5.1. Почвенная номенклатура и классификации
Фактически единственной почвенной картой, подходящего для картографирования ландшафтов Среднего Чили масштаба и отвечающей современному уровню развития почвоведения, является Почвенная карта ФАО-ЮНЕСКО, выполненная в масштабе 1:5 000 000. Эта карта соответствует международной почвенной классификации, последние версии которой носят название WRB - World Reference Base for Soil Resources. WRB или, как ее чаще называют, классификация ФАО разрабатывается с 1960-х гг. и с тех пор выдержала множество редакций.
Согласно системе ФАО, при диагностике почв приоритетными являются не факторы почвообразования или генезис почв, как в отечественном почвоведении, а наличие определенных диагностических горизонтов и их свойства. Выделяется около 30 почвенных групп (soil units), к которым на следующем уровне деления присоединяется один из 120 модификаторов. Модификаторы могут уточняться с помощью 10 префиксов.
В данной работе мы использовали различные почвенные классификации, прежде всего известные советские классификации 1977, 1997 гг. и классификацию М.А.Глазовской и В.М.Фридланда 1982 г., а также классификацию ФАО.
В таблице 4 представлены основные почвы Среднего Чили в международной и советской классификации 1977 г. а также перевод названий почв ФАО по П.В.Красильникову [Почвенная номенклатура и корреляция, 1999]:
Таблица 4: Почвенная номенклатура
ФАО | Перевод | советские классификации |
eutric fluvisols | богатые флювисоли | аллювиальные дерновые насыщенные |
eutric regosols | богатые регосоли | |
chromic luvisols | окрашенные лювисоли | коричневые выщелоченные |
lithosols | литосоли | дерновые литогенные |
eutric cambisols | богатые камбисоли | бурые лесные слабоненасыщенные |
dystric cambisols | бедные камбисоли | бурые лесные кислые грубогумусовые |
pellic vertisols | темные вертисоли | черные слитые |
eutric planosols | богатые планосоли | дерновые луговые |
solonetz | солонцы | солонцы |
luvic kastanozems | окрашенные кастаноземы | коричневые выщелоченные |
humic andosols | гумусовые андосоли | вулканические гумусированные |
ochric andosols | светлые андосоли | охристые вулканические |
vitric andosols | стекловатные андосоли | вулканические многослойные |
dystric nitosols | бедные нитосоли | красноземы выщелоченные |
humic gleysols | гумусовые глейсоли | лугово-лесные серые |
humic podzols | гумусовые подзолы | дерново-подзолистые |
5.2. Факторы почвообразования и структура почвенного покрова
Отечественная факторно-генетическая классификация почв Чили слабо разработана, поскольку советские ученые практически не проводили в этой стране полевых и исследовательских работ. Исключение составляют лишь исследования И.С.Михайлова [Михайлов, 1970], который составил описания многих почв, используемые нами в следующей главе.
Огромные перепады высот и резко меняющиеся климатические условия в пределах Субтропического Чили обуславливают значительное разнообразие почв. Наличие прибрежных и межгорных, низменных и возвышенных равнин, подветренных и наветренных горных склонов делает возможным развитие здесь практически всех почв, характерных для субтропического климата. При этом климатическая зональность почвообразования при движении с севера на юг также прослеживается.
Основными факторами, оказавшими влияние на формирование почвенного покрова Чили, являются горный рельеф Анд, современный вулканизм и условия увлажнения, изменяющиеся от переменно-влажных с длительным сухим сезоном на севере до практически равномерного увлажнения на юге.
К югу от 30° ю.ш. высота Анд постепенно уменьшается от 4000 м на севере до 2000 м на юге, поперечные долины и ущелья. Значительная часть восточного сектора Среднего Чили покрыта слоями вулканического пепла, выброшенного цепью действующих вулканов. Даже на самых крутых склонах слой пепла достигает мощности в 4 м. Годовая сумма осадков составляет от 200 мм на севере до 2000 мм и более на юге. Зональная растительность представляет собой преимущественно различные типы лесов умеренного пояса, включая склерофильные вечнозеленые леса, араукариевые леса на севере и из леса из южного бука на юге.
