Лекція №3. Закономірності розміщення грунтів у просторі (Частина 2)

1. . Ґрунтово-географічне районування. Таксономічні одиниці районування

Ґрунтово-географічне районування – це поділ території на ґрунтово-географічні регіони, однорідні за структурою ґрунтового покриву, поєднанням факторів ґрунтоутворення і можливостями сільськогосподарського використання. Сучасна схема ґрунтово-географічного районування розроблена Ґрунтовим інститутом ім. В. В. Докучаєва спільно з іншими установами, у цій розробці прийнято таку систему таксономічних одиниць.

Для рівниних територій

1. Грунтово-біокліматичні пояси

 2. Грунтово-біокліматичні області

 3. Грунтові зони

 4. Грунтові провінції

 5. Грунтові округи

 6. Грунтові райони

 Для гірських територій

 1. Грунтово-біокліматичні пояси

 2. Грунтово-біокліматичні області

 3. Гірські грунтові провінції

 4. Гірські грунтові зони

 Опорними одиницями ґрунтово-географічного районування є: на рівнинних територіях – ґрунтова зона, в горах – гірська ґрунтова провінція. Ґрунтово-біокліматичний пояс – це сукупність ґрунтових зон і гірських ґрунтових провінцій, об'єднаних подібністю радіаційних і термічних умов.

Розрізняють пояси: полярний (холодний), бореальний (помірно холодний), суббореальний (момірний), субтропічний (теплий), тропічний (жаркий).

У межах кожного поясу виділяють ґрунтово-біокліматичні області. Ґрунтово-біокліматична область – це сукупність ґрунтових зон і гірських провінцій, об'єднаних (крім радіаційних і термічних умов) подібними умовами зволоження і континентальності, які зумовлюють особливості ґрунтоутворення, вивітрювання і розвитку рослинності на даній території. За ступенем континентальності області поділяють на океанічні, континентальні і екстраконтинентальні, за характером зволоження – на гумідні, перехідні (субгумідні, субаридні) і аридні.

Ґрунтова зона – ареал зонального типу ґрунту і супутніх йому інтрозональних ґрунтів. Зональні ґрунти формуються під зональними рослинними угрупованнями на рівнинах, вододільних піднесених територіях, на яких на грунтоутворення не впливають ґрунтові води, а також на територіях, де виключаються застою поверхневих вод і приплив їх зі сторони. Інтразональні ґрунти – ґрунти, не типові для певних зон, а зустрічаються в багатьох зонах (наприклад, болотні, заплавні, солонці, солончаки). Азональні ґрунти – це молоді грунти, що не встигли придбати зональні особливості (що формуються на свіжому алювію, елювії щільних порід, примітивні щебнисті, молоді пухкі на пісках і т. д.).

Виділяють такі природні грунтові зони:

1. Арктична зона арктично-пустельних і типових полігональних грунтів.

2. Тундрова зона з тундровими глейовими і торфовими грунтами.

 3. тайгово-лісова зона з підзолистими, глеє-підзолистими, дерновопідзолистими оглеєними грунтами. Тут також розповсюджені болотні ґрунти.

 4. Листяно-лісова зона з буроземами і сірими опідзоленими грунтами.

 5. Лісостепова зона з опідзоленими грунтами, чорноземами вилугуваними, типовими. Тут також спостерігаються солоді.

6. Степова зона з чорноземами звичайними, південними. Спостерігаються солонці.

 7. Сухостепова зона з темно-каштановими і каштановими ґрунтами.

 8. Пустельно-степова зона з бурими і ясно-каштановими ґрунтами в комплексі з солонцями і солончаками.

9. Пустельна зона з сіро-бурими ґрунтами. Розповсюджені такири, піщані пустельні ґрунти, солончаки.

 10.Передгірно-пустельна степова зона із сіроземами.

 11.Зона сухих субтропіків з коричневими і сіро-коричневими ґрунтами.

12.Зона вологих субтропіків з червоноземами і жовтоземами.

Ґрунтова підзона – частина ґрунтової зони, яка характеризується пануванням певного підтипу ґрунтів і витягнута у тому ж напрямку, що і ґрунтова зона. Наприклад, у степовій чорноземній зоні виділяють підзону чорноземів звичайних північного степу (на межі із чорноземами типовими) і підзону південностепову чорноземів південних (на межі із сухостеповою зоною каштанових ґрунтів).

