Назаренко І.І., Польчина С.М. Нікорич В.А.
Грунтознавство

Загальні особливості грунтоутворення на гірських схилах. Особливості будови, складу і властивостей гірських грунтів

18. ГІРСЬКІ ГРУНТИ

18.1. Загальні особливості грунтоутворення на гірських схилах

Гірські грунти широко розповсюджені на земній кулі, займаючи більше 20% усієї поверхні суші й біля третини території СНД (650 млн. га). Найбільше їх в Азії (47%) і Північній Америці (45%). На Україні ці грунти зустрічаються в Карпатах і Кримських горах.

Головним фактором формування ландшафтів, а значить і грунтів у горах є вертикальна зональність, відкрита В.В.Докучаєвим ("До вчення про зони природи", 1899): грунти закономірно змінюються по мірі підняття від підніжжя гори до вершини, що зумовлено зміною факторів і умов грунтоутворення.

Умови грунтоутворення в гірських країнах досить специфічні порівняно з навколишніми рівнинними територіями. Клімат характеризується меншими значеннями температури, більшою кількістю опадів, підвищеною вологістю повітря, вищою сонячною радіацією, різкішими амплітудами коливань усіх кліматичних показників. З висотою зменшується вологість повітря, збільшується кількість опадів, радіація (особливо пряма); на кожні 100 м висоти середня температура зменшується на 0,5°С. У горах багато місцевих кліматів і кліматичних інверсій, тобто відхилень від нормальної закономірності клімату. Це зумовлено різними напрямками гірських хребтів, характером долин і ущелин.
Грунтотворні породи гірських територій характеризуються значною різноманітністю та строкатістю. Переважно це щільні продукти вивітрювання кристалічних гірських порід, що зумовлює незначний розвиток грунтового профілю. Кора вивітрювання в горах в основному елювіального типу, рідко – транзитного, і тільки в окремих погано дренованих безстічних міжгірних впадинах утворюються кори акумулятивного типу.
Роль рельєфу в гірському грунтоутворенні надзвичайно велика. В.В.Докучаєв назвав його "вершителем грунтових доль". Загалом рельєф дуже складний, сильно розчленований, характеризується великими перепадами висот, різноманітністю форм, хоча переважають схили різної крутизни, форми, експозиції. У зв'язку з цим у горах при відсутності захисту рослинами сильно розвивається водна ерозія, інтенсивний боковий внутрішньогрунтовий стік. Це одна з причин незначної потужності профілю, відносної молодості грунтів, постійного вивітрювання гірських порід, постійного збагачення грунтів продуктами вивітрювання при постійній їх втраті в результаті геохімічного відтоку. Велику роль в інтенсивності розвитку грунтів відіграє експозиція схилу. Південні схили тепліші, сухіші, сніговий покрив на них тримається коротший час, сніготанення бурхливіше, тому на них інтенсивніше проявляється ерозія порівняно зі схилами північної експозиції.
Для гірської рослинності характерна поясність розміщення за висотою. Для більшості гірських систем найзагальнішою закономірністю є така зміна рослин з висотою: листяні ліси, темнохвойні ліси, світлохвойні ліси, середньотравні субальпійські луки, низькотравні альпійські луки, субнівальний пояс з несуцільним рослинним покривом, нівальний пояс без рослинності.
У зв'язку зі зміною умов грунтоутворення від підніжжя до вершини гори розташовуються ряд вертикальних грунтових зон, багато в чому подібних до відповідних горизонтальних грунтових зон на рівнинах та їх зміни з півдня на північ. Нижній пояс гірських грунтів визначається умовами тієї природної широтної зони, на території якої знаходиться гірська країна. Наприклад, якщо гірська система знаходиться в пустельній зоні, то на її схилах від підніжжя до вершин можуть сформуватись: гірські бурі напівпустельні, гірсько-каштанові, гірсько-чорноземні, гірсько-лісові та гірсько-лугові грунти. Але якщо гори розташовані в тайгово-лісовій зоні, то в цих умовах можуть утворюватись лише зони гірсько-лісових і гірсько-тундрових грунтів.

Часто структура вертикальної зональності грунтового покриву гірської країни залежить від місцевих біокліматичних особливостей. При цьому спостерігаються такі винятки із закону вертикальної зональності грунтів:
- випадання зони (інтерференція). Наприклад, у гірських районах Центральної Азії розвинена гірсько-степова зона, що безпосередньо переходить у гірсько-лугову, а зона гірсько-лісових грунтів випадає. Це викликано різкою засушливістю клімату даної частини континенту;
- інверсія зон – це порушення порядку розташування зон. Наприклад, в окремих районах Закавказзя чорноземи знаходяться вище від лісових грунтів;
- міграція зон – проникнення одних зон в інші по гірських долинах, ущелинах.

Процеси грунтоутворення в горах аналогічні тим, що проходять на рівнинній території, але у зв'язку з визначальною роллю рельєфу, мають свої особливості: сильний вплив грунтотворної породи в результаті відносної молодості грунтів, постійного залучення в грунтоутворення нових шарів породи. Тому гірські грунти сильно щебенисті; успадковують переважно всі властивості породи; в них паралельно з грунтоутворенням інтенсивно йдуть процеси вивітрювання, особливо фізичного; профіль слабо диференційований; може містити багато гумусу, але органічні речовини в його складі молоді, слабкогуміфіковані; грунти переважно мають негативний загальний баланс речовин завдяки механічній денудації та геохімічному виносу, що знову ж таки є причиною малопотужності профілю, збагачення його первинними мінералами.

18.2. Особливості будови, складу і властивостей гірських грунтів

Основні типи гірських грунтів: гірсько-тундрові, гірсько-лугові, гірські лугово-степові, гірські підзолисті, гірські мерзлотно-тайгові, гірські дернові, гірські сірі лісові, гірські дерново-карбонатні, гірські бурі лісові, гірські жовтоземи, гірські червоноземи, гірсько-коричневі, гірсько-чорноземні, гірсько-каштанові, гірські сіроземи, високогірські пустельні, гірські фералітні, гірські ферсіалітні, гірські вулканічні, гірські примітивні. Найбільшу площу займають гірсько-тундрові грунти, за ними йдуть бурі лісові, коричневі, мерзлотні, найменше серед гірських сірих лісових грунтів. Майже всі типи гірських грунтів мають свої аналоги на рівнинах. Класифікація так і розглядає гірський аналог рівнинного грунту як єдиний з ним тип. Самостійними гірськими вважаються тільки такі оригінальні грунти, які не зустрічаються на рівнинах: гірсько-лугові, гірсько-лугово-степові.

Гірсько-лугові грунти – самостійний тип високогірських грунтів, що утворились в умовах великої кількості опадів (1000-1500 мм) на вилугуваних продуктах вивітрювання щільних порід. Займають вершини й верхні частини схилів усіх експозицій. Рослинність – лугова різнотравна альпійського (низькотравного) та субальпійського (високотравного) типу. Тип водного режиму промивний. Головним процесом грунтоутворення виступає дерновий.

Профіль грунту слабо диференційований, невеликої потужності:
Нд – слабооторфована підстилка;
Hq – гумусовий, потужністю 10-20 см, темно-бурий або коричнювато-бурий, грудкуватий з елементами порошистої структури, часто містить кам'янисті включення;
HPq – перехідний, потужністю 15-25 см, світліший, з бурими тонами, дрібногрудкувато-зернистий, багато щебеню;
PQ – грунтотворна порода-елювій, делювій корінних порід або їх сполучення, каменисті відміни різного розміру, жовто-бурого кольору, потужністю 20-30 см;
D – корінна гірська порода.

Гірсько-лугові грунти представлені альпійськими та субальпійськими різновидами. Перші в Карпатах мають обмежене розповсюдження, оскільки залягають на висотах вище 1800 м над рівнем моря. Мають малу щільність верхніх горизонтів, велику вологоємність, високу водопроникність. Високий вміст вільних оксидів Fe, інколи навіть утворюються конкреції. За гранскладом ці грунти переважно легкосуглинкові. Всі вони володіють доброю грудкуватою структурою, що забезпечує пухку будову та велику пористість (щільність дрібнозему не перевищує 0,8 г/см куб, а пористість 70-80%). Дуже своєрідні фізико-хімічні властивості гірсько-лугових грунтів: низька насиченість обмінними основами (20-40% від ЄП), у верхніх горизонтах відбувається накопичення рухомого алюмінію, який на 80-96% обумовлює обмінну кислотність, дуже висока в них гідролітична кислотність – 15-20 і більше мг-екв на 100 г грунту. Містять багато "грубого" гумусу (8-20%), в якому Сгк:Сфк<1. Реакція грунтового розчину дуже кисла – рН сольової витяжки гумусового горизонту не перевищує 4,0, інколи знижуючись до 3,2 (Ф.П.Топольний, 1990).

Гірські лугово-степові грунти розвиваються у засушливішому лугово-степовому поясі гір (наприклад, Кримських, східного Кавказу), на менш вилугуваних породах, в умовах періодично промивного водного режиму. Характеризуються сірими тонами в забарвленні, грудкувато-зернистою структурою, в профілі зустрічаються копроліти, що є ознакою степових грунтів.

Профіль має таку типову будову:
Нд – дернина, потужністю 5-10 см;
Hq – гумусово-акумулятивний, потужністю ~15 см, сірувато-коричневий, грудкувато-зернистий, містить камені;
HPq – перехідний, потужністю 15-20 см, світліший за попередній, містить багато щебеню;
PQ – грунтотворна порода, елювій-делювій корінних порід;
D – корінна гірська порода.

Грунти містять значну кількість обмінних форм Аl та Н, що викликає іноді високу кислотність, рН = 5,5-7,2, ЄП = 30-35 мг-екв, СНО>70%, вміст гумусу досягає 10%, Сгк:Сфк ~1. Підтипи грунтів виділяються за вертикальними зонами, в яких вони розміщені. Окремо виділяються чорноземоподібні лугово-степові грунти, що утворились на карбонатних породах, мають профіль і властивості як чорноземи, містять до 20% гумусу, характеризуються високою ЄП (40-50 мг-екв).

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом