Естественная классификация почв Беларуси Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Естественная классификация почв Беларуси

Резюме. Большинство действующих почвенных классификаций - искусственные, базирующиеся на внешних признаках почв. В данной статье представлена не имеющая аналогов естественная классификация почв Беларуси, построенная на основе существенных признаков по законам формальной логики, с применением числового кодирования классификационных единиц.

Ключевые слова: почва, классификация, таксономия, уровни, код.

Татьяна Романова,

почетный член Общества почвоведов им. В.В. Докучаева, доктор биологических наук, профессор

Владимир Берков,

профессор кафедры философии и методологии университетского образования Республиканского института высшей школы, доктор философских наук, профессор

Развитие науки в разных странах показало, что способность растений производить урожай не является простой и единственной данностью рационального использования почвы и обеспечения продовольственной безопасности. Установлено, что почвообразование представляет собой сложнейший механизм взаимодействия внеземной энергии атмосферы и солнца с земной энергией минералов в процессе накопления биологической энергии твердой фазы почвы, ее продукционной способности, отраженной в морфологии и химическом составе вертикальных профилей, различия которых позволяют мысленно восстановить генезис (происхождение) и оценить плодородие почвы.

Генезис может быть зафиксирован (в том числе и химически) в почвенных разновидностях, номинирован, прослежен в пространстве и показан на картах. Картографированию предшествует исследовательская работа, завершающаяся составлением перечня обнаруженных на данной территории почв, объединением их в эквивалентные непересекающиеся между собой классы с делением на подклассы. Такая группировка обеспечивает хранение и поиск информации о почвах как совершенно особых природных образованиях и жизненно важных ресурсах.

Проблема классифицирования возникала на самых ранних этапах развития почвоведения, но единой универсальной классификации почв до сих пор нет. Дискуссии по данному вопросу в мировой и отечественной науке в последние десятилетия выделили два методологических подхода к систематизированию [1], согласно которым различаются классификации:

■ искусственные, или экстенсиональные, основанные на обозначении и перечислении множеств конкретных объектов, объединяемых внешними (несущественными) признаками,- упорядоченный список почв, соответствующий представлениям авторов;

■ естественные, или интенсиональные, в которых классы выделяются на основе значимых признаков, без которых почвы существовать не могут,- число классов ограничено

не распространением почв, а неповторяющимися сочетаниями важнейших их свойств.

Большинство современных классификаций относится к первой группе. В их числе классификации почв России [2], Беларуси [3], Таксономия почв США (Седьмое приближение) [4]. Это объясняется как слабой разработкой теории классифицирования (классиологии), так и недостатком генетических характеристик отдельных почв [1, 5]. В связи с этим в ряде стран вместо классификации используется систематика как наиболее общая форма упорядочения списочного состава почв [6]. Международная классификация почв ^К.В) также представлена в виде не иерархической системы, а реферативной базы [7], как и в Почвенном справочнике Франции [8].

Своеобразие белорусской школы почвоведения с первых этапов ее развития состояло во внимании к гидроморфиз-му почв [9], и особенно после 1950-х гг., когда основными потребителями результатов исследований стали организации, проектирующие мелиоративные системы. Соответственно, и в планах Белорусского института почвоведения и агрохимии, ориентированных на повышение информационной емкости почвенных карт, большое место занимал водный режим, рассматривающийся как неотъемлемое свойство каждой почвы, изменение которого закономерно приводит к преобразованию других ее параметров [10].

Использование сведений о водном режиме почв для их группировки послужило основой генетической (естественной) классификации, создаваемой не ради замены действующей [3], но для более четкой научной организации результатов, накопившихся в процессе многолетних наблюдений [22]. Данный подход был доложен и опубликован в материалах Международной конференции по классификации почв [11], на V и VI съездах Общества почвоведов им. В.В. Докучаева [12, 13]. Сокращенный вариант генетической классификации почв Беларуси опубликован в [14], а наиболее полный - в [15].

Кодификационная схема вначале строилась методом проб и ошибок, хотя и с учетом «правил деления объема понятия» [16]. В дальнейшем работа вышла на новый уровень, суть которого заключалась в привлечении теоретических основ логических операций деления [17] и в представлении таксонов как сочетаний существенных признаков, обозначенных числовыми индексами.

