Каждый школьник сейчас знает, что существуют природные зоны, что суша земного шара разделяется на ряд широтных поясов, или зон, отличающихся друг от друга по климату, растительному и животному миру и почвам. Такие же пояса мы наблюдаем и в горах по мере подъема от их подножий к вершинам.
Впервые ряд ценных мыслей о зональности природы высказал еще в XVIII веке русский ученый-академик И. И. Лепехин в «Размышлении о нужде использовать лекарственную силу собственных произрастаний». В этом «Размышлении», прочитанном на общем собрании Академии «наук 11 марта 1783 года, Лепехин прямо ставит изменения в распределении растений и животных по земному шару в зависимость от климата, говоря: «Главнейшая причина сего в прозябаемых различиях зависит от различного разделения по лицу земному теплоты, проистекающей от благотворного светила, согревающего и освещающего… обитаемый нами шар… Переходя от знойных стран до последних земли пределов, простирающихся к северу, усмотрели бы мы во всяком климате собственные и отменные произрастания.
…Таковое различное земного лица прозябаемыми украшение предопределено к очевидным выгодам обитающих на нем; ибо равным образом известно, что земля населена разными животными, из коих… определены каждому известные пределы к пребыванию, за кои преступить без опасности их жизни не могут, разве вспомоществуемые человеческим о них попечением».
Теория растительно-климатических зон была обоснована в 1807 году, когда была напечатана известная книга Александра Гумбольдта «Идеи о географии растений».
А. Гумбольдт начал свои исследования с участия в многолетней экспедиции в Южную Америку, еще почти неизвестную страну для географической науки того времени.
Здесь, на склонах Кордильер — высочайшей горной цепи Нового Света, Гумбольдт наблюдал величественную смену различных природных поясов, начиная с тропических лесов и саванн и кончая альпийскими лугами, горными тундрами и вечными снегами. Каждый пояс имел свою растительность, особый, только этому поясу свойственный климатический режим и даже свой животный мир. Здесь, в непроходимых тропических лесах и на крутых склонах неприступных тор, где природа «блистает дикой роскошью и полнотой жизни», была научно обоснована и подкреплена огромным количеством фактов идея вертикальной зональности природы. Имея поистине энциклопедическую эрудицию и много наблюдая во время своих многочисленных путешествий по Европе, Америке и Азии, Гумбольдт обосновал теорию горизонтальных растительно-климатических зон и установил аналогию их с зонами вертикальными. Эта теория являлась одним из наиболее крупных достижений научного естествознания всей первой половины XIX столетия. Но в воззрения Гумбольдта был один большой пробел, который не позволяет нам считать его родоначальником идеи зональности природы, а только отдельных ее элементов.
Среди природных явлений, меняющихся в зависимости от климата, глубоко связанных с широтой или высотой местности, Гумбольдт нашел один элемент, от них совершенно не зависящий. Этим элементом были горные породы земной коры, в число которых в то время включали и почву. В 1807 году в «Идеях о географии растений» и много позже, в 1845 году, в сочинении «Космос» он писал, что в совершенно новой для него природе Нового Света, среди чуждых ему растений и животных он находил «неизменными все знакомые ему породы Старого Света, родного ему севера, те же граниты, известняки, песчаники, зеленокаменные породы».
Сейчас может показаться странным, как мог Гумбольдт высказать такую мысль. Ведь он во время своего путешествия в Россию в 1829 году имел случай наблюдать наши черноземы, а в тропиках немало видел латеритов, или красноземов, мог познакомиться с почвами самых различных стран света, почвами резко различных типов. И тем не менее он не только не заметил закономерной связи почв с другими элементами природы, но прямо отрицал эту связь. Причина этого лежала в том, что Гумбольдт, несмотря на эрудицию и наблюдательность, не сумел увидеть в почве особое природное тело, отличить почву от горных пород. Авторитет Гумбольдта среди ученых-естествоиспытателей второй половины прошлого столетия был настолько велик, что высказанные им взгляды надолго затормозили проникновение идеи зональности в нарождавшееся тогда почвоведение.
Вспомним, что академик Рупрехт категорически отрицал какую бы то ни было связь почвы с климатом. Были и другие ученые, твердо стоявшие на такой же точке зрения.
Докучаев подошел к этому вопросу независимо от каких бы то ни было авторитетов. Единственным авторитетом для него была природа и материалы объективного, всестороннего исследования. В первой крупной работе Докучаева «Русский чернозем» идея зональности почв уже сквозит явно, и между строк. Эти выводы затрагивали вопросы почвы пока только в пределах черноземного пояса, но Докучаев уже в этой работе отчетливо видел закономерную связь почвы с климатическими условиями, а также и растительностью. Стремление провести «изогумусовые полосы» было тоже выражением убеждения Докучаева в том, что почва зональна.
