Общая тенденция эволюционного развития представителей зеленого ствола растительного мира, в том числе цветковых, состояла в следующем: чем дальше уходил вид от водных предков, тем менее требовательным он становится к повышенному увлажнению среды своего обитания.
Следовательно, первые представители цветковых растений были более требовательны к увлажнению среды обитания, чем виды, появлявшиеся позже.
Под сообществами относительно влаголюбивых цветковых растений могли формироваться почвы с повышенной влажностью профиля, например лугово- болотные, луговые. Кроме того, дерновый процесс вполне мог накладываться на подзолистый, что приводило к появлению почв, подобных современным дерново-подзолистым. С возникновением новых видов, более выносливых и устойчивых к недостатку влаги, осуществлялось постепенное по мере усиления сухости климата заселение растениями территории суши и зарождение под их сообществами таких новых (зональных) типов почв, как серые лесные, черноземы, каштановые, сероземы.
На рубеже мезозойской и кайнозойской эр, примерно 70 млн лет назад, в основном завершилось становление современных растительных формаций природных зон и зональных типов почв.
Почвообразование и эволюция биосферы
В истории развития биосферы отмечены периоды, сопровождавшиеся массовыми вымираниями организмов - биосферные кризисы или кризисные эпохи.
Крупные вымирания морских и наземных животных происходили в конце ордовика, на рубежах пермского и триасового, триасового и юрского, мелового и третичного периодов.
Катастрофы — явления случайные, и организмы к ним эволюционно не были подготовлены. Поэтому виды и группы организмов после таких непредсказуемых событий могли сохраниться и выжить благодаря «счастливой» случайности, а их эволюционный прогресс, достигавшийся на протяжении эпох, сведен на нет.
В конце литоземного периода происходит коренное преобразование органического мира. Вымирают многие группы высших растений, сокращается количество цикадовых и гинкговых. В наземной флоре происходит постепенная смена мезозойской растительности растительностью современного облика. Господствующее положение занимают цветковые растения. В морях исчезают аммониты и основные группы белемнитов, изменяется состав фораминифер и других беспозвоночных животных. Вымирают динозавры, а также летающие и плавающие виды пресмыкающихся. На литосферной оболочке суши сформировался почвенный покров. Появились все современные типы почв.
Почвообразование могло влиять на эволюцию биоты двояким путем: через изменения внешних условий при участии почвообразования, и напрямую, т.е. непосредственно через почву как среду обитания.
Формирование почвенно-растительного покрова на суше ознаменовало новый этап в развитии водной биоты. Корневые системы растений приобретали способность активно осваивать большие объемы верхнего слоя литосферы и вовлекать в почвообразование и биологический круговорот значительные количества зольных элементов, что приводило к сокращению объемов стока химических элементов в водоемы. Эти процессы продолжались в течение всего мезозоя и сопровождались очередным снижением минерализации вод Мирового океана и, следовательно, изменением экологических условий жизни обитавших в нем организмов.
В палеоисторическое время почва могла выступать в качестве одного из сильных факторов среды, способствовавшего активизации обмена наследственной информацией между организмами.
Почва — основной носитель генетического разнообразия жизни на планете. И кто знает, возможно, высокие темпы видообразования и огромное разнообразие форм живых существ во многом обязаны почвообразованию, которое всегда сопровождало процесс эволюции организмов и биосферы в целом.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ
Додокучаевский период
Представления о почве в 18-19вв. (до открытий В.В.Докучаева) были весьма ограниченны. Почва рассматривалась чаще всего как поверхностное геологическое образование, являющееся объектом сельскохозяйственного использования.
Одной из первых классификаций почв, широко использовавшихся в практике сельского хозяйства, была классификация А.Тэера. Он определял почву так: «Поверхность нашей планеты состоит из мягкого и рыхлого вещества, называемого нами почвой. Это есть соединение и смесь веществ весьма различных».
Все почвы подразделены на 6 родов:
1) глинистые,
2) суглинистые,
3) песчанисто-суглинистые или суглинисто-несчаные,
4) песчаные,
5) гумусовые,
6) известковые.
В основе классификации Ф.Фалла (1862 е.) лежит представление о почве, как о коре выветривания.
Все почвы он разделил на 2 класса:
1) первичные или коренные,
2) наносные почвы.
Геолого-геоморфологическая классификация почв Ф.Рихтгофена базируется на его концепции почвы как продукта «физических процессов, определяемых частью климатом, рельефом земной поверхности и свойствами материнских горных пород, частью колебаниями суши и моря и передвижениями твердых масс».
