Таксономия почв Министерства сельского хозяйства США

Таксономия почв (ST) Министерства сельского хозяйства США, разработанная Министерством сельского хозяйства США и Национальным совместным исследованием почв, обеспечивает сложную классификацию типов почв по нескольким параметрам (чаще всего их свойствам) и на нескольких уровнях: Порядок , Подотряд , Большая группа , Подгруппа. , Семья и Сериалы . Классификация была первоначально разработана Гаем Дональдом Смитом , бывшим директором по исследованиям почв Министерства сельского хозяйства США. ^[1]

Обсуждение

Таксономия — это систематическое расположение; Таксономия почв Министерства сельского хозяйства США имеет шесть уровней классификации. Они от самого общего к частному: порядок, подотряд, большая группа, подгруппа, семейство и серия. В этой системе классификации используются свойства почвы, которые можно измерить количественно: к ним относятся: глубина, влажность, температура, текстура, структура, емкость катионного обмена, насыщенность основаниями, минералогия глины, содержание органических веществ и содержание солей. В почвенной систематике выделяют 12 почвенных порядков (верхний иерархический уровень). ^[2]^[3] Названия ордеров заканчиваются суффиксом -sol . К критериям разных порядков почв относятся свойства, отражающие существенные различия в генезисе почв. ^[4] Заказы:

Альфисоль – почвы с алюминием и железом . Они имеют горизонты накопления глины и формируются там, где влаги и тепла достаточно как минимум для трех месяцев роста растений. Они составляют 10% почв мира.
Андисоль – вулканически пепловые почвы. Это молодые почвы. Они покрывают 1% свободной ото льда поверхности земного шара.
Аридисоль – сухие почвы, образующиеся в условиях пустыни , имеющие влажность менее 90 дней подряд в течение вегетационного периода и не выщелоченные . В их состав входит почти 12% почв Земли. Почвообразование происходит медленно, накопленного органического вещества мало. Они могут иметь подповерхностные зоны калише или дурипана . Многие аридизоли имеют хорошо развитые горизонты Bt, показывающие движение глин из прошлых периодов большей влажности.
Энтисоль – недавно образовавшиеся почвы, лишенные хорошо развитых горизонтов. Обычно встречается на рыхлых речных и пляжных отложениях из песка, глины или вулканического пепла, некоторые из них имеют горизонт А поверх коренной породы. Они составляют 18% почв мира.
Гелисол – многолетнемерзлые грунты с вечной мерзлотой в пределах двух метров от поверхности или гелеобразные материалы и многолетняя мерзлота в пределах одного метра. Они составляют 9% почв мира.
Гистосоль – органические почвы, ранее называвшиеся болотными почвами, составляют 1% почв во всем мире.
Инцептизол – молодые почвы. Они имеют формирование подповерхностных горизонтов, но имеют слабую элювиацию и иллювиацию. Они составляют 15% почв мира.
Моллисол - мягкая, глубокая, темная почва, образовавшаяся на лугах и в некоторых лиственных лесах с очень толстым горизонтом А. Они составляют 7% почв мира.
Оксизоли – сильно выветрились, богаты оксидами железа и алюминия ( полуторные оксиды ) или каолином , но с низким содержанием кремнезема . В них имеются лишь следы питательных веществ из-за обильных тропических дождей, высоких температур и низкой ЕКО остальных глин. Они составляют 8% почв мира.
Сподосоль – кислые почвы с органическим коллоидным слоем в комплексе с железом и алюминием, выщелоченными из верхнего слоя. Это типичные почвы хвойных и лиственных лесов более прохладного климата. Они составляют 4% почв мира.
Ультисол – кислые почвы во влажных тропиках и субтропиках, обедненные кальцием , магнием и калием (важными питательными веществами для растений ). Они сильно выветрились, но не так выветрились, как Oxisols. Они составляют 8% почвы во всем мире.
Вертисоль – инвертированные почвы. Они богаты глиной и имеют тенденцию набухать при намокании и сжиматься при высыхании, часто образуя глубокие трещины, в которые могут проваливаться поверхностные слои. Их трудно обрабатывать или строить дороги и здания из-за высокой скорости расширения. Они составляют 2% почв мира.

Альфисол
Андисол
Аридисол
Энтисол
Гелисол
Гистозоль
Инцептизол
Моллисол
оксисол
Сподосоль
Ультисол
Вертисол

Проценты, указанные выше ^[5] относятся к площади суши, свободной ото льда. «Почвы гор», составляющие баланс (11,6%), представляют собой смесь перечисленных выше почв или относятся к категории «Суровые горы», не имеющие почвы.