 Ґрунтова провінція – частина ґрунтової зони, яка відрізняється специфічними особливостями ґрунтів і умовами ґрунтоутворення (зволоження, континентальність, температура). Наприклад у степовій зоні звичайних і південних чорноземів виділяють такі типові провінції: Придунайську, Українську, Приазово-передкавказьку, Середньоруську, Заволзьку, Казахстанську, Передалтайську, Мінусінську, Забайкальську.

Ґрунтовий округ – частина ґрунтової провінції є певним типом ґрунтових комбінацій, який зумовлений характером рельєфу і грунтоутворюючих порід. Ґрунтовий район – частина ґрунтового округу, яка характеризується однотипною структурою ґрунтового покриву (закономірним чергуванням в межах району тих самих ґрунтових комплексів).

Гірська ґрунтова провінція – ареал поширення чітко визначеного ряду вертикальних ґрунтових зон, який зумовлений положенням гірської країни в системі ґрунтово-біокліматичних областей. Значення інших таксономічних одиниць районування ґрунтів однакові для рівнинних і гірських територій.

Рис. 1.  Схема грунтово-біокліматичних областей світу

1. Полярні області (П): П1 – Північноамериканська; П2 – Євразійська.

2. Бореальні мерзлотно-тайгові області (Бм): Бм1 – Північноамериканська; Бм2 – Східносибірська.

3. Бореальні тайгово-лісові області (Б) : Б1 – Північноамериканська; Б2 – Євразійська; Б3 – Східно-Азіатська; Б4 – Вогняно-земельна.

4. Суббореальні лісові області (Сбл) : Сбл1 – Північноамериканська Східна; Сбл2 – Північноамериканська Західна; Сбл3 – Західноєвропейська; Сбл4 — Східно-Азіатська; Сбл5 – Південноамериканська; Сбл6 – Новозеландська.

5. Суббореальні степові області (СБ) : СБ1 – Північноамериканська; СБ2 – Євразійська; СБ3 – Південноамериканська.

6. Суббореальні пустельні та напівпустельні області (Сбп): Сбп1 – Центральноазіатська; Сбп2 – Північноамериканська; Сбп3 – Південноамериканська.

7. Субтропічні вологі лісові області (СТл) : СТл1 – Північноамериканська; СТл2 – Східно-Азіатська; СТл3 – Південноамериканська; СТл4 – Австралійська.

8. Субтропічні перехідні області (СТ) : СТ1 – Північноамериканська; СТ2 – Середземноморська; СТ3 – Східно-Азіатська; СТ4 – Південноамериканська; СТ5 – Південно-Африканська; СТ6 – Австралійська.

9. Субтропічні пустельні і напівпустельні області (СТп) : СТп1 – Північноамериканська; СТп2 – Афро-Азіатська; СТп3 – Південноамериканська; СТп4 – Південно-Африканська; СТп5 – Австралійська.

10. Тропічні лісові області (Тл): Тл1 – Американська; Тл2 – Африканська; Тл3 – Австрало-Азіатська.

11. Тропічні саванні області (Т): Т1 – Центральноамериканська; Т2 – Південноамериканська; Т3 – Афро-Азіатська; Т4 – Австралійська.

12. Тропічні пустельні та напівпустельні області (Тп): Тп1 – Південноамериканська; Тп2 – Афро-Азіатська; Тп3 – Південно-Африканська; Тп4 – Австралійська.

2. Закономірності географічного поширення ґрунтів в Україні

Ґрунтово-географічне районування – це поділ території на грунтово–географічні райони, однорідні за структурою ґрунтового покриву, поєднанням факторів ґрунтоутворення та можливостями с.-г. використання ґрунтів. У поширенні ґрунтів по території України виявляються закони широтної зональності і висотної поясності.

Ґрунтовий покрив України суворо зональний, тому що саме такий розподіл на цій території двох основних природних чинників – клімату і рослинності. Але в Україні через збільшення континентальності з північного заходу на південний схід ґрунти змінюються й у меридіальному напрямку. Значні зміни в поширенні ґрунтів відбулися в результаті господарської діяльності людини.

 Закономірності географічного поширення ґрунтів в Україні визначаються різноманітними природними умовами її території. Територія України розташована на південному сході Європи. Протяжність її із заходу на схід 1316 км, з півночі на південь – 893 км. Загальна площа – 60,4 млн га.

