Введение

Классификация типов почв
Таксономия почв USDA (ST), разработанная Министерством сельского хозяйства США и Национальным кооперативным обследованием почв, представляет собой детализированную классификацию типов почв по нескольким параметрам (наиболее часто – по их свойствам) и на нескольких уровнях: ряд, подряд, великая группа, подгруппа, семейство и серия. Классификация была первоначально разработана Гаем Дональдом Смитом, бывшим директором исследований почвенных обследований Министерства сельского хозяйства США.

Обсуждение

Таксономия – это систематическое распределение; почвенная таксономия USDA имеет шесть уровней классификации. Они, от наиболее общих к специфическим: порядок, подпорядок, большая группа, подгруппа, семейство и ряд. В этой системе классификации используются количественно измеримые свойства почвы – глубина, влажность, температура, текстура, структура, катионообменная ёмкость, степень насыщения основаниями, минералогия глины, содержание органического вещества и солей. В почвенной таксономии выделяют 12 почвенных порядков (высший иерархический уровень). Названия порядков заканчиваются суффиксом sol. Критерии для различных почвенных порядков включают свойства, отражающие основные различия в генезе почв. Порядки: Alfisol – почвы с алюминием и железом. Они характеризуются горизонтами накопления глины и формируются в условиях достаточной влажности и тепла для не менее трех месяцев вегетационного периода. Они составляют 10% почв во всем мире. Andisol – почвы вулканического пепла. Это молодые почвы, покрывающие 1% площади мира, свободной ото льда. Aridisol – сухие почвы, формирующиеся в условиях пустыни, с менее чем 90 последовательными днями влажности в течение вегетационного периода и не подверженные выщелачиванию. Они составляют почти 12% почв на Земле. Формирование почвы происходит медленно, накопленное органическое вещество встречается редко. Могут присутствовать подповерхностные зоны кальцита или дюрипана. Многие аридизоли имеют хорошо развитые Bt-горизонты, свидетельствующие о перемещении глины в прошлые периоды большей влажности. Entisol – недавно образованные почвы, лишенные хорошо развитых горизонтов. Обычно встречаются на рыхлых речных и пляжных отложениях песка и глины или вулканического пепла; некоторые имеют горизонт A на коренной породе. Они составляют 18% почв во всем мире. Gelisol – почвы вечной мерзлоты с вечной мерзлотой в пределах двух метров от поверхности или с гелическими материалами и вечной мерзлотой в пределах одного метра. Они составляют 9% почв во всем мире. Histosol – органические почвы (ранее называвшиеся торфяными), составляют 1% почв во всем мире. Inceptisol – молодые почвы с формированием подповерхностных горизонтов, но с небольшим выносом и накоплением веществ. Они составляют 15% почв во всем мире. Mollisol – мягкие, глубокие, темные почвы, формирующиеся на лугах и в некоторых широколиственных лесах с очень мощными горизонтами A. Они составляют 7% почв во всем мире. Oxisol – сильно выветренные почвы, богатые оксидами железа и алюминия (сесквиоксидами) или каолином, но с низким содержанием кремнезема. Из-за обильных тропических осадков и высоких температур они содержат мало питательных веществ и имеют низкую катионообменную ёмкость остаточных глин. Они составляют 8% почв во всем мире. Spodosol – кислые почвы с органическим коллоидным слоем, комплексированным железом и алюминием, выщелоченными из вышележащего слоя. Это типичные почвы хвойных и лиственных лесов в более прохладном климате. Они составляют 4% почв во всем мире. Ultisol – кислые почвы во влажных тропиках и субтропиках, обедненные кальцием, магнием и калием (важными питательными веществами для растений). Они сильно выветрены, но не так сильно, как Oxisol. Они составляют 8% почв во всем мире. Vertisol – почвы инверсии. Они богаты глиной и имеют тенденцию разбухать при увлажнении и сжиматься при высыхании, часто образуя глубокие трещины, в которые могут проваливаться поверхностные слои. Из-за высокой степени расширения их трудно обрабатывать и использовать для строительства дорог и зданий. Они составляют 2% почв во всем мире. Указанные проценты относятся к площади суши, свободной ото льда. "Горные почвы", составляющие остаток (11,6%), представляют собой смесь вышеперечисленных или классифицируются как "Каменистые горы", не имеющие почвенного покрова. Вышеуказанные почвенные порядки в последовательности возрастающей степени развития: Entisol, Inceptisol, Aridisol, Mollisol, Alfisol, Spodosol, Ultisol и Oxisol. Histosol и Vertisol могут встречаться в любом из вышеперечисленных порядков на любой стадии их развития. Подпорядки почв в пределах одного порядка дифференцируются на основе свойств почвы и горизонтов, зависящих от влажности и температуры почвы. В Соединенных Штатах выделено 47 подпорядков. Категория больших групп почв представляет собой подразделение подпорядка, в котором тип и последовательность почвенных горизонтов различают одну почву от другой. В Соединенных Штатах выделено около 185 больших групп. Горизонты, характеризующиеся глиной, железом, гумусом и уплотненными слоями, а также признаки почвы, такие как расширение и сжатие глин (вызывающие самоперемешивание), температура и значительное количество различных солей, используются в качестве отличительных признаков. Большие группы подразделяются на три типа подгрупп: типичные, переходные и экстраградные. Типичная подгруппа представляет собой базовую или "типичную" концепцию большой группы, к которой принадлежит описываемая подгруппа. Переходная подгруппа описывает свойства, указывающие на ее сходство с почвами других больших групп, подпорядков или порядков. Эти свойства недостаточно развиты или выражены, чтобы включить почву в большую группу, к которой она переходит, но указывают на сходство. Экстраградные признаки – это аномальные свойства, которые не позволяют отнести почву к другой классификации. В Соединенных Штатах определено около 1000 подгрупп почв. Семейство почв – это группа почв в пределах подгруппы, описывающая физические и химические свойства, влияющие на реакцию почвы на агротехнические мероприятия и инженерные применения. Основные характеристики, используемые для дифференциации семейств почв, включают текстуру, минералогию, pH, проницаемость, структуру, консистенцию, режим осадков местности и температуру почвы. Для некоторых почв критерии также указывают процент содержания ила, песка и крупнообломочного материала, такого как гравий, галька и камни. В Соединенных Штатах выделено около 4500 семейств почв. Семейство может содержать несколько почвенных рядов, описывающих физическое местоположение, используя название заметного физического объекта, такого как река или город, рядом с местом отбора образца почвы. Например, Merrimac – для реки Мерримак в Нью-Гэмпшире. В Соединенных Штатах выделено более 14 000 почвенных рядов. Это позволяет давать очень точные описания почв. Почвенная фаза ряда (ранее называвшаяся "тип почвы") описывает текстуру поверхности почвы, уклон, каменистость, засоленность, эрозию и другие условия.