Вышеуказанные порядки почв в порядке возрастания степени развития представлены Entisols, Inceptisols, Aridisols, Mollisols, Alfisols, Spodosols, Ultisols и Oxisols. Гистозоли и вертисоли могут появляться в любом из вышеперечисленных веществ в любой момент их развития.

Почвенные подотряды внутри отряда дифференцируются по свойствам почв и горизонтам, которые зависят от влажности и температуры почвы. В США признано сорок семь подотрядов. ^[6]

Категория большой группы почв — подразделение подотряда, в котором вид и последовательность почвенных горизонтов отличают одну почву от другой. В Соединенных Штатах признано около 185 великих групп. В качестве отличительных признаков используются горизонты, отмеченные глинами, железом, гумусом и твердыми панелями, а также особенности почвы, такие как расширение-сжатие глин (которые производят самоперемешивание, обеспечиваемое глиной), температура и заметное количество различных солей. ^[6]

Категории больших групп делятся на три типа подгрупп почв : типичные, межсортные и экстрасортные. Типичная подгруппа представляет собой базовую или «типичную» концепцию большой группы, к которой принадлежит описываемая подгруппа. Межсортная подгруппа описывает свойства, которые позволяют предположить, как она приближается к почвам других крупных групп, подотрядов или порядков (похожа на них). Эти свойства не развиты и не выражены достаточно хорошо, чтобы включить почву в большую группу, к которой они относятся, но предполагают сходство. Экстрасортные характеристики — это аномальные свойства, которые не позволяют включить эту почву в другую классификацию почв. В США выделено около 1000 подгрупп почв. ^[6]

Категория семейства почв представляет собой группу почв внутри подгруппы и описывает физические и химические свойства, которые влияют на реакцию почвы на сельскохозяйственное управление и инженерные приложения. Основные характеристики, используемые для дифференциации семейств почв, включают текстуру, минералогию, pH, проницаемость, структуру, консистенцию, характер осадков в данном месте и температуру почвы. Для некоторых почв критерии также определяют процентное содержание ила, песка и крупных фрагментов, таких как гравий, булыжник и камни. В США известно около 4500 почвенных семейств. ^[7]

Семейство может содержать несколько серий почв , которые описывают физическое местоположение с использованием названия выдающегося физического объекта, например реки или города, рядом с которым был взят образец почвы. Примером может служить Мерримак для реки Мерримак в Нью-Гэмпшире. В США известно более 14 000 серий почв. Это позволяет весьма конкретно описывать почвы. ^[8]

Почвенная фаза серии , первоначально называвшаяся «типом почвы», описывает текстуру поверхности почвы, уклон, каменистость, засоленность, эрозию и другие условия. ^[8]

Почвенные заказы

Название почвенных отрядов в почвенной систематике с их основными характеристиками:

Альфисолы : Должны иметь глинистый, натриковый или кандиковый горизонт ; базовая насыщенность от высокой до средней; умеренно выветрившийся; обычно образуются под бореальными или широколиственными лесами; богат железом и алюминием; распространен во влажных районах, полутропиках и средиземноморском климате; 9,6% территории мира и 14,5% территории США, свободной ото льда.

Андизоли : форма вулканических выбросов, в которой преобладают аллофановые или альгуминовые комплексы; Должна обладать андическими свойствами почвы: высоким содержанием плохо кристаллических минералов Fe и Al, высоким содержанием фосфора, низкой объемной плотностью и высоким содержанием стекла и аморфных коллоидных материалов, таких как аллофан, имоголит и ферригидрит ; высокое содержание органических веществ, иногда мелановый эпипедон ; 0,7% территории мира и 1,7% территории США, свободной ото льда.

Аридизолы : Сухая почва (т.е. должна иметь засушливый режим влажности); охристый эпипедон обычен; Иногда аргиллитовый или натровый горизонт; должен иметь некоторый диагностический подповерхностный горизонт ; обычно в пустынях; 12,7% территории мира и 8,8% территории США, свободной ото льда.

Энтисолы : Наименьшее развитие почвенного профиля; охристый эпипедон обычен; нет горизонтов Б; наиболее распространенный порядок по площади поверхности (16,3% территории мира и 12,2% свободной ото льда суши США).

Гелисоли : почвы с вечной мерзлотой в пределах 100 см или криотурбацией (мерзлотой) в пределах 100 см плюс многолетняя мерзлота в пределах 200 см; обычно в высоких широтах и на возвышенностях; 8,6% территории мира и 7,5% территории США, свободной ото льда.

