Экология / Рефераты

RSS-лента | Поиск | О проекте | Обратная связь
Экология, всё об экологии
— Вернуться на главную страницу | — Вернуться к списку рефератов

 Классификация почв России и перспективы ее развития

Авторы: Шишов Л.Л., Лебедева И.И., Тонконогов В.Д.

Проблема классификации почв всегда занимала важное место в процессе становления русского почвоведения и всегда являлась объектом острых дискуссий. В результате в России сложилась и продолжает развиваться школа генетической классификации почв, сущность которой составляет единство свойств, процессов и факторов почвообразования. Первая официальная классификация почв страны как единая унифицированная система была предложена Почвенным институтом им. В.В. Докучаева в начале 1960-х гг. Она развивала идеи И.П. Герасимова, А.А. Завалишина, Е.Н. Ивановой и строилась на базе конкретных разработок Ивановой и Розова (1960). Изданные в 1967 г. "Указания по классификации и диагностике почв" представляли собой эколого-генетическую классификацию, опирающуюся на детерминированную взаимосвязь компонентов докучаевской триады "факторы–процессы–свойства". При этом определенное сочетание факторов ассоциировалось с определенным строением профиля. При выделении наиболее крупных таксономических единиц типов и подтипов решающее значение придавалось климату и биоте, а точнее – географическому положению почв в системе природно-климатических зон, подзон и фаций, а также степени гидроморфизма.
Предложенная классификация отличалась внутренней логикой, позволяла вскрывать сущность почвообразования и прогнозировать развитие почв в изменяющейся географической среде. Эти положительные качества определили длительное и успешное использование классификации в нашей стране, а также оказали заметное влияние на почвенные классификации других стран мира, в том числе на легенду почвенной карты Мира ФАО.
Вместе с тем эколого-генетические принципы обусловливали выделение таксономических единиц скорее как географических сообществ почв, чем ясно обозначенных почвенных групп, характеризующихся определенным строением профиля и комплексом свойств. Следствием такого подхода были расплывчатость и неоднозначность диагностики типов и подтипов, перенасыщенность классификации фациальными подтипами, не различающимися по своему строению и выделенными исключительно по гидротермическим показателям климата. Кроме того, важным недостатком этой классификации можно считать ее закрытость для почв, не вписывающихся в образ зональных типов или подзональных подтипов. Для подобных "нетипичных" почвенных образований была предусмотрена обширная и разнокачественная группа родовых подразделений, выделенных по разным признакам. Объединяло родовые выделы только одно: их специфика не определялась особенностями биоклимата. По этой же причине "закрытости" в предложенную классификацию объективно не мог быть включен обширный массив естественных почв, вновь выделенных к этому времени преимущественно на территории Сибири и европейского Севера, а также весь спектр антропогенно-преобразованных почв.
Через 10 лет после выхода "Указаний ..." на их основе вышла в свет "Классификация и диагностика почв СССР" (1977), в которой была предпринята попытка преодолеть закрытость системы, усилить субстантивное начало при диагностике почв и тем самым сделать более объективной и определенной формализацию основных таксонов. Одним из шагов в этом направлении было разделение почв, формирующихся в сходных климатических условиях, но различающихся строением профиля и основными свойствами. Так, в типе подзолистых почв были выделены две неклассификационные группы подзолов и подзолистых почв, имеющих принципиально разные иллювиальные горизонты. Впервые в классификацию вводятся освоенные и окультуренные варианты отдельных типов почв, хотя их таксономическое положение также остается неопределенным. Однако усиление в классификации роли субстантивной составляющей неизбежно входило в противоречие с эколого-генетическими принципами. "Классификация и диагностика почв СССР" по существу оставалась эколого-генетической и наследовала многие недостатки "Указаний по классификации ...". Значительно большее развитие субстантивные принципы получили при разработке Программы почвенной карты СССР масштаба 1:25 000 000 (1972), которая проводилась под руководством В.М. Фридланда практически одновременно с подготовкой "Классификации и диагностики почв СССР". Диагностика почв опиралась на строение почвенного профиля, в связи с чем была предпринята попытка унификации его описания на основании единого списка и краткой характеристики основных генетических горизонтов.
