ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙС ПОМОЩЬЮ ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ АРЕАЛОВ

Почва — природное тело с ярко выраженной географичностьюgt; отраженной в зонально закономерном распределении почв на земной поверхности. Поэтому первым шагом в исследовании энергетики почвообразования и явилось выяснение энергетических причин этого зонального распределения почв.
Автор в течение ряда лет вел исследования почвенно-климатических связей (Волобуев, 1953, 1963), в результате чего выяснены и некоторые общие закономерности гидротермических соотношений в структуре природной зональности.
На почвенные карты и карты растительности материков и отдельных стран накладывались карты годовой суммы атмосферных осадков (Р) и средней годовой температуры (t), и затем по всем: крупным контурам типов растительности и почв основных генетических типов брались величины Р и t, наносившиеся на график. По оси абсцисс откладывалось годовое количество осадков, а по оси ординат — значения средней годовой температуры. Распределение «отметок» по полю гидротермического графика выявляла общий вид климатического ареала того или другого типа растительности или почв.
При рассмотрении всей совокупности полученных фито- и почвенно-климатических ареалов было обнаружено, что все типы растительности последовательно располагаются по возрастающей увлажненности. Очерчивая эти ряды граничными линиями с вы делением основных полей и переходных между ними, получаем общую систему кривых, которая состоит из семи гидрорядов г А, 5, С, D, jE, F,G в порядке возрастающей увлажненности.
Поле графика с почвенно-климатическими ареалами подразделено также на семь термических ступеней или терморядов (I— VII) от крайне холодного до экваториально-тропического.
В дальнейшем исследовались почвенно-климатические соотношения с использованием в качестве показателя тепловых условий местности радиационного баланса земной поверхности — R (Волобуев, 1956). Это стало возможным в связи с опубликованием карты радиационного баланса земной поверхности (Будыко, Бер- лянд, Зубенок, 1953). Для характеристики условий увлажнения использованы карты осадков отдельных материков и стран, приведенные в литературе, а по отдельным странам карты осадков заново составлялись по метеорологическим данным.
Исследование выполнено тем же методом почвенно-климатических ареалов и заключалось в «снятии» с соответствующих карт- значений радиационного баланса и осадков по всем крупным контурам почв основных генетических типов, затем эти данные наносились на график, у которого по оси абсцисс отложено годовое ко-

А — почвенно-климатические ареалы основных почвенных типов мира:
1 — пески пустынь: 2 — сероземы; з — бурые почвы полупустынь; 4 — каштановые СССР и США; 5 — каштановые Африки; 6 — черноземы; 7 — серые лесные; S — под- волы и подзолистые почвы; 9 — бурые лесные; ю — почвы тундр; л — желтоземы; 12 — красноземы и латериты (12 — основной ареал, 22а — более редкое распространение); 13 — коричневые почвы сухих лесов и кустарников (Африка); 14 — черные поч вы саванн и тропических прерий; is — красно-бурые почвы саванн.
Б — система почвенных гидротермотипов* Гидроряды: А — пустынный; в — сероземный; С — каштановый; D — черноземный; Е — подзолистый; G — глеаво-подзо* листый. Терморяды: I — арктический» II — субарктический, III — умеренно холодный; iv— умеренный; V — умеренно теплый; V/ — субтропический, VIТ —¦ тропи
ческий

личество осадков, а по оси ординат — значения радиационного баланса. Количество климатических отметок бралось такое, чтобы они в своей совокупности достаточно выявляли общий вид климатического ареала того или другого почвенного типа.

Уже из конфигурации климатических ареалов наиболее изученных почв — таких, как сероземы, каштановые, черноземы, почвы тундр — можно усмотреть наличие определенной связи распределения почв с суммой осадков и величиной радиационного баланса (рис. 1, А). Ареал песков пустынь занимает крайнее левое положение, правее располагаются ареалы бурых почв полупустынь и сероземов, затем каштановые почвы умеренных широт и «каштановые» Африки. Далее в один ряд можно расположить почвы: серые лесные, черноземы, коричневые сухих лесов и красно-бурые почвы тропиков, регуры. Крайнее правое положение занимают почвы тундровые, подзолы, бурые лесные, желтоземы, красно-бурые саванн, красноземы и латериты. Эти ряды располагаются в последовательности возрастающей увлажненности.
Очерчивая эти ряды граничными линиями с выделением полей основных п переходных между ними, получаем общую систему кривых с тем же числом полей — гидрорядов (А, В, С, D, Е, F, G), что и в системе, разработанной в координатах Р и t, но с кривизной обратного знака.
Математическая обработка показала, что все полученные кривые укладываются в общую зависимость
(3)
где В — радиационный баланс земной поверхности, ккал/см2-год; Р — годовое количество осадков, мм; Н'п — величина, постоянная для каждого криволинейного ряда.
Зависимость (3) включает величины (R п Р), не находящиеся в функциональной связи. В этом отражен эмпирический путь, которым найдена зависимость (2). Развивая исследования далее, можно придать зависимости (3) вполне рациональный вид. Для этого заменим в координатной системе R п Р значения Р на значения LP (L — скрытая теплота парообразования). При этом, преобразуя шкалу абсцисс с годовой суммой атмосферных осадков Р гидротермической системы предыдущего исследования (Воло- буев, 1956) в шкалу количества тепла, необходимого для испарения соответствующей годовой суммы осадков, выразим величины В. и LP в логарифмическом виде. В итоге получаем прямолинейную систему гидрорядов, подчиненных зависимости
(4)
где R — радиационный баланс земной поверхности в кал/см2-год;
Р — годовое количество осдаков, см?/см2-год; L равно 589 кал/см3; Рк — величина, постоянная для каждого гидроряда.

Зависимость (4) может быть записана и в несколько более простом виде
(5)
Поскольку гпдроряды в данной системе последовательно располагаются в порядке возрастания увлажненности, то величина Нп вместе с тем является и известным индексом увлажненности.
Приводим значения Нп для границ перехода от одного гидроряда к другому:

Таким образом, несмотря на то, что на разных этапах исследований привлекались совершенно различные исходные фактические данные, полученные гидротермические графики и их математические выражения оказались одинаковыми.
Основной итог заключается в установлении определенных семи терморядов и семи гидрорядов почв, в совокупности дающих почвенную, а вместе с тем и климатическую, гидротермическую систему (см. рис. 1, Б).

<< | >>

Источник: Волобуев В. Р.. Введение в энергетику почвообразования.. 1974

Еще по теме ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙС ПОМОЩЬЮ ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ АРЕАЛОВ:

- Болотоведение - Метеорология и климатология - Научно-популярная история - Океанология (океанография) - Почвоведение -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -