического состава почвы, так же как и двух других признаков – структуры и сложения, рассматриваются в данном курсе в разделе «Динамика физических свойств почвы».

Структура – совокупность агрегатов или структурных отдельностей разной величины, формы, пористости и прочности. Структура почвенных горизонтов может меняться в соответствии с изменением почвообразовательного процесса (например, смена БГЦ). Более подробно об изменчивости структуры будет сказано в разделе «Динамика физических свойств почвы».

Сложение – внешнее выражение плотности и пористости почв. Динамика плотности связана с механическим составом и структурой почвы и обсуждается в разделе «Изменение физических свойств почвы».

В целом морфологические свойства почв достаточно динамичны (за исключением гранулометрического состава), однако скорость формирования каждого из них сильно разнится. Оценка скорости формирования некоторых морфологических почвенных свойств приведена в табл. 1.

Итак, морфологические свойства почвы изменяются в течение жизни биогеоценов при их сукцессии, смене парцелл, а также при механическом перемешивании почвенной массы. Они отражают изменения на уровне физических и химических свойств, поэтому при изменении морфологических свойств следует ожидать существенной динамики и сопряженных с ними физических и химических свойств, как в пределах одной экосистемы, так и почвенного покрова и ландшафта.

Таблица 1

Оценка скорости формирования некоторых морфологических свойств почвы (по Л. О. Карпачевскому, 1997)

Антропогенное вмешательство наиболее значимо меняет морфологические свойства в почвах сельхозугодий и городов. Пахота затрагивает верхние 20–30 см почвенного профиля и приводит к появлению перемешанного горизонта А_пах, отличающегося по цвету и структуре от аккумулятивного горизонта фоновых почв, появляется подпахотный горизонт. Строение верхней части профиля упрощается: нередко в состав А_пах оказываются включены и горизонты А1А2 серых лесных почв или А2 дерново-подзолистых.

В городских почвах морфологические свойства меняются еще более радикально: появляются новые (урбик) или исчезают ранее существовавшие (А0, А2) горизонты, меняется мощность и окраска исходных горизонтов, иногда естественные горизонты перемешиваются или полностью уничтожаются. В городских почвах отмечается большое количество антропогенных включений, скелетный материал представлен в основном строительным и бытовым мусором. Профиль оказывается настолько трансформирован, что для почв городов создана своя классификация, опирающаяся на морфологические особенности, присущие только этим почвам [2].