Із фізико-географічних позицій територія України поділяється на зони: Полісся, Лісостеп, Степ, сухий Степ, Карпатська та Кримська гірські області:

П – зона мішаних лісів дерново-підзолистих типових і оглеєних ґрунтів Українського Полісся.

ЛС – Лісостепова зона чорноземів типових і сірих лісових ґрунтів.

 С – Степова зона чорноземів звичайних і південних СС – сухо-степова зона темно-каштанових і каштанових грунтів

К – зона буроземних ґрунтів Українських Карпат

 Кр – ґрунтові зони Гірського Криму: КрС – зона чорноземів передгірського Степу, КрЛС – зона ґрунтів передгірського Лісостепу, КрГ – зона буроземів гірськолісових, КрЯ – зона гірсько-лугових ґрунтів яйл; КрП – зона коричневих ґрунтів південного схилу головного гірського хребта.

Земельний фонд України у 2019 р. становив (за даними Держкомзему) 60354,8 тис. га.  Понад 71 % території України зайнято с/г угіддями, 17,3 % - лісами і лісопокритними землями, 11,4 % - населеними пунктами. Понад половину території держави (65,7 5) використовують с/г товаровиробники, у тому числі 18,8 % - громадяни, 36,9 % - сільгосппідприємства. Найбільша розораність території в зонах Лісостепу і Степу (82–86%), найменша – в гірських областях. Рівнинні території займають 95% усієї площі України, при цьому низовини становлять 70%, а височини – 25%. Велику площу займають Поліська, Придніпровська та Причорноморська низовини. Найбільші за площею височини знаходяться на заході України – Волинська і Подільська, в центрі – Придніпровська, на південному сході – Приазовська, на сході – Донецька, на північному сході знаходяться відроги Середньоросійської, а на південному заході – Бессарабської височини. Чергування низовин і височин, їх висот, різноманітних ґрунтотворних порід, гідрогеологічних і гідротермічних умов, рослинності зумовило строкатий ґрунтовий покрив України. На рівнинних просторах добре виражена широтна зональність ґрунтового покриву, а в гірських областях – вертикальна поясність. Детальне знання про ґрунтовий покрив та агровиробничу характеристику ґрунтів кожного земельного виділу дає агроґрунтове районування території України. Воно дає змогу планувати різні заходи хімізації та меліорації, застосувати способи обробітку ґрунту та ґрунтозахисні прийоми відповідно до природних умов і особливостей кожного району.

Основною одиницею агроґрунтового районування є природносільськогосподарський район – частина території ґрунтового округу, що відрізняється більш-менш одноманітним ґрунтовим покривом, який зумовлює однотипний характер заходів щодо відновлення і підвищення ефективності родючості ґрунтів.

Природно-сільськогосподарські райони послідовно об’єднують у більші одиниці: провінції, зони, ґрунтово-біокліматичні області і пояси (для рівнинних територій), гірські висотні пояси, вертикальні зони, кліматичні та гірські (для гірських країн) провінції.

Кожен район є первинною одиницею поділу природного середовища в межах окремої адміністративної області. Природно-сільськогосподарський район надає можливість для наукової розробки в його межах агровиробничих класифікацій ґрунтів і земель, вивчення динаміки основних властивостей ґрунтів у часі, розробки схем раціонального використання земельних ресурсів. Лише одна із зон України – степова – розділена на підзони: північну степову з чорноземами звичайними і південну степову з чорноземами південними. У межах зон і підзон виділені провінції і підпровінції. Вони виділяються за сукупністю показників, що визначають своєрідність грунтового покриву. Підставою до виділення провінцій в окремих випадках служать фаціальні особливості грунтів, зумовлені місцевими особливостями клімату.

Структура ґрунтового покриву (самостійна). Однак і в межах низьких таксономічних одиниць ґрунтової географії (округи, райони, мікрорайони) також спостерігається неоднорідність ґрунтового покриву. У таких випадках виділяють елементарні групові ареали (ЕГА) – малі території з ґрунтом одного і того ж розряду. ЕГА об’єднуються в ґрунтові комбінації. Вплив рельєфу і материнських порід обумовлює утворення мікро- і мезокомбінацій.

 Мікрокомбінації – це чергування дрібних ЕГА (до десятків метрів) пов’язаних з мікрорельєфом.

Мезокомбінаціі – це чергування крупних ЕГА, пов’язаних з мезорельєфом і зміною материнських порід. Комплекси – мікрокомбінації генетично пов’язаних контрастних компонентів ґрунтового покриву. Наприклад, комплекси темно-каштанових ґрунтів і солончаків.