В.А.Ковда, создатель почвенной карты мира (1975 г.), выделяет на территории Среднего Чили две почвенные области - 1) субтропическую засушливую область коричневых, серо-коричневых и лугово-коричневых почв сухой пампы с ксерофильными кустарниками и грунтово-увлажненной влажной пампы и 2) южноамериканскую суббореальную лесную область горных бурых лесных и вулканических почв под широколиственными и смешанными лесами с постоянным увлажнением в течение всего года [Розов, Строганова, 1979].
Согласно В.М.Фридланду [Фридланд, 1979], территория Среднего Чили разделяется на две части и по структуре почвенного покрова. На севере располагается страна дифференцировано-литогенных, дифференцированно-карбонатных и дифференцировано-насыщенных сочетаний-мозаик и сочетаний Андийского Средиземья. На Береговой Кордильере господствуют сочетания-мозаики слаборазвитых каменистых почв с коричневыми почвами, а на Главной Кордильере чаще встречаются насыщенные бурые лесные почвы, хотя нередки и коричневые.
Юг Среднего Чили занят страной дифференцировано-литогенных и дифференцировано-увлажненных сочетаний-мозаик и сочетаний почв. Наиболее бедные породы здесь заняты подзолами, в долинах нередки глеевые почвы. Высоко в горах преобладают горно-луговые почвы и подзолы под зарослями вереска.
5.3. Почвы Среднего Чили по международной классификации
На севере, в пределах Береговой Кордильеры распространены окрашенные лювисоли. Это почвы, сформированные процессами иллювирования глины на кислых интрузивных и метаморфических породах, реже - на базальтовых покровах, как правило, в условиях достаточного увлажнения, промывного водного режима. Диагностическим горизонтом является мощный красновато-коричневый argic (глинистый иллювиальный), выделяющийся по высокому содержанию илистых частиц. Среда почвенного раствора не слишком кислая (рН 5-7,5). В верхней части профиля имеется также коричневатый гумусовый горизонт мощностью около 5 см. В сухой сезон лювисоли способны сильно сжиматься. Вместе с окрашенными лювисолями в этих районах встречаются литосоли (на более крутых горных склонах, с маломощным чехлом рыхлых отложений).
Во внутренних бассейнах в понижениях также развиваются окрашенные вертисоли и солонцы. Вертисоли развиваются преимущественно на основных породах, которые выветриваются быстрее кислых. При выветривании образуются многочисленные глинистые продукты. Вертисоли - тяжелые, глинистые почвы. Профиль этих почв однородный, слабо дифференцированный. Можно выделить верхний темно-серый столбчатый горизонт мощностью 20 см и буровато-серый глыбистый горизонт мощностью до 1 м. Верхняя часть профиля, в отличие от остальной, имеет хорошую комковатую и даже комковато-зернистую структуру, для нее характерно самомульчирование. Содержание гумуса в целом низкое (1,5-2%). В нижней части профиля встречаются карбонаты (в том числе в виде конкреций). Для профиля вертисолей характерно обилие микрооползней, сползающих по трещинам участков почвенной массы. При этом перемещаются и карбонатные конкреции. Трещины начинаются с поверхности и уходят далеко вглубь профиля (в сухое время года). На поверхности вертисолей часто образуется микрорельеф гильгаи - холмики высотой 10-20 см, шириной 1-2 м, образующийся в результате увеличения объема трещин из-за того, что в них попадают различные частицы. Кислотно-щелочной баланс (рН) почвенных растворов вертисолей нейтральный или слабощелочной. Емкость поглощения высокая, особенно много в ППК магния.
