Экология почв

Эколо́гия почв, учение о закономерных соотношениях почв и почвообразователей (факторов почвообразования). Экология почв изучает распределение объектов в многомерном факторном пространстве (т. е. в условиях одновременного действия климата, биотического фактора, материнской породы, рельефа, возраста территории), что позволяет понять частное распределение почв в реальном географическом пространстве. Объектами исследования могут служить как сами почвенные тела, так и их части – почвенные горизонты и их сочетания. Основной задачей экологии почв является установление распространения объектов в природе в зависимости от проявления факторов почвообразования и оценка этой взаимосвязи.

Ещё В. В. Докучаев указывал на важность установления таких соотношений, поскольку они могут «открыть почвоведу новые горизонты» и позволят «предсказывать почвы». Л. И. Прасолов первым в 1918 г. предложил термин «педоэкология», или «экология почв», для нового направления в почвоведении, изучающего «отношение почв к окружающим их условиям» и «выяснение причинной зависимости свойств почв» (1978). Особенное развитие это научное направление получило позже, в трудах В. Р. Волобуева (1953, 1963 и др.) и И. А. Соколова (1982, 1993 и др.).

И. А. Соколовым был предложен ряд понятий и терминов экологии почв, в частности:

• экологическое пространство – абстрактное многомерное пространство, в котором в качестве координат выступают факторы почвообразования;
• экологическая ниша – часть экологического пространства, занятая тем или иным объектом (почвой, почвенным горизонтом), т. е. совокупность всех комбинаций факторов, при которых возможно формирование данного объекта;
• экологический диапазон – диапазон значений одного фактора или одной характеристики этого фактора, в котором возможно существование объекта;

• экологический ареал – часть экологического пространства, занятая объектом, т. е. плоскость в пространстве экологической ниши.

Методологической основой изучения законов экологии почв является сравнительно-экологический подход – сопоставление между собой почв, формирующихся при различных комбинациях факторов почвообразования (Соколов. 1993^[1]). Для установления закономерной связи почв и почвообразователей используется относительно небольшой набор методов, большинство из которых основано на выборе ограниченного количества факторных координат. Чаще всего используются графики, уравнения регрессии, экологические матрицы, в пространстве которых на пересечении 2–3 отдельных факторов располагаются соответствующие почвы. В. Р. Волобуев (1963) реализовал оригинальные методы почвенно-экологического анализа, характеризующие связь почв с условиями климата, – построение почвенно-климатических ареалов в термо- и гидрорядах.

Многомерность факторного пространства значительно усложняет методы исследования в экологии почв. Одновременное рассмотрение почвенной информации с большим количеством факторных характеристик, а также оценка почвообразующего потенциала природных факторов представляют собой сложную задачу. Геоинформационные системы (ГИС) предоставляют новые возможности для исследований в экологии почв, позволяют одновременно учитывать значительный объём картографической информации о почвах и других природных объектах и их характеристиках. Так, применение ГИС позволило методом ранговой корреляции получить количественные значения взаимосвязи распространения 12 почвенных горизонтов с 15 параметрами атмосферного и почвенного климата (Алябина, Неданчук. 2014^[2]).

Экология почв является самостоятельным разделом докучаевского генетического почвоведения, в общей структуре которого она может рассматриваться как связующее звено между учениями о генезисе и географии почв. Учение о генезисе создаёт основу для объяснения экологических законов, а учение об экологии, в свою очередь, является основой для понимания законов географии почв.