Предлагаемый вариант классификации построен на базе почвенных исследований, выполненных в границах нашей республики, но методология [10] может быть актуальной и в других регионах гумидной зоны. Аналогов ей, судя по [1] и [20], пока не существует. В связи с этим цель данной статьи видится в представлении опыта систематизирования почв, основанного на выявлении наиболее значимых параметров, с группировкой их по правилам формальной логики.

Оригинальность фактологических данных и поставленная задача определяют не столько объект, сколько предмет исследований, который состоит в структурировании имеющейся информации и превращении ее в систему знаний о почвах Беларуси, сведенных в одну таблицу. Методология здесь базируется на использовании в качестве классообразу-ющих признаков следующих показателей: типы водного режима (направление движения влаги в почвенном профиле), параметры увлажненности почв (среднемноголетнее число дней с влажностью слоя 0-20 см, превышающей предельную полевую влагоемкость в течение вегетационного периода среднего по водности года) применительно к почвам разного генезиса, развивающимся на различных почвообразую-щих породах.

Методика классифицирования опирается на строгое соблюдение логических правил деления [17] с числовым кодированием учитываемых особенностей. Наименование признака обозначается строчной цифрой, степень его выраженности (количественный показатель) - подстрочной.

В текстовой части приводятся наименования признаков с количественными показателями. Опыт числового кодирования и индексация имели место при систематизации и составлении списка почв Молдавии [18].

Общая структура используемой нами иерархической схемы классификации почв Беларуси не отличается от традиционной для гумидной зоны. Такой подход обеспечивает обзорность, дает представление о смысловом содержании каждого таксона (интенсиональность), гарантирует корректность ординации и субординации в системе признаков.

Логическая основа всякой классификации - отношения подчинения и соподчинения. Классификация в узком смысле слова является синонимом понятия «деление», для которого сформулированы следующие правила [17]:

■ адекватности (деление должно быть соразмерным: объем делимого равен сумме отдельно полученных объемов);

■ разграниченности (отдельно полученные объемы должны исключать друг друга, то есть не должны иметь общих элементов);

■ последовательности (при классифицировании следует от рода переходить к ближайшим видам, не пропуская их, то есть запрещаются «скачки»);

■ единственности основания (классификация должна производиться по одному, притом существенному, основанию, то есть признаку, варианты которого позволяют отделять одни группы одинаковых предметов от других; на каждом таксономическом уровне может использоваться только одно основание деления (Од)).

Эти правила неукоснительно соблюдены в предлагаемой классификации.

Предклассификационная работа [10] опиралась на фундаментальные исследования генезиса почв Беларуси, результаты которых изложены в [15]. Важную роль при этом сыграли разработка моделей химической дифференциации профилей и соотношение окристаллизованных и аморфных полутораоксидов железа по генетическим горизонтам, обеспечивающие объективную химическую диагностику типов водного режима и степеней гидроморфизма почв.

Самым высоким таксономическим уровнем нашей классификации, содержащим минимум некодируемой информации, является обозначение объекта с позиции его географической локализации: почвы гумидной зоны на примере территории Беларуси.

На следующем, нулевом, уровне почвы также не подлежат кодированию. В каждом регионе они делятся на два рассматриваемых раздельно ствола: постлитоген-ные (породообразование предшествует почвообразованию) и синлитогенные (породообразование синхронно почвообразованию) [2].

Синлитогенные почвы в условиях нашей страны представлены только аллювиальными (пойменными и палеопой-менными). Абсолютное преобладание постлитогенных почв позволяет на их примере показать возможность построения естественной классификации, содержащей сведения о природной и антропогенной составляющей почвенного покрова данного региона.

Эта информация разделена на восемь таксономических уровней, каждому из которых соответствует одно основание деления - Од.

I уровень. Класс - общий уровень гидроморфизма почв. Од - время переувлажнения: число дней за вегетационный период. Код - цифра 1.

Индексы: 11 - автоморфные почвы, переувлажнены не более 20 дней; 12 - полугидроморфные, переувлажнены 20-140 дней; 13 - гидроморфные, переувлажнены более 140 дней. Для большей выразительности уровни гидроморфизма дополнительно обозначены буквами: А, В, С соответственно.