Следующим шагом к созданию субстантивной классификации почв явилась книга В.М. Фридланда "Основные принципы и элементы базовой классификации почв и программа работы по ее созданию" (1982), которая в значительной мере подвела итог длительной работе коллектива ученых, входящих в Межведомственную комиссию по классификации почв. В этой книге реализована идея построения классификации в виде нескольких независимых компонент: профильно-генетической, минералого-петрографической и режимной. Основным ядром классификации является профильно-генетическая компонента, включающая наряду с традиционными для отечественных классификаций таксономическими единицами (типами и подтипами) надтиповые категории – стволы, отделы и порядки. Предлагая строить диагностику почв на профильно-генетической основе и выведя динамические режимные показатели в отдельную компоненту, В.М. Фридланд вместе с тем не счел возможным полностью отказаться от эколого-генетических принципов предыдущих классификаций и допускал объединение в одной иерархической системе субстантивных и режимных диагностических показателей. Такой двойственный подход проявился, прежде всего, при выделении типовых категорий: на основании общности профильно-генетических признаков выделялись морфогенотипы (большие типы), которые в свою очередь подразделялись на серию типов исключительно по режимным показателям.
Новая "Классификация почв России", изданная в 1997 г. и развивающая теоретические положения В.М. Фридланда, последовательно реализует субстантивные принципы, является профильно-генетической и основывается на строении почвенного профиля и его свойствах. Эта классификация создавалась авторами настоящей публикации при участии ученых, входящих в состав специальной комиссии Почвенного института им. В.В. Докучаева, руководимой Л.Л. Шишовым, и утверждена Межведомственной комиссией по классификации почв.
Структура классификации представляет собой иерархически соподчиненную систему, в которой вслед за В.М. Фридландом, кроме традиционных таксонов, выделены надтиповые единицы – стволы и отделы. Стволы как высшие таксономические единицы отражают разделение почв по соотношению процессов почвообразования и литогенеза. Отделы характеризуются сходством основных элементов строения профиля и единством создающих их главных процессов почвообразования. Типы, оставаясь центральными таксономическими единицами, определяются сходством строения почвенного профиля как системы генетических горизонтов. Подтипы отличаются качественными модификациями основных генетических горизонтов и часто представляют собой переходные звенья между типами. Факторно-экологические параметры и показатели водного и теплового режимов исключены из диагностики всех таксономических выделов.
Основой диагностики отделов, типов и подтипов служит унифицированная система диагностических горизонтов и признаков, характеризующихся суммой субстантивных свойств.
Список горизонтов с краткой их диагностикой предусматривался еще в классификационных разработках В.М. Фридланда (1982). Для "Классификации почв России" он был существенно переработан и расширен, а сама диагностика горизонтов претерпела частичные изменения и была дополнена за счет новых качественных и количественных показателей. Особое место в системе горизонтов занимает группа антропогенно-преобразованных горизонтов и признаков, служащих основой для выделения в новой классификации широкого спектра антропогенно-преобразованных почв, которые в зависимости от степени их трансформации выделяются на различном таксономическом уровне – от подтипов в составе типов естественных почв до самостоятельных антропогенных типов и отделов. Вместе с естественными антропогенно-преобразованные почвы формируют своеобразные природно-антропогенные ряды, отражающие тренд развития от естественных к наиболее трансформированным почвам и непочвенным поверхностным образованиям и, наоборот, от антропогенно-преобразованных почв путем регенерации к естественным почвам. При этом классификационное положение антропогенно-преобразованных почв не зависит от вида агрогенных и техногенных воздействий и уровня их плодородия.
При переходе на профильно-генетические принципы новая российская классификация почв сохранила определенную преемственность понятий, традиционно используемых в отечественном почвоведении. Это касается названий основных таксонов (типы, подтипы, роды, виды и др.), а также номенклатуры многих почв, за исключением терминов, несущих экологическую нагрузку. Соответственно среди названий почв отсутствуют такие определения, как лесные, луговые, гидроморфные и пр.
Использование профильно-генетического подхода в классификации почв не только позволяет выделить новые типы почв, но в ряде случаев вынуждает пересмотреть объем и сущность понятий, соответствующих традиционно выделяемым типам и подтипам, представленным в "Классификации и диагностике почв СССР". Так, принципиальные различия в строении профиля определили разделение ранее единого типа подзолистых почв на типы подзолистых почв и альфегумусовых подзолов; тип черноземов распался на типы черноземов (с аккумулятивно-карбонатным горизонтом) и черноземов глинисто-иллювиальных (с подгумусовым глинисто-иллювиальным горизонтом, не содержащим карбонаты).
Из новой классификации исключены все типы луговых почв, выделявшиеся по глубине залегания грунтовых вод и не всегда имевшие ясные субстантивные отличия от автоморфных аналогов. Сохранены лишь те из них (обычно в ранге подтипа и под другим названием), в которых признаки гидроморфизма можно диагностировать по морфологическим особенностям строения профиля. Существенно изменено классификационное разделение солонцов: вместо трех типов, выделенных по степени гидроморфизма, и трех подзональных подтипов в каждом из этих типов предложено различать четыре типа: темные и светлые автоморфные, темные и светлые гидрометаморфические. Изменился объем типов серых и каштановых почв за счет переходных подтипов. "Классификация почв России" полностью очищена от тех фациальных подтипов, которые в "Классификации и диагностике почв СССР" выделены исключительно по термическим показателям. В новой классификации принципиально изменено содержание понятия роды почв, которые стали выделяться по степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса, присутствию в почвенном профиле легкорастворимых солей, гипса и карбонатов. Многие почвы, которые ранее выделялись на правах рода, поскольку не укладывались в зонально-подзональную схему, получили ранг подтипа. Примерами могут служить подтипы солонцеватых и засоленных почв.
Горизонты и признаки как диагностические основания для разделения почв соответственно на типы и подтипы применяются и в американской классификации Soil Taxonomy (1987) и Международной реферативной базе (World Reference..., 1994), где они, однако, имеют практически одинаковый "вес" при определении таксономического уровня. Строгое ранжирование таксономической значимости горизонтов и признаков впервые реализовано в "Классификации почв России". Кроме того, в отличие от принятого в Soil Taxonomy широкого использования в диагностике жестких количественных показателей, в российской системе горизонты диагностируются преимущественно по качественным морфологическим и аналитическим показателям. Количественные показатели в большинстве случаев представлены интервалами значений, что обусловлено континуальной природой почвенных тел как естественноисторических образований. Жесткие количественные рубежи используются лишь в отдельных случаях. Отсутствие длинных и сложных "ключей" с системой взаимосвязанных количественных показателей, принятых в ряде западных систем, значительно упрощает полевую диагностику почв.
В настоящее время подготовлена к изданию вторая версия "Классификации почв России", в которой сформулированы представления об объектах классификации, частично трансформирован и дополнен новыми выделами типовой спектр почв, что еще раз подтверждает "открытость" классификационной системы и ее возможности адекватного отражения почвенного покрова. В процессе доработки классификации возникла необходимость расширения списка генетических горизонтов, в том числе гумусово-аккумулятивных и срединных. В частности, выделены горизонты, отражающие структурный и хемогенный метаморфизм. Введение новых горизонтов привело к выделению соответствующих отделов и типов почв. В стволе постлитогенных почв впервые выделен отдел слаборазвитых почв, в котором при выделении типов особое внимание уделяется особенностям минерального субстрата. Существенно расширена система генетических признаков, которые сгруппированы на основании их генезиса и отражают процессы миграции и аккумуляции веществ, эволюции почв и механических нарушений профиля.
Итак, новая классификация почв России представляет собой фундаментальную базовую систему, в которой реализован лишь один, хотя и чрезвычайно значимый, профильно-генетический аспект почвенных характеристик. Диагностика почв всех таксономических уровней строится исключительно на собственно почвенных, преимущественно консервативных, свойствах. Динамические показатели (водный, температурный и другие режимы, биохимические процессы, особенности вертикальной и латеральной миграции растворов и пр.) учитываются лишь в той мере, в какой они находят отражение в профиле. Вместе с тем эти аспекты функционирования почв чрезвычайно важны для понимания их генезиса и эволюции. Кроме того, они во многом определяют продуктивность почв и их ответные реакции на внешние, в том числе антропогенные, воздействия.
В.М. Фридланд (1982), как упоминалось выше, предлагал наряду с основной профильной компонентой дополнительно ввести в классификацию режимную и минералого-гранулометрическую компоненты. Между тем данные о современных режимах многих почв явно недостаточны и обычно подменяются показателями атмосферного климата. Что же касается второй компоненты, то провести границу между литогенными и почвенными признаками чрезвычайно сложно. Кроме того, остается неясным, почему предпочтение отдается именно климатическому и литогенному факторам.
Более перспективным путем "экологизации" базовой почвенной классификации представляется разработка факторной классификации, основанной на привлечении прямых данных о всех факторах почвообразования, значимых для функционирования почв и определяющих направление и интенсивность почвенных процессов (Лебедева, Тонконогов, Герасимова, 2000). Такая классификация может не только служить дополнением к профильно-генетической компоненте общей классификационной системы, но и иметь самостоятельное значение, в частности, для экологических оценок и прогнозов. Подобный подход не нарушает логику классификации и позволяет избежать ее эклектичности.
Факторная классификация должна отвечать достаточно высокому уровню генерализации понятий, не ограничиваясь последовательным перечислением конкретных вариантов климата, рельефа, почвообразующих пород и пр. Поэтому в ней преимущественно использовались обобщенные критерии, функционально отражающие преломление внешних факторов в свойствах почвенного тела. Объектом факторной классификации является вся совокупность твердо-фазных поверхностных терригенных тел, включающих наряду с почвами органогенные образования, а также естественные и техногенные непочвенные образования. В определенной степени объект классификации близок экопочвам, выделяемым И.А. Соколовым (1991).
Все классифицируемые поверхностные образования по интегральному результату воздействия на них природных факторов (или рефлекторности) могут быть разделены на четыре общности, две из которых представлены собственно почвами. Самую обширную по объему и разнообразию общность составляют высокорефлекторные почвы (ВРП), прошедшие достаточно длительную эволюцию в условиях благоприятного сочетания и более или менее равномерного воздействия всего комплекса факторов почвообразования. Их генетический профиль достаточно сложен, состоит из системы двух и более диагностических горизонтов и отражает наиболее существенные особенности педогенного преобразования почвообразующей породы.
Вторая общность объединяет низкорефлекторные почвы (НРП), профиль которых ограничивается формированием верхнего аккумулятивного органического горизонта. Формирование таких почв является результатом слабой отзывчивости субстрата на комплекс условий почвообразования вследствие доминирования какого-либо одного или ограниченного набора факторов (например постоянного переувлажнения, инертности почвообразующего субстрата и пр.), или, напротив, их недостаточной реализации. Причинами такой "молодости" почв являются различные виды абразии, склоновые явления или регулярное поступление на поверхность минерального материала. Следует подчеркнуть, что к общности НРП относятся не только примитивные или слаборазвитые почвы, но и почвы с достаточно мощными аккумуляциями гумуса.
Две другие общности включают непочвенные поверхностные природные и техногенные образования, которые в отличие от почв не обладают специфическими генетическими горизонтами, но функционируют подобно почвам. Одну из этих общностей составляют органогенные поверхностные образования (ОПО), представленные, как правило, мощными торфяниками, а вторую – минеральные поверхностные образования (МПО).
Мощные торфяники, консервируя пыльцу растений и минеральную пыль, несут определенную информацию о биоте и климате прошедших эпох. Выполняя функции почв, торфы способны своеобразно реагировать на изменение некоторых факторов почвообразования степенью разложения и минерализации поверхностных слоев, т.е. обладают определенной рефлекторностью.
МПО, являясь частью экосистем, взаимодействуют с внешней средой, служат проводником влаги и растворенных в ней веществ, местом обитания микро- и мезофауны, т.е. выполняют в ландшафте экологическую функцию почв. Однако в отличие от почв и торфов МПО на момент наблюдения не несут отчетливых признаков воздействия внешних факторов почвообразования на субстрат и не обладают рефлекторностью.
Таким образом, все поверхностные образования, являющиеся объектом приложения факторной классификации, образуют ряд, в котором имеет место последовательное снижение рефлекторности вплоть до ее практического затухания. В этом же направлении возрастает значение факторной составляющей классификации. Вместе с тем факторные характеристики существенны и для высокорефлекторных почв, поскольку не все важные для функционирования почв показатели "записаны" в профиле и учтены в профильно-генетическом компоненте классификации.
Все названные выше общности характеризуются по четырем факторным ветвям, каждая из которых представляет собой систему из четырех иерархически соподчиненных таксонов.
Основанием для выделения ветвей служат современные факторы, определяющие широкий круг важнейших почвенных свойств и сообщающие дополнительную общую информацию о функционировании почв, интенсивности и направлении протекающих в них процессов.
Первая ветвь характеризует атмосферный климат по параметрам гумидности-аридности и термическим показателям. Как известно, они определяют общую интенсивность педогенеза, его главнейшие геохимические черты, специфику преобразования органического материала, интенсивность разложения и/или миграции загрязнителей, возможности земледелия и т.д.
Вторая ветвь отражает особенности контактов и соотношение твердой и жидкой фаз в почвах и грунтах (внутрипочвенное или внутрисубстратное увлажнение), функционально важными проявлениями которых можно считать внутренний дренаж, а также длительность и характер переувлажнения. Внутри-субстратное увлажнение классифицируемых объектов определяет их функционирование, миграционные возможности, продуктивность.
Третья ветвь оценивает свойств

Другие статьи, рефераты