Режимы влажности почвы

Режим влажности почвы, часто отражающий климатические факторы, является основным определяющим фактором продуктивности наземных экосистем, включая сельскохозяйственные системы. Режимы влажности почвы определяются на основе уровней грунтовых вод и количества воды в почве, доступной растениям в течение года в конкретном регионе. Для характеристики почв используется несколько классов режимов влажности. Эти категории служат терминологическими модификаторами на уровне подпорядка почвы. Режим влажности почвы – основные характеристики: Водный – почва насыщена водой и практически лишена газообразного кислорода в течение достаточного времени, что свидетельствует о плохой аэрации (оглеение и пятнистость); характерен для заболоченных территорий. Удический – влажность почвы достаточно высока в течение года в большинстве лет для удовлетворения потребностей растений; характерен для влажных регионов. Устический – влажность почвы занимает промежуточное положение между удическим и аридным режимами; как правило, доступная для растений влага присутствует в течение вегетационного периода, но возможны периоды сильной засухи; характерен для полузасушливых регионов. Аридный – почва сухая в течение как минимум половины вегетационного периода и влажная менее 90 последовательных дней; характерен для засушливых (пустынных) регионов. Ксерический – режим влажности почвы встречается в климате средиземноморского типа с прохладной, влажной зимой и тёплым, сухим летом. Подобно устическому режиму, он характеризуется длительными периодами засухи летом.