Взгляд Докучаева на почву как на самостоятельное природное тело, зависящее от «факторов почвообразования», то есть других элементов природы, помог ему твердо обосновать идею зональности почв. Эти мысли привели ученого к выводу, что:
«…почвы и грунты есть зеркало, яркое и вполне правдивое отражение, — так сказать, непосредственный результат совокупного, весьма тесного, векового взаимодействия между водой, воздухом, землей… с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом страны, с другой — этими отвечными и поныне действующими почвообразователями…
А так как все названные стихии: вода, земля, огонь (тепло и свет), воздух, а равно растительный и животный миры, благодаря астрономическому положению, форме и вращению нашей планеты вокруг ее оси, несут на своем общем характере явные, резкие и неизгладимые черты закона мировой зональности, то не только вполне понятно, но и совершенно неизбежно, что и в географическом распространении этих вековечных почвообразователей как по широте, так и по долготе должны наблюдаться постоянные и, в сущности, всем и каждому известные, строго закономерные изменения, особенно резко выраженные с севера на юг, в природе стран полярных, умеренных, экваториальных и пр. А раз это так, раз все важнейшие почвообразователи располагаются на земной поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам; то неизбежно, что и почвы, — наши черноземы, подзолы и пр., — должны располагаться по земной поверхности в строжайшей зависимости от климата, растительности и пр. Действительность оправдывает это, можно сказать, в большей степени, чем это можно было ожидать».
Эти простые и ясные мысли, составившие эпоху в почвоведении, были высказаны Докучаевым в 1898 году в статье «Почвенные зоны вообще и почвы Кавказа в особенности», помещенной в газете «Кавказ».
Мысли Докучаева о почве как особом природном теле и его же идеи о факторах почвообразования явились надежным фундаментом для построения учения о зональности почв.
Как и когда зародилась у Докучаева идея о зональности почв? Можно смело утверждать, что в общих, чертах она была ясна Докучаеву еще на самой первоначальной ступени его почвоведческой работы. Немецкие агрикультурхимики, предшественники Докучаева, так же как и его современники, а частично и работавшие после него, не видя в почве особого тела природы, не замечая зональности ее, подразделяли почву на «жирную пшеничную», «холодную овсяную» и т. п. (Тэер), или выделяли классы почвы на основе физических ее свойств, или в лучшем случае, как Ф. Фаллу, давали чисто петрографическую классификацию почв, то есть такую классификацию, в основу которой было положено происхождение почвы из той или иной горной породы. Фаллу, один из наиболее крупных почвоведов прошлого века, делил почвы на гранитные, сиенитовые, порфировые, гнейсовые и т. д.
Докучаев не мог согласиться с такой классификацией потому, что в ее основе лежала совершенно чуждая ему мысль, что почва отнюдь не является «четвертым царством природы», а представляет собой лишь случайное производное горной породы. Еще в Финляндии Докучаев наблюдал лесные подзолистые почвы на гранитах, а несколько позже на гранитных выходах Приднепровья он описал самые настоящие черноземы. А на песках и супесях он видел все: и подзолы, и черноземы, и почвы пустынь. Уже в 1879 г. оду, во время работы над «Русским черноземом», Докучаев публикует свою первую почвенную классификацию, в основу которой положено происхождение самой почвы как особого тела природы (то есть ее генезис), а также география этой почвы, то есть распределение по территории страны, в зависимости от других элементов природы. В классе сухопутно-растительных почв Докучаев выделяет:
а) почвы серые северные,
б) почвы черноземные,
в) почвы каштановые,
г) почвы красные солончаковые.
В это время Докучаев еще не знал почвы тундр, пустынь, тропических лесов, но главнейшие зональные почвы Европейской России в этой классификации уже представлены. Это была первая, еще несколько робкая и неполная, но подлинно научная географо-генетическая почвенная классификация.
В 1886 году Докучаев дополнил и переработал эту классификацию. Класс «сухопутно-растительных почв» выглядит в его новой классификации так:
а) светлосерые северные почвы,
б) серые переходные (лесные почвы),
в) черноземные,
г) каштановые переходные,
д) бурые солонцовые.
Каждая почва имеет свою собственную зону распространения и является результатом особых условий почвообразования. И в классификации 1886 года нехватает Крайнего Севера и Крайнего Юга; с точки зрения учения о зональности, она еще не полна. Однако эта классификация была для того времени огромным шагом вперед, так как опровергала неверные идеи Гумбольдта и несказанно расширяла рамки закона зональности.
Во второй половине девяностых годов Докучаев начинает проявлять особый интерес к проблемам зональности. Это было время, когда Докучаев вполне сложился в крупнейшего ученого, стал подлинным классиком мирового естествознания.
Докучаев в эти годы изучал труды выдающихся русских географов-путешественников — П. П. Семенова-Тян-Шанского, H. M. Пржевальского, Н. А. Северцева и других. Описания путешествий H. M. Пржевальского, первого исследователя природы Центральной Азии, имели для Докучаева особенно большое значение, так как в них содержался обильный материал по характеристике природы пустынь и полупустынь, а также величайших горных хребтов.