Фактически Рихтгофен классифицирует не почвы, а поверхности генетических областей земного шара, хотя и называет он свою классификацию как «Подразделение поверхности земного шара на характерные области почвообразования».
Выделяются пять областей:
1) Область аутогенного почвообразования, посредством накопляющегося разрушения пород,
2) Область равновесия между накоплением и удалением продуктов выветривания,
3) Область господствующей денудации (ледниковой, эоловой, речной, морской абразии и т.п.),
4) Область преобладающих наносов (морских, аллювиальных),
5) Область эродированных эоловых отложений (европейские лёссы).
Второе направление западноевропейского почвоведения в додокучаевский период - агрикультурхимическое. Примером классификации почв, построенной на таком принципе, является классификация В.Кноппа (1871).
Кнопп делит почвы на три большие группы, подразделяемые, в свою очередь, на более мелкие:
Почвы силикатные: глиноземно-силикатные, железисто силикатные, одноокисно-силикатные, песчаные или кремнеземные;
Почвы карбонатные: известковые, доломитовые;
Почвы сульфатные: гипсовые, ангидритовые.
Кроме того, существовало направление, которое объединяло оба рассмотренных направления. В качестве примера можно привести классификацию П.А.Костычева, изложенную им в курсе "Почвоведение" в 1886 г. Он выделяет 5 отделов почв:
1) иловатые,
2) лёссовые,
3) супесчаные,
4) песчаные,
5) хрящеватые.
Отделы подразделяются на классы (их всего 25): например, отдел лёссовых почв делится на классы: кварцевые или силикатовые, суглинистые мергельные или известковые, перегнойные, железистые, гипсовые, солончаковые, т.е. разделение на отделы производится по механическому составу почв, а на классы - в основном по их химическим свойствам.
Генетический принцип в классификациях Докучаева и других почвоведов
В.Д. Докучаев (1886)
Прежде всего В.В.Докучаев обращает внимание на то что «всякая вполне законченная и легально разработанная научная классификация может явиться результатом только всестороннего изучения классифицируемого материала». Именно поэтому анализ главнейших почвенных классификаций В.В.Докучаев начинает с рассмотрения существовавших в то время определений почвы.
Широко распространенным было отождествление понятия почвы с пахотным культурным слоем, при этом мощность почвы приравнивалась к глубине вспашки, а нижележащий слой назывался "подпочвой". Называя эту трактовку понятия почвы наиболее искусственной, Докучаев ставит вопрос: "что же называть почвой на русских целинах, которые еще никогда не видали сохи?"
Согласно другой точке зрения, почва отождествлялась со всякой "рыхлой горной породою, лишь бы она выходила на дневную поверхность, сообразно с этим и толщина почвы возрастала иногда до нескольких десятков футов и более".
Докучаев решительно выступал против такой трактовки почвы. Он писал: «Покамест горная порода ... не изменилась на известную глубину от совокупного действия воды, воздуха и организмов, до тех пор она не почва, а остается горною породою...».
Одной из причин отсутствия четкого определения почвы Докучаев считал то обстоятельство, что в Европе пришлось изучать и классифицировать почвы «уже не в естественном их состоянии, уже не такими, как они образовались», а в России можно изучать почвы при самых разнообразных условиях как климата, так растительности и рельефа местности, чего далеко нельзя сказать про отдельные государства Западной Европы.
Докучаев предлагает такую классификацию:
1) почвы, образовавшиеся путем превращения различных коренных пород при свободном доступе воздуха, при этом продукты разрушения остаются на месте, это так называемые растительно-наземные почвы,
2) типично болотные почвы, образовавшиеся при зарастании озер,
3) сухопутно-болотные почвы, занимающие промежуточное положение и образующиеся при периодическом переувлажнении за счет плохой водопроницаемости пород и выровненности рельефа,
4) почвы, формирующиеся на постоянно обновляющихся наносных отложениях, - аллювиальные почвы,
5) почвы переходные между наносными и типичными.
После описания разнообразия факторов - почвообразователей на территории Русской равнины Докучаев делит растительно-наземные почвы на пять типов: светло-серые северные, серые переходные, черноземные, каштановыепереходные, южно-бурые солонцеватые.
Рассматривая вопрос о дальнейшем более дробном подразделении типов почв Докучаев приходит к заключению, что «центром, так сказать фокусом всех составных частей почвы (следовательно, и их свойств) является глина, а нагляднейшим выражением их общего характера - органические вещества».