ЧЕРНОЗЕМЫ
Черноземы относятся к группе нейтральных смектит-сиаллитных изогумусовых почв, богатых темноокрашенным гуматно-кальциевым гумусом и имеющих текстурно-недифференцированный или слабодифференцированный профиль. К этим почвам, кроме черноземов, относятся 1) брюниземы и лугово-черноземные почвы, сформировавшиеся под травянистой растительностью степей и прерий суббореального и субтропического поясов в широком диапазоне увлажнения (КУ от 0,4 до 1,2) и 2) бесструктурные трещиноватые почвы с профилем А–АС–Сса – вертисоли (слитоземы), сформировавшиеся под растительностью саванн субтропического и тропического поясов в диапазоне сумм активных температур от 4000 до 8000ºС при ярко выраженном чередовании сухих и влажных сезонов в условиях затрудненного дренажа на глинистых наносах.
Распространение черноземов. На материках северного полушария – в Евразии и Северной Америке. Они занимают 260 млн. га (1,7% суши), в том числе 23 млн. га – горные черноземы. Черноземы формируются в южной лесостепной и степной зонах.
Экология черноземообразования
Черноземы развиваются в условиях суббореального слабоаридного климата с хорошо выраженной сезонной контрастностью. Лето теплое, зима умеренно холодная. В восточных областях черноземной зоны зима холодная и суровая. По мере движения с запада на восток уменьшается количество тепла, нарастает континентальность климата, снижается количество осадков. В лесостепной зоне средняя температура июля составляет +23–25ºС на западе и +19–21ºС на востоке, а средние температуры января изменяются от –4ºС до –25–27ºС. Продолжительность периода с температурами выше 10ºС составляет в западных районах лесостепи 150–180 дней, в восточных – 90–120 дней, а в степной зоне соответственно 140–180 (на западе) и 97–140 (на востоке).
Сумма температур выше 10ºС колеблется в лесостепной части зоны от 2400–3200ºС на западе до 1400–1600ºС на востоке и в степной соответственно от 2300–3500ºС до 1500–2300ºС.
Больше всего осадков выпадает на западе и в Предкавказье (500–600 мм), при движении на восток уменьшается: в Поволжье 300–400 мм, а в Западной Сибири и Северном Казахстане 300–350 мм. Количество осадков уменьшается и с севера на юг. Значительная часть осадков выпадает летом. В целом территория распространения черноземов характеризуется недостаточным увлажнением. Лишь на севере этой зоны соотношение осадков и испаряемости приближается к единице, а уже на юге лесостепи составляет около 0,77, а в степной зоне 0,50–0,66.
Рельеф. В Европейской части территория преимущественно равнинная или слабоволнистая, расчлененная речными долинами и овражно-балочной сетью. Более спокойный рельеф в степной зоне.
В азиатской части черноземные почвы занимают слаборасчлененную равнину, относительно повышенную южную часть Западно-Сибирской низменности и северную часть Казахского мелкосопочника. Далее на восток черноземы встречаются в равнинных и предгорных областях Алтая, Минусинской впадине, на окраине предгорий Восточного Саяна. Отдельными участками черноземные степи расположены в Забайкалье в крупных тектонических депрессиях.
Основные почвообразующие породы – лессы и лессовидные суглинки. Встречаются глинистые породы, элювиальные хрящеватые породы. Особенность пород – их карбонатность. В отдельных провинциях встречаются засоленные породы (Западно-Сибирская провинция, Казахстанская).
Растительность. Естественная растительность лесостепной зоны в прошлом характеризовалась чередованием лесных участков с луговыми степямиРастительность степной зоны представляла собой разнотравно-ковыльные и типчаково-ковыльные степи. В первой основной фон составляли ковыли, типчак, степной овес, из разнотравья – шалфей, клевер, колокольчики. Типчаково-ковыльные степи характеризовались менее мощной и разнообразной растительностью, представителями которой являлись перистые ковыли, тырса, типчак, житняк, осоки. Широкое участие в травостое эфемеров и эфемероидов – луковичного мятлика, тюльпанов, а также полыни – следствие дефицита влаги.
В настоящее время основные массивы черноземных почв распаханы. Естественная растительность сохранилась лишь на отдельных участках (балки, крутые склоны, заповедные участки).
Черноземы – это почвы травянистых формаций. Характерный гумусовый профиль обязан воздействию травянистой растительности с ее мощной, быстро отмирающей и легко гумифицирующейся корневой системой.
Основные особенности биологического круговорота степных и лугово-степных сообществ заключаются в том, что:
ежегодно с отмирающими частями в почву возвращается практически то же количество питательных веществ, которое было использовано на прирост;
большая часть этих веществ возвращается не на поверхность почвы, а непосредственно в почву с корнями;
среди химических элементов, вовлекаемых в биологический круговорот, первое место принадлежит кремнию, далее следуют азот, калий и кальций;
ежегодное поступление в почву больших количеств азота и зольных элементов.
Количество растительной массы травяных сообществ на черноземах высокое: в лесостепи Русской равнины 30–40 ц/га надземной фитомассы и 200 ц/га корней, в степи 8–24 ц/га надземной фитомассы и 150-300 ц/га корней. В среднем опад травяных сообществ составляет 200 ц/га в год. Ежегодное вовлечение азота и зольных элементов в круговорот и поступление их в почву достигает 700–900 кг/га.
Роль биологического круговорота в формировании свойств черноземов определяется не только химическим составом растений, но и
его высокой интенсивностью (большим количеством ежегодно обращающихся химических элементов),
поступлением основной массы опада внутрь почвы,
активным участием в разложении бактерий, актиномицетов, беспозвоночных, для которых благоприятен биохимический состав опада и общая биоклиматическая обстановка.
Животный мир. Большую роль в формировании свойств черноземов играет мезофауна, особенно велика роль дождевых червей. Их численность достигает 100 и более на 1 м2, ежегодно они выбрасывают на поверхность до 200 т почвы на 1 га и в результате суточных и сезонных миграций проделывают большое количество ходов. Вместе в отмершими частями растений дождевые черви захватывают частицы почвы и образуют в процессе переваривания прочные глино-гумусовые комплексы, выбрасываемые в форме копролитов. Своей зернистой структурой черноземы во многом обязаны дождевым червям.
Целинная степь – место обитания большого количества позвоночных землероев (суслики, слепыши, полевки, сурки), которые интенсивно перемешивают и выбрасывают на поверхность большое количество почвы.