ҐРУНТИ ТРОПІЧНОГО ПОЯСУ

План

1.   Особливості тропічного ґрунтоутворення

2. Ґрунти постійно- і сезонно-вологих лісів і високотравних саван

Серед ґрунтово-біокліматичних поясів тропічний пояс займає найбільшу територію земної кулі. Його площа ста­новить 5,6 млрд га, або близько 42 % поверхні суші. Природні умови в різних регіонах цього поясу дуже різноманітні. Це зумов­лено різним ступенем зволоження окремих територій. У зв'язку з цим у межах цього поясу виділено три групи ґрунтово-біокліматичних областей:

1. Тропічні вологі і сезонно-вологі лісові області (Американсь­ка, Африканська і Австрало-Азіатська).

2. Тропічні саванні і ксерофітно-лісові області (Центрально-Американська, Південно-Американська, Афро-Азіатська і Австра­лійська).

3. Тропічні напівпустинні і пустинні області (Південно-Амери­канська, Афро-Азіатська, Південно-Африканська і Австралій­ська).

1. ОСОБЛИВОСТІ ТРОПІЧНОГО ҐРУНТОУТВОРЕННЯ

Умови ґрунтоутворення в областях тропічного поя­су різко відрізняються від умов біокліматичних поясів високих широт. Це зумовлено особливостями клімату, біологічних факто­рів і ґрунтоутворюючих порід.

Ґрунтоутворюючі породи. Типовими ґрунтоутворюючими поро­дами тропіків є червоноколірні відклади, які поширені на терито­рії давньої суші.

В. В. Добровольський (1971) довів, що на території Африки в минулі геологічні епохи було кілька етапів гіпергенезу, які за­лишили відповідні кори вивітрювання. Утворення цих кір відбу­валося задовго до формування сучасних ґрунтів. Так, поверхня, на якій розвивалася давня каолінова кора вивітрювання, утвори­лася у пізньому мезозої.

На всій території тропічного поясу, за винятком окремих райо­нів Австралії, давні кори вивітрювання не є ґрунтоутворюючими породами. Вони поховані під корами, що утворилися пізніше. На великій території давні кори вкриті відкладами червоного забар­влення, утворення яких почалося на початку неогену.

В результаті розмивання червоноколірного елювію він поши­рювався на виходах кристалічних порід, на поверхні вулканічних лав, на давній корі вивітрювання. Отже, червоноколірні відкла­ди - це особливі гіпергенні утворення, які виникли значно пізні­ше. Вони мають супіщано-суглинковий механічний склад, потуж­ність 10 м і більше. З глинистих мінералів в їх складі переважа­ють метагалуазит і мінерали групи гідрослюд.

Червоноколірні відклади формувалися в умовах гумідного клімату. Комплекс факторів вивітрювання і ґрунтоутворення зу­мовили процес фералітизації (стадія вивітрювання) ґрунтоутво­рюючих порід і ґрунтів. Суть цього процесу в руйнуванні багатьох первинних мінералів (за винятком кварцу) з паралельним утво­ренням і накопиченням вторинних мінералів групи оксидів (К2Оз) і невеликої кількості глинистих мінералів групи каолініту і галуазиту.

Основи і кремнезем виносяться з зони вивітрювання, а гідро­ксиди заліза залишаються на місці і забарвлюють масу каолініту в червоне або жовте забарвлення. Крім того, вони цементують частки каолініту. В результаті утворюється водотривка дрібногрудкуваїа структура, яка зумовлює сприятливі водний і повітряний режими тропічних ґрунтів

Міграція оксидів заліза в понижені сезонно-заболочені ділянки зумовила утворення пластоподібних скупчень цих сполук, які це­ментували уламки інших порід і мінералів. Цей процес спричинив утворення латеритних панцирів, які тепер трапляються на плос­ких вершинах (останцях) кайнозойських денудаційних поверхонь.

У кінці неогену почався процес аридизації суші, який охопив значні території тропічного поясу. В посушливих тропічних об­ластях на ділянках з високим заляганням сезонних ґрунтових вод сформувались карбонатні кори.