Гистосоли : Должен иметь тканевый эпипедон; обычно водный режим влажности почвы; отсутствие диагностических подповерхностных горизонтов; быстрое разложение при аэрации; торф или болото; >20% органических веществ; органические почвенные материалы, простирающиеся до непроницаемого слоя или с органическим слоем толщиной более 40 см и не имеющие андических свойств; обычно на заболоченных территориях (болота, топи и т. д.); 1,2% территории мира и 1,3% территории США, свободной ото льда.

Inceptisols : Сходны с entisol, но заметно начало горизонта B; отсутствие диагностических подповерхностных горизонтов; на ландшафтах непрерывно эродированных или молодых отложениях; камбический, серный, кальциевый, гипсовый, петрокальциевый или петрогипсический горизонт, или с молликовым, умбриковым или гистовым эпипедоном , или с процентным содержанием обменного натрия >15% или фрагипаном; 9,9% территории мира и 9,1% территории США, свободной ото льда.

Моллисоли : Должен иметь моллик-эпипедон; высокая насыщенность основаниями >50%; темные почвы; некоторые с аргиллитовыми или натриевыми горизонтами; обычен на лугах; 6,9% территории мира и 22,4% территории США, свободной ото льда.

Оксисолы : большая часть развития почвенного профиля; должен иметь кислородный горизонт в пределах 150 см от поверхности почвы; низкая доступность питательных веществ; отсутствие глинистого горизонта; сильно выветренный; преобладают концевые глины, оксиды Al и Fe; обычно в старых ландшафтах тропиков; 7,6% территории мира и <0,01% территории США, свободной ото льда.

Сподосоли : должны иметь сподический горизонт в пределах 2 м от поверхности почвы и не иметь андических свойств; Обычно имеют горизонт albic; высокое содержание оксидов Fe, Al и накопление гумуса; кислые почвы; обычен в хвойных или бореальных лесах; 2,6% территории мира и 3,3% территории США, свободной ото льда.

Ultisols : Должен иметь глинистый или кандиковый горизонт; Низкая насыщенность основаниями <35% на глубине 2 м или 75 см ниже фрагипана; распространен в субтропических регионах; часто известные как красные глинистые почвы; 8,5% территории мира и 9,6% территории США, свободной ото льда.

Вертисоли : Обычно моллик-эпипедон; высокое содержание усаживающихся и набухающих глин; >30% глины на глубину 50 см; глубокие трещины (называемые гильгай) образуются при высыхании почвы; образуются из исходного материала с высоким содержанием глины (например, сланцы, котловины, обнаженные горизонты Bt старых почв); 2,4% территории мира и 1,7% территории США, свободной ото льда.

Примеры классификации типов почв

Заказ: Энтисоли

Подотряд: Флювенты

Большая группа: Торрифлювентс

Подгруппа: Типичные Torrifluvents

Семейство: Тонкосуглинистые, смешанные, сверхактивные, известковые, Типичные Torrifluvents.

Серия: Джосити, Янгстон. ^[4]

Заказ: Альфисолы

Подотряд: Ксеральвы

Отличная группа: Durixeralfs

Подгруппа: Резкие Durixeralfs

Семейство: Мелкие, Смешанные, Активные, Термические. Резкие Durixeralfs.

Серия: Сан-Хоакин (почва) ^[9]

Температурный режим почвы

Температурные режимы почвы, такие как холодный, мезический и термический, используются для классификации почв на некоторых нижних уровнях Таксономии почв. Критический температурный режим выделяет некоторые группы более высокого уровня. Эти режимы основаны на среднегодовой температуре почвы (MAST), средней летней температуре и разнице между средней летней и зимней температурами на глубине почвы 50 см. Обычно предполагается, что MAST (в °C) равна сумме среднегодовой температуры воздуха плюс 2 °C. Если разница между средней летней и зимней температурой менее 6 °C, добавьте «Iso» перед названием температурного класса почвы.

Температурный режим почвы	Диапазон температур
Пергелич	~ от -8 °C до -4 °C
Субгелич	~ от -4 °C до 0 °C
Холодный	от ~ 0 °С до 8 °С
Месик	от 8 °С до 15 °С
Термический	от 15 °С до 22 °С
Гипертермический	22 °C или выше

Режимы влажности почвы

Режим влажности почвы, часто отражающий климатические факторы, является основным фактором, определяющим продуктивность наземных экосистем, включая сельскохозяйственные системы. Режимы влажности почвы определяются на основе уровня грунтовых вод и количества почвенной воды, доступной растениям в течение данного года в конкретном регионе. Для характеристики почв используют несколько классов режима влажности. Эти категории являются модификаторами терминологии на уровне характеристики почвенного подотряда.

Режим влажности почвы	Основные характеристики
Акик	Почва насыщена водой и практически не содержит газообразного кислорода в течение достаточного периода времени, так что появляются признаки плохой аэрации (оглеение и крапчатость); распространен на заболоченных территориях.
Удик	Влажность почвы в большинстве лет круглый год достаточно высока, чтобы удовлетворить потребности растений; распространен во влажных регионах.
Устик	Влажность почвы занимает промежуточное положение между удическим и аридическим режимами; как правило, влага, доступная растениям в течение вегетационного периода, но могут случаться сильные периоды засухи; Распространен в полузасушливых регионах.
Аридик	Почва сухая как минимум половину вегетационного периода и влажная менее 90 дней подряд; распространен в засушливых (пустынных) регионах.
Ксерик	Режим влажности почвы соответствует климату средиземноморского типа с прохладной влажной зимой и теплым сухим летом. Как и для устического режима, для него характерны длительные периоды засухи летом.

См. также

Ссылки

^ Донован, Алан (29 августа 1981 г.). «Гай Д. Смит, 73 года, эксперт по почвам Министерства сельского хозяйства США, умер» . Вашингтон Пост . ISSN 0190-8286 . Проверено 15 ноября 2017 г.
↑ The Soil Orders. Архивировано 12 января 2010 года в Wayback Machine , факультет наук об окружающей среде, Университет Вирджинии, получено 23 октября 2012 года.
^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977 , стр. 411–32.
^ Перейти обратно: ^а ^б Сотрудники почвообследования (1999). Таксономия почвы: базовая система классификации почв для проведения и интерпретации почвенных исследований. 2-е издание. Служба охраны природных ресурсов. Справочник 436 Министерства сельского хозяйства США (PDF) . Министерство сельского хозяйства США, Служба охраны природных ресурсов. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2021 года . Проверено 22 ноября 2019 г.
^ Двенадцать почвенных заказов: Таксономия почвы. Архивировано 26 марта 2012 года в Wayback Machine , Отдел почвенных и земельных ресурсов, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни, Университет Айдахо.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Донахью, Миллер и Шиклуна, 1977 , с. 409.
^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977 , стр. 409–10.
^ Перейти обратно: ^а ^б Донахью, Миллер и Шиклуна, 1977 , с. 410.
^ «Официальное описание серии — Серия САН_ХОАКИН» . Soilseries.sc.egov.usda.gov . Проверено 13 декабря 2021 г.

Внешние ссылки

[1] Донован, Алан (29 августа 1981 г.). «Гай Д. Смит, 73 года, эксперт по почвам Министерства сельского хозяйства США, умер» . Вашингтон Пост . ISSN 0190-8286 . Проверено 15 ноября 2017 г.

[2] The Soil Orders. Архивировано 12 января 2010 года в Wayback Machine , факультет наук об окружающей среде, Университет Вирджинии, получено 23 октября 2012 года.

[FOOTNOTEDonahueMillerShickluna1977411–32-3] Донахью, Миллер и Шиклуна 1977 , стр. 411–32.

[:0-4] Перейти обратно: ^а ^б Сотрудники почвообследования (1999). Таксономия почвы: базовая система классификации почв для проведения и интерпретации почвенных исследований. 2-е издание. Служба охраны природных ресурсов. Справочник 436 Министерства сельского хозяйства США (PDF) . Министерство сельского хозяйства США, Служба охраны природных ресурсов. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2021 года . Проверено 22 ноября 2019 г.

[5] Двенадцать почвенных заказов: Таксономия почвы. Архивировано 26 марта 2012 года в Wayback Machine , Отдел почвенных и земельных ресурсов, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни, Университет Айдахо.

[FOOTNOTEDonahueMillerShickluna1977409-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Донахью, Миллер и Шиклуна, 1977 , с. 409.

[FOOTNOTEDonahueMillerShickluna1977409–10-7] Донахью, Миллер и Шиклуна 1977 , стр. 409–10.

[FOOTNOTEDonahueMillerShickluna1977410-8] Перейти обратно: ^а ^б Донахью, Миллер и Шиклуна, 1977 , с. 410.

[9] «Официальное описание серии — Серия САН_ХОАКИН» . Soilseries.sc.egov.usda.gov . Проверено 13 декабря 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]