Особенности степного почвообразования Оренбургской области
Для почв, как и для других биологических компонентов ландшафта, характерна широтная зональность. От луговых степей к опустыненным последовательно сменяются следующие типы и подтипы почв: типичные, обыкновенные и южные черноземы, темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы. Закономерная смена типов почв связана с действием трех ведущих процессов степного почвообразования: гумусонакопления, карбонатизации и осолонцевания.
О масштабах действия первого процесса — гумусонакопления — свидетельствует мощность гумусового горизонта, который на севере наших степей достигает 130 см, но к югу уменьшается до 10 см. Соответственно сокращается концентрация гумуса с 10-12% до 2-3%, а его запасы — с 700 т до 100 т на га. На снижение интенсивности степного гумусонакопления влияет увеличение дефицита влагообеспеченности почв, уменьшение активной биомассы, количественное обеднение почвенной флоры и фауны.
Второй ведущий процесс степного почвообразования — карбонатизация — обеспечивает карбонатность почв, т.е. повышенное содержание в них углекислой извести, формирует важнейшие черты степных биогеоценозов, вызывая ксерофитизацию растительности. Карбонатизация степных почв проявляется в формировании особого почвенного горизонта, насыщенного карбонатами кальция. Этот слой «известки» подстилает снизу гумусовый горизонт и служит экраном для веществ, выносимых из него нисходящим водным потоком. Карбонаты могут залегать либо в виде крупных мучнистых прослоек, либо рассеиваться в виде так называемой «белоглазки» — небольших локальных включений округлой формы.
Широкое развитие карбонатов обусловлено, во-первых, их высоким содержанием в горных породах, подстилающих степи, и, во-вторых, их накоплением самой растительностью. Мигрируя вниз с водными растворами, карбонаты кучно залегают в подгумусовом горизонте.
Влияние процесса карбонатизации на степное почвообразование к югу резко усиливается. В лесостепных черноземах карбонаты имеют форму тонких белых нитей, в обыкновенных черноземах к ним добавляется «белоглазка», которая в южных черноземах становится единственной формой существования карбонатов. В зоне развития каштановых почв карбонаты нередко образуют сплошные прослойки. Глубина залегания карбонатов зависит от глубины промачивания почвы и, следовательно, уменьшается к югу по мере уменьшения годовой суммы осадков. Наличие карбонатов обнаруживается действием на степную почву слабого раствора соляной кислоты. Карбонаты бурно вскипают в типичных черноземах на глубине около 70 см, в обыкновенных — 50 см, в южных черноземах — 40 см, в темно-каштановых почвах — 20 см. На юге степей встречаются карбонатные разновидности степных почв, которые вскипают с поверхности.
Третьим важным процессом степного почвообразования является осолонцевание. Его нередко называют диспетчером накопления гумуса в степных почвах. Процесс осолонцевания выражается в увеличении к югу содержания в почвах иона натрия. Вытесняя в почвенном комплексе кальций, натрий соединяется с гумусом и вместе с водой перемещается вниз по профилю. Образовавшиеся соединения осаждаются в подгумусовом слое, образуя своеобразный солонцовый горизонт. При хорошем увлажнении этот горизонт набухает и становится вязким и мыльным на ощупь. При недостатке влаги он растрескивается на ярко выраженные столбчатые отдельности. При этом нередко под гумусовым слоем образуются плотные и твердые, как камень, многогранные стройные колонны.
Чем дальше на юг степной зоны, тем ярче выражен процесс осолонцевания, который препятствует процессу гумусонакопления. В подзоне опустыненных степей светло-каштановые почвы, развитые на глинистых породах, практически все являются солонцеватыми. Солонцеватые горизонты, то излишне влажные, то излишне сухие и плотные, неблагоприятны для почвенных животных, затрудняют их участие в почвообразовании.
Интересной особенностью солонцов является их терморегулирующая роль, обусловленная их способностью аккумулировать тепло. Важной чертой солонцеватых горизонтов считается их способность к набуханию, благодаря чему влага дольше и лучше сохраняется в корнеобитаемом слое. И, наконец, еще одним примечательным экологическим свойством набухшего солонцового горизонта выступает его способность экранировать восходящий поток влаги с солями натрия и охранять тем самым верхний гумусовый горизонт от чрезмерного засоления.
Процессы гумусонакопления, карбонатизации и осолонцевания называют тремя «китами» степного почвообразования. В закономерном взаимодействии друг с другом они формируют структуру почвенного покрова степей, отражая основные зональные черты степного ландшафта.