Таким чином, латеритні кори є гідроморфними утвореннями, а карбонатні — автоморфно-гідроморфними. Останні несприятли­ві для ґрунтоутворення і тому їх відслонення не мають ґрунтового покриву. Отже, тропічні ґрунти формуються в основному на чер­воноколірних відкладах, від чого вони мають червоне, жовтогаряче ;або жовте забарвлення.

Порівняно невелику територію в тропічному поясі займають інші ґрунтоутворюючі породи: озерні суглинки, супіщані алюві­альні відклади, вулканічний попіл та ін. Ґрунти, сформовані на цих породах, не мають червоного забарвлення.

Характерною властивістю червоноколірних відкладів і сфор­мованих на них ґрунтів є низька ємкість вбирання. Це зумовлено наявністю в їх складі значної кількості слабкосорбуючих глинис­тих мінералів метагалуазиту і каолініту.

 Клімат. Характерною особливістю тропічного клімату є високі температури протягом року, які зумовлюють інтенсивне випаро­вування вологи. В цих умовах річна сума опадів не дає повного уявлення про характер атмосферного зволоження. Залежно від розподілу атмосферних опадів протягом року при постійній ви­сокій температурі відбувається сезонна зміна промивного водного режиму непромивним.

Залежно від співвідношення кількості опадів та інтенсивності випаровування в тропічному поясі бувають сухий і вологий сезо­ни. Якщо протягом місяця випадає менше 60 мм опадів, то вся вода випаровується, ґрунт висихає. Такі місяці називаються су­хими. Якщо випадає 100 мм і більше опадів, випаровування не до­сягає такої величини. Залишається певна кількість води, яка зво­ложує ґрунт на значну глибину, а понижені ділянки рельєфу пе­резволожуються. Такі місяці називають вологими. В зв'язку з цим в тропічних ландшафтах формуються автоморфні, гідроморфні і автоморфно-гідроморфні (або сезонно-гідроморфні) ґрунти.

У тропічних ландшафтах має місце мусонний характер перемі­щення повітряних мас, що зумовлює зміну сухої погоди на до­щову (сухого сезону на сезон дощів). Вологі повітряні маси пере­міщуються над поверхнею суші і приносять ту чи іншу кількість -опадів. При цьому поступово зменшується кількість атмосферних опадів. В екваторіальному поясі їх випадає найбільше, а з просу­ванням на північ і на південь кількість їх зменшується. Це зумов­лює поступову зміну рослинних і ґрунтових зон.

Таким чином, в тропічних широтах горизонтальна зональність ґрунтового покриву зумовлена зміною лише гідрологічних умов, а у високих широтах -зміною гідротермічних умов.

Рослинність. Завдяки високій температурі вегетація рослин в тропічному поясі можлива цілий рік. Однак у зв'язку з поступо­вою зміною кількості опадів біологічна продуктивність окремих ґрунтових зон неоднакова. Вона зменшується в напрямках від ек­ватора до широти тропіків.

Характерною особливістю тропічного ґрунтоутворення є ін­тенсивне розкладання органічних речовин до повної мінералізя-ції. За оптимальних умов зволоження коренева система тропічних рослин інтенсивно засвоює хімічні елементи ґрунту. Атмосферні опади не встигають вимити їх в нижні горизонти. Біологічний кругообіг речовин в тропічних широтах відбувається дуже швидко.

2. ҐРУНТИ ПОСТІЙНО- І СЕЗОННО-ВОЛОГИХ ЛІСІВ І ВИСОКОТРАВНИХ САВАН

Червоно-жовті фералітні ґрунти

Під постійно-вологими тропічними лісами форму­ються червоно-жовті фералітні ґрунти. Вони поширені в еквато­ріальній Африці (басейн р. Конго), в Південній Америці (басейн р. Амазонки), на півдні і південному сході Азії, на півночі Авст­ралії, на Філіппінах, в Новій Гвінеї, на Мадагаскарі та в Індоне­зії.

Клімат у цих областях теплий і вологий. Кліматичні пори ро­ку майже не виражені і немає суттєвих коливань температур дня і ночі. Середньомісячні температури протягом року вище 4-20°С, коливання температур в різні пори року не більше 3—5 °С.