Плямистість — мікрокомбінації генетично пов’язаних неконтрастних компонентів ґрунтового покриву. Наприклад, плямистість чорноземів типових (у%) від загальної площі виділу чорноземів вилугованих.

Сполучення – мезокомбінації з контрастним ґрунтовим покривом.

Варіації – мезокомбінації з неконтрастних ґрунтовим покривом. Зміна материнських порід призводить до мозаїк та ташет.

Мозаїки – це мезокомбінації, які пов’язані з контрастним ґрунтовим покривом при зміні материнських порід. Ташети – це мезокомбінації з неконтрастними змінами ґрунтового покриву за материнськими породами.

3. Причини і види неоднорідностей

Глобальна неоднорідність викликана широтою місцевості і надходженням сонячної радіації, що називається атмосферним кліматом. Саме він формує ґрунтово-кліматичні зони. Однак для точного землеробства має більший інтерес рівень ґрунтового контуру (педона) й поліпедона. Основними причинами неоднорідності є літологічні, геоморфологічні, ценотичні й біогенні. Літологічна обумовлена різним гранулометричним і хіміко-мінералогічним складом та фізичними властивостями ґрунтоутворюючих порід. Ця неоднорідність виражена як за вертикаллю у вигляді змінним шарів, так й по горизонталі. Добре відомо, що ґрунт наслідує від породи склад і співвідношення основних  гранулометричних елементів, їх хімічний склад. Ценогенетичні неоднорідності на відміну від інших, які пов’язані з фітоценозом (біоценозом). У процесі ґрунтоутворення й особливо за сільськогосподарського використання  неоднорідність ґрунтів підсилюється. Рослинність незалежно від типу (будь-те лісова або трав'яниста) формує різноякісні умови відповідно до вертикальних ярусів і горизонтальними структурами (різний ступінь покритості, потужність підстилки) внаслідок чого відбувається перерозподіл опадів, зволоження й прогрівання. Внаслідок цього міняється просторова інтенсивність процесів ґрунтоутворення. Між рослинністю й ґрунтом складаються складні взаємовідносини не тільки у просторі, але й у часі. Вони були об'єктом уваги дуже багатьох учених. Л.О. Карпачевский (2 0 0 1 ), не заперечуючи проти впливу загальних законів ґрунтоутворення на властивості ґрунтів, проте, стверджує, що зв’язок кореляції не перевищує 0,5. Причина є різний напрямок впливу факторів і їх складні взаємини із кліматом. В цілому фітоценоз породжує неоднорідність, яка утримується довгий час. Неоднорідність вважається фактором,  відповідальним за біорізноманіття, тому що завдяки їй формуються екологічні ніші й забезпечується різноманіття ґрунтових організмів. Дослідженнями Є.В. Шеїна та ін. (2001 ) показано, що неоднорідність ґрунтово-фізичних режимів (повітряного, теплового) є основою стійкого існування різних біоценозів. Значна роль у формуванні неоднорідності належить ґрунтовим тваринам, які пронизують ґрунтову товщу ходами й норами, рихлять і перемішують ґрунтовий матеріал, утворюють отвори й порожнечі у ґрунті, переміщають хімічні речовини із глибини й вверх, формують мікрорельєф.

З урахуванням рельєфу здійснюють практично всі види робіт у сільському господарстві — агротехнологічні, меліоративні, лісотехнічні та ін. і формуються види неоднорідності.

Залучення земель у сільськогосподарське виробництво, їх обробіток, удобрення й меліорація призводить до перемішування верхніх шарів і підсилюють неоднорідність. При обробітку ґрунту утворюється плужна підошва, яка за обробки схилів перемішається донизу по схилу. При цьому відбувається змішування шарів з різною родючістю, неоднорідність підвищується. Також нерівномірно подається на поле поливна волога. Цьому ж сприяє внесення органічних і мінеральних добрив, засобів захисту рослин.

Тиск ходових систем сільськогосподарських агрегатів залишає на поле переущільненні колії, що нерідко зберігаються протягом вегетаційного періоду. Розущільнення відбувається тільки на тих  ділянках, куди попадає волога, проникають корені рослин, відбуваються біологічні й біохімічні процеси. Слабке проникнення вологи або повільне призводить до уповільнення процесів розущільнення. Так виникає неоднорідність за фізичними властивостями.