Речные долины в пределах внутренних бассейнов сложены гравийно-галечниковыми алювиальными отложениями и сильно обызвесткованы. Они характеризуются преобладанием богатых флювисолей (в хорошо дренируемых участках) и глейсолей (в водозастойных условиях) на четвертичных аллювиальных толщах. Вблизи Тихого океана в супераквальных условиях распространены приморские маршевые солончаки, а на прибрежных песчаных дюнах - слаборазвитые почвы регосоли, характеризующиеся наличием горизонта ochric и значительной подверженностью эрозии и выветриванию.
В горах Главной Кордильеры почвенный покров не имеет сплошного распространения, причем его площадь уменьшается с высотой. Здесь преобладают каменистые маломощные литосоли, а в нижних частях склонов, в зоне аккумуляции питательных веществ - богатые камбисоли (горные бурые лесные сезонно-влажных лесов и кустарников). Выше встречаются бедные камбисоли (горно-луговые почвы), малоплодородные, с ненасыщенностью ППК более 50%.
Южнее, между Вальпараисо и Талькой, Береговая Кордильера, вследствие увеличивающейся эрозионной деятельности рек, становится более расчлененной. На щебнистых элювио-делювиях развиваются фрагментарные почвы с гумусовым горизонтом и щебнисто-фрагментарным коричневато-бурым метаморфическим горизонтом типа cambic - литосоли (лептосоли). В почвах на древних корах выветривания метаморфический горизонт имеет глинистый механический состав и буровато-красный цвет.
В Продольной Долине по-прежнему распространены окрашенные лювисоли, которые здесь ближе к красным почвам высокотравных саванн. Они имеют достаточно мощный серый комковатый гумусовый горизонт мощностью 10-20 см и ярко-охристый или красновато-бурый горизонт cambic с призматическими пленками и "дендритами" гидратов окислов железа и марганца. В нижней части профиля происходит вскипание. Большее распространение получают вертисоли, обладающие горизонтом кремнеземистой седиментации, над которым возникают глеевые и отбеленные горизонты. В замкнутых депрессиях развиваются солончаки, преимущественно сульфатные.
В речных долинах формируются богатые флювисоли и глейсоли, а также планосоли, имеющие дифференцированный, очень контрастный профиль. Планосоли формируются при избыточном поверхностном увлажнении (иногда при затоплении), связанном как с климатическими, так и с орографическими особенностями. Поэтому в них происходят кратковременные глеевые процессы, которые сопровождаются процессами разрушения первичных и немного вторичных минералов - ферролизом. Застаивание влаги усугубляется резкой границей между элювиальным и иллювиальным горизонтами.
В горах наряду с литосолями все большее распространение получают камбисоли под сезонно-влажными широколиственными лесами при отсутствии промерзания - почвы тяжелого механического состава, с горизонтом внутрипочвенного выветривания cambic. В этом горизонте активно идут процессы физико-химического обмена, отмечается накопление минеральных веществ по отношению к породе, характерная ореховатая структура. Наличие такой структуры связано с перестройкой твердой фазы почв при выветривании железа и образовании органо-минеральных комплексов. Также может быть биогенное оструктуривание корнями, микроорганизмами и почвенными животными. Горизонт cambic обычно имеет красноватые и бурые тона окраски, также обусловленные образованием железа. Камбисоли - слабокислые почвы, содержание гумуса достаточно высокое, имеется большое количество оксидов железа. В высокогорьях также встречаются ранкеры - горно-луговые альпийские почвы, имеющие единственный маломощный диагностический горизонт - umbric, плотный, темный и ненасыщенный основаниями. Над ними встречаются лишь фрагментарные примитивные почвы и абиогенные каменные россыпи.
В почвенном покрове территории Среднего Чили между Талькой и Консепсьоном наряду с литосолями и лювисолями значительную роль начинают играть вулканические породы, имеющие здесь уже достаточно широкое распространение. В пределах Продольной долины и низкогорий Главной Кордильеры формируются гумусовые андосоли (вулканические пепловые) почвы, название которых, видимо, связано именно с Андами. Как материнская порода пепел имеет две особенности: 1) он богат первичными минералами, причем преобладают неустойчивые к выветриванию темноцветные минералы - вулканическое стекло, дающее при выветривание аллофаны, пироксены, амфиболы; 2) он очень рыхлый и легкий, поэтому почвы легко проницаемы, легки в обработке, хорошо удерживают и легко отдают влагу и образующиеся при выветривании минеральные вещества. Благодаря этим свойствам подстилающей породы андосоли являются, как правило, одними из самых плодородных почв мира. В Чили наибольшее распространение имеет особая кислая многогумусная разновидность андосолей, называемая трумао (чил. - пыль) [Глазовская, 1983]. Андосоли развиваются весьма динамично из-за постоянного поступления материала, они часто погребаются новыми слоями пепла и начинают формироваться заново, поэтому являются многопрофильными. В гумусовых андосолях имеется достаточно мощный гумусный горизонт umbric, темно-серый или буровато-серый, зернистый, суглинистый, мощностью 40-50 см. Под ним залегает желтовато-бурый или красновато-бурый ореховатый иллювиальный горизонт. Трумао содержат большое количество органических веществ - 15-20%.
Помимо гумусовых андосолей, в Продольной долине встречаются также так называемые стекловатные андосоли с диагностическим горизонтом vitric. Для этого горизонта характерно преобладание вулканического стекла и других первичных минералов, легкий механический состав.
В южной части Среднего Чили гумусовые и стекловатные андосоли занимают еще большие площади в Продольной долине и, особенно, в Главной Коридльере, где вулканические породы образуют мощный покров рыхлых отложений. На щебнистых гляциовулканических отложениях развивается особая разновидность трумао, отличающаяся наличием железо-марганцевых корочек на щебне в иллювиальном горизонте.
Высоко в горах на элювио-делювии осадочных пород также формируются бедные камбисоли с серовато-бурым зернистым гумусовым горизонтом мощностью 15-20 см и коричневато-бурым зернисто-ореховатым горизонтом cambic с железистыми пленками на гранях структурных отдельностей и на щебне. Среди них есть почвы с осветленным оподзоленным подгумусовым горизонтом. Выше 2000 м преобладают альпийские горно-луговые почвы типа ранкеров.
В западной части Продольной долины в условиях постоянного увлажнения на древних красноцветных каолинитовых корах выветривания местами встречаются бедные нитосоли (красновато-коричневые почвы) с глинистыми (аргиллитовым) горизонтом argillic и ненасыщенным на 50% ППК. Горизонт argillic имеет мощность до 1 м, коричневато-красный цвет, крупно-ореховатую структуру, рН 4,3-5,0. В верхней части также обнаруживается темно-бурый зернистый гумусированный горизонт мощностью до 10 см. Для нитосолей характерен диагностический признак nitic - блеск на гранях структурных отдельностей, связанный с процессами сжатия и набухания почвы и с иллювированием глины. Нитосоли обладают хорошей ореховатой структурой. В межгорных долинах береговой Кордильеры распространены глеевые разновидности этих же почв и аллювиальные почвы.
На слабодренированных речных террасах и уплотненных конусах выноса Продольной долины располагаются поверхностно-гидроморфные торфянистые и луговые почвы с прослоями вулканического пепла - гумусовые глейсоли, называемые здесь ньяди (чил. - болото) [Глазовская, 1983]. Они отличаются ярко выраженным водозастойным режимом и имеют органогенный горизонт histic с полуразложившимися растительными остатками. Ниже располагается сизовато- или оливково-серый плывунный бесструктурный глеевый горизонт, а под ним - плотный сцементированный ярко-охристый водоупорный галечниковый горизонт, переходный к почвообразующей породе.
В поймах рек Продольной Долины преобладают флювисоли на галечниковых аллювиальных отложениях.
В пределах Береговой Кордильеры преобладают бедные камбисоли на слюдистых сланцах и других породах в сочетании в литосолями и нитосолями на древних корах. Также встречаются небольшие ареалы подзолов с гумусово-железисто-аллювиальным горизонтом spodic. Для них характерна резкая дифференциация профиля. Не песчаных береговых отмелях местами распространены регосоли.