Протягом року випадає 1800—2000 мм опадів (в окремих міс­цях до 5000—8000 мм). Вони рівномірно розподілені за сезонами року. Сухий сезон не перевищує 1—2 місяці. Коефіцієнт зволо­ження у вологі місяці досягає 5—10, у сухі він знижується до 0,5—0,3. Багато опадів (>20 %) випадає у вигляді злив, що приз­водить до глибокого промивання і ерозії ґрунтів. Незважаючи на велику кількість опадів, в тропічних лісах не спостерігається перезволоження і заболочування ґрунтів. Це пояснюється тим, що тільки 10 % води від суми атмосферних опадів залишається на промивання ґрунту і поповнення запасу ґрунтових вод. Решта во­логи витрачається на поверхневий стік, десукцію, випаровування з поверхні ґрунтів і крон дерев. Безумовно, на тих понижених ді­лянках, де опади скопичуються у великій кількості, формуються ґрунти болотного типу.

Рослинність вологого тропічного лісу дає найбільшу біомасу (в середньому 5000 ц/га) серед усіх біоценозів світу. Вона харак­теризується різноманітністю видового складу і багатоярусністю. Поверхня ґрунту дуже затінена і тому під покривом лісу майже немає трав і чагарників.

Поверхня червоно-жовтих ґрунтів вкрита відмерлими рештками рослин. Щорічно їх надходить 250—400 ц/га. Зольність органічної маси тропічного лісу становить 5—6 %, вміст азоту — близько 1 %.

Гідротермічний режим вологого тропічного лісу («оранжерей­ний» клімат) зумовлює активну діяльність мікроорганізмів, які інтенсивно розкладають органічну масу до повної мінералізації, минаючи стадію гуміфікації. Тому суцільної лісової підстилки на поверхні ґрунту немає, а ґрунт має низький вміст гумусу.

Хімічні елементи, які вивільнюються при мінералізації орга­нічної маси, не всі мігрують з атмосферними опадами в нижні го­ризонти ґрунту. Більша їх частина тут же засвоюється густою кореневою системою рослин і знову включається в біологічний кругообіг. Таким чином, майже вся маса поживних елементів міститься не в ґрунті, а в самих рослинах та в їх відмерлих решт­ках.

Сумний досвід африканських та південно-американських країн показує, що знищення вологих тропічних лісів призводить до зни­кнення ґрунтового покриву. На ділянках вирубаного лісу швидко оголюється ґрунтоутворююча порода.

Профіль червоно-жовтих фералітних ґрунтів має таку будову:

Горизонт А — гумусний, коричнево-сірий, структура дрібно-грудкувата або капролітова, потужність 12—17 см.

Горизонт АВ — перехідний, червонувато-бурий або жовтувато-бурий, структурні агрегати крупніші, але неміцні, потужність 25—50 см.

Горизонт В — перехідний, бурувато-червоний або бурувато-жовтий, поступово переходить до яскраво-червоної ґрунтоутворюючої породи.

Червоно-жовті фералітні ґрунти бідні на гумус: у верхньому шарі (5—7 см) гумусного горизонту вміст його 4—5 %, в нижній частині — 1—2%. В складі гумусу переважають фульвокислоти. Це пояснюється тим, що в складі золи рослинного опаду мало лужноземельних і лужних основ; в лісовій підстилці відбувається інтенсивне окислення азоту і сірки. Все це сприяє підвищенню за­гальної кислотності. В такому середовищі утворюються слабко-конденсовані фульвокислоти і неспецифічні низькомолекулярні органічні кислоти. Тому реакція по всьому профілю ґрунту кисла (рН = 5—5,5). Ємність вбирання цих ґрунтів дуже низька — 2— З мг-екв на 100 г ґрунту.

Червоні фералітні ґрунти

Червоні фералітні ґрунти формуються під се­зонно-вологими лісами і високотравними саванами в тих же тер­мічних умовах і за характером ґрунтоутворення подібні до чер­воно-жовтих.

В Африці і Південній Америці ці ґрунти утворюють дві зони, які розташовані на північ і на південь від червоно-жовтих ґрунтів. Поширені вони також у північних районах Австралії, південних районах Азії, в Центральній Америці і на о. Шрі-Ланка.

Клімат в зоні червоних фералітних ґрунтів має чітко вираже­ний сухий сезон (3—4 місяці). Річна сума опадів 1300—1800 мм. Розподіл їх протягом року нерівномірний. У сухий сезон ґрунт пересихає, а трав'яниста рослинність жовтіє і припиняє вегетацію В сезон дощів водний режим ґрунтів оптимізується, а на пониже­них ділянках рельєфу можливе сезонне заболочування.

Рослинність сезонно-вологих лісів і високотравних саван має свій видовий склад і рослинні угруповання, їх флористичний склад бідніший, на окремих ділянках домінують певні породи дерев, ліс розріджений, світлий, в ньому менше ліан, а під його покривом розвиваються чагарники і трави. На безлісних ділянках буяє високотравна савана, висота травостою якої досягає 4 м. По тери­торії високотравних саван групами або поодиноко ростуть дерева.

Межа між дощовими (темними) і сезонно-вологими (світлими) тропічними лісами визначається наявністю сухого сезону.

Біомаса сезонно-вологих лісів високотравних саван менша, ніж біомаса вологого тропічного лісу. Щорічно опад органічних решток в цій зоні становить 70—120 ц/га. Значна частина біома­си трав'янистих рослин знаходиться в ґрунті. У вологий літній •сезон в період активної вегетації тропічної рослинності відбуває­ться гуміфікація рослинних решток, а в сухий і жаркий зимовий період гумусні речовини полімеризуються і закріплюються в ґрунті.

Профіль червоних фералітних ґрунтів має таку будову:

Горизонт Асі — гумусний, у верхній частині задернований, те­мно-сірого забарвлення, з грудкуватою структурою, легкого ме­ханічного складу. Потужність 10—20 см.

Горизонт В1 — перехідний, сірувато-червоного забарвлення, структура неміцна, грудкувата. Потужність ЗО—40 см.

Горизонт В2 — ілювіальний, важкого механічного складу, груд-кувато-горіхуватої структури, червоний або жовтогарячий з тем­ними залізистими і марганцевистими конкреціями. Потужність 60—70 см.

Горизонт С — червонобарвна ґрунтоутворююча порода, у скла­ді якої є глинисті мінерали: іліт. гідрослюди і каолініт.

У гумусному горизонті червоних тропічних ґрунтів міститься до 4 % гумусу, у складі якого переважають фульвокислоти. Реак­ція ґрунтового розчину слабкокисла, близька до нейтральної (рН = 5,3—6,7), ємкість вбирання 10—20 мг-екв на 100 г ґрунту.

Крім червоних фералітних в даному регіоні трапляються тем­но-червоні і темні лісові тропічні ґрунти. Ці типи ґрунтів займають невелику територію (близько 40 млн га). Найбільші масиви їх трапляються на територіях південної Азії, Індонезії, Південної Америки і Африки. Ці ґрунти мають глинистий механічний склад і відповідно більшу ємкість вбирання (до ЗО мг-екв на 100 г ґрунту). Вміст гумусу високий, реакція ґрунтового розчину слабко-кисла. В їх складі багато глинистих мінералів: каолінітів і монт­морилонітів. Родючість темних тропічних ґрунтів висока, їх широко викори­стовують у землеробстві.

Значні площі вологих і сезонно-вологих тропічних ландшафтів займають гідроморфні ґрунти: лісові фералітні, глейові, тропічні алювіальні, тропічні болотні і мангрові засолені.

Землеробство в областях вологих і сезонно-вологих тропічних лісів слабко розвинене. Освоєно всього приблизно 120 млн га, або 5 % загальної площі областей. На цих землях вирощують рис, каучуконоси, цукрову тростину, батат, каву, какао, маніок, бана­ни, ананаси та інші культури.

Основними заходами підвищення родючості ґрунтів цих об­ластей є комплексне удобрення, вапнування, боротьба з ерозією, система обробітку ділянок з близьким заляганням латеритних панцирів. Тут є можливість освоєння нових територій.