II уровень. Тип - генезис почв, называемых согласно принятой в Беларуси номенклатуре. В скобках даны названия по WRB [7]. Од - тип водного режима, маркирует информацию о почвообразовательном процессе, диагностируется химико-морфологически, является ядром генетической классификации. Код - цифра 2.

Индексы: 21 - непромывной (эфемерный) водный режим, почвы дерновые неразвитые (регосоли), дерновые карбонатные (калькарисоли); 22 - непромывной (нормальный), почвы бурые лесные, дерново-палево-подзолистые, дерново-подзолистые (камбисоли, лювисоли); 2 з - застойно-промывной, почвы дерново-подзолистые заболоченные (альбисоли, планосоли, стагносоли); 2 4 - промывной, почвы дерново-подзолистые заболоченные с иллювиаль-но-гумусовым горизонтом (подзосоли); 2 5 - выпотной, почвы дерновые заболоченные (глейсоли); 2 6 - застойный, почвы иловато-глеевые, торфянисто-перегнойно-гле-евые (-); 27 - застойный, почвы торфяные - болотные (гистосоли).

III уровень. Подтип - степень увлажнения почв. Од -увлажненность: число дней с содержанием влаги в слое 0-20 см, превышающее предельную полевую влагоем-кость (ППВ) в течение вегетационного периода в средний по водности год. Код - цифра 3.

Индексы: З1 - почвы недостаточно увлажняемые, менее 20 дней (0-20) (первая цифра - годы с минимальной обеспеченностью влагой, вторая - с максимальной); 3 2 - нормально увлажняемые, включая оглеенные внизу и на контакте с подстилающей породой, 10-20 дней; 33 - временно избыточно увлажняемые (слабоглееватые), 20-40 дней; 34 - глееватые, 40-80 дней; 35 - глеевые, 80-140 дней; 36 - заболоченные, ило-вато-глеевые, 140-170 дней; 37 - болотные, торфяные, более 170 дней.

IV уровень. Род - гранулометрический состав и литология почвообразующих пород. Од - содержание частиц физической глины, наличие торфа в поверхностном слое. Код -цифра 4.

Индексы: 41 - рыхлые породы (меньше 20% частиц физической глины), пески и рыхлые супеси, в том числе подстилаемые суглинками и глинами; 42 - связные (больше 20% частиц физической глины), связные супеси, подстилаемые суглинками, суглинки, глины, твердые породы; 43 - органо-генно-минеральные, иловатые отложения, торфотуфы; 44 -органогенные, торф.

V уровень. Подрод - минералогический состав почвообразующих пород. Од - содержание (%) полевых шпатов в покровных отложениях [21], химизм грунтовых вод, типовой ботанический состав торфа. Так как эти свойства в одной

и той же почве никогда не присутствуют одновременно, они включены в один (общий) таксон, поскольку все характеризуют природную обеспеченность почвы элементами - биофилами. Код - цифра 5.

Индексы: 51 - полевых шпатов меньше 10% (пески и рыхлые супеси озерно-аллювиальные и водно-ледниковые), грунтовые воды - пресные, торф - верховой; 52 -полевых шпатов 10-15% (суглинки лессовидные и супеси связные водно-ледниковые), грунтовые воды - среднеми-нерализованные, торф - переходный; 53 - полевых шпатов больше 15% (связные супеси, суглинки и глины моренные и озерно-ледниковые, известняки и доломиты), грунтовые воды - сильноминерализованные, торф - низинный.

На пятом уровне группировка естественных почв по сущностным признакам заканчивается. При этом складывается достаточно полное представление об их формировании (генезисе), основных характеристиках и связях с другими почвами. На таксономических уровнях У1-УШ учитываются не свойства, но состояния почв, связанные главным образом с хозяйственной деятельностью.

VI уровень. Вид - наличие эрозии (дефляции) пахотных почв. Од - степень эродированности (дефлированности). Код - цифра 6.

Индексы: 61 - неэродированные и слабоэродирован-ные (недефлированные и слабодефлированные); 6 2 - средне-и сильноэродированные (средне- и сильнодефлированные); 63 - намытые (навеянные).

VII уровень. Разновидность - состояние водного режима. Од - степень изменения водного режима почв под влиянием хозяйственной деятельности. Код - цифра 7.

Индексы: 71 - почвы с ненарушенным (естественным) водным режимом; 72 - с нормально технически регулируемым водным режимом; 73 - нарушенные, подвергающиеся постмелиоративной деградации.

VIII уровень. Вариант - культурное состояние. Од - степень окультуренности почв. Код - цифра 8.

Индексы: 81 - естественные почвы; 82 - слабоокультурен-ные; 83 - средне- и высокоокультуренные; 84 - очень высоко-окультуренные (огородные земли, агроземы); 8 5 - разрушенные (скальпированные, пирогенные, насыпные и др.).

Разработанный классификатор и кодировка основных характеристик позволяют представить все разнообразие почв Беларуси в виде довольно простой схемы, в которой исчерпывающая полнота и упорядоченность информации свидетельствуют о корректности принятого способа систематизации.

Примером числового представления классификации может служить таблица. Для краткости в ней приведены сведения только о природной составляющей рассматриваемых почв. Она может быть дополнена последовательным отображением современного состояния почв с помощью индексов У1-УШ уровней и полным перечнем почв, существование которых возможно в здешних широтах.

Aвтoмopфные - A1

I А1,

II А1,2, А1,22

III А1,2,3, ВДЗ2

IV А1,2,3,4, ВД2З24,

А1,2,3А А1А3242

V А1,2,3,4,5, А1,22324,5,

А1,2,3,4,5, Altóte

А1,2,3,4,5з А1,22324,53

А1,2,3А5, Altó«,

А1,2,3,4А Al^-tó

А1,2,3А5, А1,22324А

Пoлугидpoмopфные - B1

I

В12

II Ви ВИ В1225

III ВШ, ВШ, ВШ,

ВШ4 В1224З4 ВШ4

ВШ, ВШ ВШ,

IV В 122,3,4, В12243,4, ВШ,4,

В122А4, В1224344, В1225,44,

ВШ,4, В1224,54, В1225,54,

ВША ВША ВША

В122А42 ВВД442 В122Д42

ВША В1224,542 В1225,542

V ВШ,4,5, ВША5, ВВД,«, В1224,,4251 ВШ,4,5, ВША5,

ВШ,4,52 BUA4& В1224,,4152 В1224,,4252 ВШ,4,52 В1225,,4252

В122,3,4,5, ВША5, ВВД,«, В1224,,425, ВШ,4,5, Вl22i3,425,

В122,344,5, ВШ4«, В1224,44151 В1224,44251 ВШ44,5, В1225,44252

В122,344,52 ВШ4« В1224,44152 В1224,44252 В1225,44152 В1225,44252

В122,344,5, ВШ4«, В1224,4415, В1224,4425, В1225,4425,

ВШ,4,5, ВШ^, ВШ,4,5, В1224,54251 В1225,54,5,

ВШ,« ВВД^ В1224,54152 В1224,54252 В1225,54,52 В1225,54252

ВШ,4,5, ВВДз^, ВШ,4,5, ВШ,4,5, ВШ,4,5, Вl22i3i425,

Гидpoмopфные - C1 I

II С1,26 С1,27

III С1,26,6 С12 27,7

IV С1,26,64, 0,27,74,

С1,26,644 США

V СШб4,5, СВД^,

С1,26,64,52 С1,27,74452

С1,2б,б4,5, С1,27,7445,

Таблица.

Цифровое

изображение

естественной

классификации

почв Беларуси

(фрагмент)

I 1

Все разнообразие постлитогенных почв нашей страны сосредоточено на пятом таксономическом уровне классов автоморфных, полугидроморфных и гидроморфных почв и составляет в сумме 72 классификационных единицы в ненарушенных природных условиях. Примерно такое же количество выделов естественной классификации представляют синлитогенные пойменные и палеопой-менные (аллювиальные) почвы (флювисоли): авто-морфные (пойменные и палеопойменные дерновые неразвитые, пойменные и палеопойменные дерновые оглеенные внизу), полугидроморфные (пойменные и палеопойменные дерновые слабоглееватые и глееватые), гидроморфные (пойменные иловато-глеевые, торфяные).

Несмотря на неизбежное «огрубление» при разработке шкал индексации, место почвы в естественной классификации содержит достаточный объем сведений о признаках и свойствах разных почв, позволяющий сравнивать их независимо от названий, принятых в региональных перечнях. Попутно можно отметить, что наиболее непротиворечивое соответствие обнаружено между набором наших индексов и номенклатурой почвенных разновидностей в системе 'МЯВ [7, 20].

В качестве примера классифицирования типичной для условий Беларуси полугидромоф-ной почвы можно привести дерново-подзолистую

слабоглееватую суглинистую, развивающуюся на легких пылеватых (лессовидных) суглинках.

Класс - полугидроморфная (В12), тип - дерново-подзолистая заболоченная, водный режим застойно-промывной (23), подтип - слабоглееватая, переувлажнена 20-40 дней за вегетационный период (33), род - на связных породах (42), подрод -лессовидные суглинки, минералогический состав средней обеспеченности биофильными элементами (52). Следовательно, генетический код этой почвы - В1223334252 (в таблице отмечен жирным шрифтом).

Если почва используется в пашне, код дополняют индексы, характеризующие ее культурное состояние. Например, вид - отсутствие или слабое проявление эрозии (61), разновидность - естественный водный режим (71), вариант - средняя степень окультуренности (83).

Полное цифровое обозначение - В1223334252617183, название рассматриваемой почвы - дерново-подзолистая слабоглееватая суглинистая, на лессовидных суглинках, среднеокультуренная. И

Литература

1. Рожков ВА Дуализм основных понятий классификации почв // Почвоведение. 2014, №1. С. 3-11.

2. Классификация и диагностика почв России / авт. и сост. Л.Л. Шишов, В.Д. ^нконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова.- Смоленск, 2004.

3. Классификация,диагностика и систематический список почв Беларуси /Иститутпочвоведения и агрохимии.- Мн., 2007.

4. Ключи к таксономии почв.- Линкольн, Небраска, 1997.

5. Мейен С.В., Шрейдер ЮА Методологические аспекты теории классификации // Вопросы философии. 197б, №12. С. б7-79.

6. Systematik der Boeden. Systematik der boedenbildenden Substrate. Gliederung periglaczialer Lagen // Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft. 1998. Band 8б. S. 1-80.

7. World Refetrence Base for Soil Resources 200б. Ein Rahmen fuer internationale Klassifikation, Korrelation und Kommunikation. Erstes Update 2007. Deutsche Ausgabe. Bundesanstalt fuer Gewissenschaften und Rohstoffe Hannower. 2008. S. 128.

8. Почвенный справочник / пер. с франц.- Смоленск, 2000.

9. Aфанасьев Я.Н. Из области анаэробных и болотистых процессов // Почвоведение и агрохимия.- Мн., 1977. С. 12-54.

10. Розова С.С. Классификационная проблема в современной науке.- М, 198б.

11. Romanova T.A. Water regim™, as a basis for regional soil dassification // Soil classification. / Reports of the International Conference on Soil classification, 12—1 б September 1988. Alma-Ata, USSR.- Centre for international projects, Moscow, 1990. P. 20-2б.

12. Романова T.A. Генетическая классификация почв Беларуси // Материалы V съезда Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева. 18-23 августа 2008 г.- Ростов-на-Дону, 2008.

13. Романова T.A. Классификация почв, не зависящая от их номенклатуры // Материалы докладов VI съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (13-18 августа 2012 г.).- Петрозаводск: Карельский научный центр РAH, 2012. Кн. 3. С. 91-93.

14. Romanova T., Bosak V. Regionalna systematyka gleb Bialorusi // Poste'py nauk rolniczych. 2003, №5. S. 143-147.

15. Романова T.A. Диагностика почв Беларуси и их классификация в системе ФAО-WRB.- Мн., 2004.

16. Кондаков Н.И.Логический словарь-справочник.- М., 1975.С. 494-495.

17. Берков В.Ф. Логика: учеб. пособие / 3-е изд., испр.- Мн., 2014.

18. Крупеников ИА, Подымов Б.П. Классификация и систематический список почв Молдавии.-Кишинев, 1987.

19. Почвенная номенклатура и корреляция / сост. В.П. Красильников.- Петрозаводск: Карельский научный центр РAH, 1999.

20. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов: основа для международной классификации и корреляции почв.- М., 2007.

21. Матвеев A^. Ледниковая формация антропогена Белоруссии.- Мн., 197б.

22. Романова T.A. Водный режим почв Беларуси.- Мн., 2015.

B2