П. П. Семенов-Тян-Шанский — «дедушка русской географии», — к школе которого принадлежал Пржевальский, делил историю развития географии в России второй половины XIX века на пять периодов. Один из них был назван «Период экспедиций Н. М. Пржевальского (1871–1888 гг.)». Пятый период крупных теоретических обобщений был связан с именами Докучаева, Воейкова и Д. Н. Анучина. В это время география на Западе переживала глубокий кризис, находясь в плену у метафизических и идеалистических воззрений.
Большое влияние оказали на Докучаева и труды Семенова-Тян-Шанского. Начиная с шестидесятых годов прошлого столетия ученый посвящает свою жизнь изучению нашей родины. Широкую популярность приобрело выполненное русскими учеными под руководством Оеменова-Тян-Шанского многотомное сочинение «Россия — полное географическое описание нашего отечества». Большое внимание ученый уделил географическому районированию России на основе изучения ее природы. Ему же принадлежит первое описание растительно-климатических поясов в Заилийском Алатау. Все эти труды Семенова-Тян-Шанского имели непосредственное отношение к научным проблемам, которыми занимался Докучаев. Немаловажное значение имели для Василия Васильевича, как он сам отмечал, исследования русского зоолога, географа и путешественника Н. А. Северцева, который еще в 1873 году выделил вертикальные природные пояса в горной части Средней Азии. Через четыре года он определил следующие пять горизонтальных зон: тундра, тайга, переходная зона (смешанные леса и лесостепье), южная и западная часть (средиземноморская и степная зоны) и пустыни. Труды и открытия выдающихся русских ученых — географов и путешественников — подготовили почву для создания Докучаевым последовательного учения о зонах природы как горизонтальных — на рвнинах, так и вертикальных — в горах.
Однако ни Северцев, ни Семенов-Тян-Шанский, не говоря уже о зарубежных географах того времени, не учитывали в едином комплексе явлений природы такое своеобразное тело, как почва. Включение почвы в этот комплекс является достижением Докучаева. Ему же принадлежит и установление закономерных взаимосвязей между всеми основными элементами природы (растительный и животный мир, почва, климат, горные породы и т. д.) в каждой из выделенных Докучаевым природных зон.
К концу девяностых годов Докучаев так характеризовал картину зональности почв и зональности природы вообще: «Превосходными трудами членов нижегородской и полтавской почетных экспедиций, трудами гг. Сибирцева, Вальтера, Краснова и пр. были точно установлены и характеризованы следующие 5 главных почвенных (а следовательно, и естественно-исторических) зон или полос: бореальная, таежная, черноземная, аэральная и латеритная».
Ученики много помогали Докучаеву, но в данном случае он их роль сильно преувеличивал, оставляя себя, по обыкновению, в тени.
Не совсем ясен был Докучаеву вопрос о вертикальных почвенных зонах. Теоретические воззрения Докучаева на почву и ее связь с другими явлениями природы приводили его к полному признанию существования почвенных вертикальных зон в горах, повторяющих горизонтальные на равнинах. В 1898 году Докучаев писал, что такое заключение казалось ему настолько верным, что он «уже много лет назад, имея в руках всего один-два факта, не затруднился высказать мысль о зонально-вертикальном распределении почв вокруг всего древнего Арало-Каспийско-го бассейна, а в 1896 году включил вертикальные почвенные зоны в свою классификацию почв». Такая классификация была напечатана в объяснительном каталоге почвенной выставки в Нижнем Новгороде. Но Докучаев был «жадный» исследователь, ему хотелось все обосновать с предельной точностью. В 1898 году Докучаев предпринял путешествие на Кавказ, где ученый рассчитывал наблюдать все зоны — от латеритной у подножья гор до тундры и вечных льдов, венчающих алмазными гранями многие вершины Кавказа.
Кавказ полюбился Докучаеву. В его последних работах чувствуется такая же теплота в отношении к Кавказу и его природе, как некогда к черноземным степям. Разнообразие кавказской природы и почв поразило Докучаева. Тропические вечнозеленые леса, лозы дикого винограда, рощи цитрусовых и — вечные снега… Все это можно охватить на Кавказе единым взглядом. Какое величие, какие потрясающие контрасты!
Как в 1898 году, так и в последующие два года путешествия Докучаева по Кавказу были очень плодотворными. В Тифлисе он часто выступал с публичными лекциями, неустанно пропагандируя новые идеи почвоведения. Здесь же в 1898 году на страницах газеты «Кавказ» в сжатой, исключительно ясной форме он высказал идею зональности почв и природы вообще. Именно здесь, на Кавказе, он дал яркую характеристику тех основных природных зон, которые он выделил: бореальной, таежной, черноземной, аэральной и латеритной.
«Первая из них, тундровая зона, — создание Борея[22], лежит в краю вечных приполярных стран, где земля оттаивает, и то на 1–2—3 месяца, лишь до глубины 1–1,5 фута; здесь белые ночи и темные дни; зима продолжается 3/4—4/5 года, растительность представлена главным образом лишаями и мхами, только изредка, и то преимущественно по рекам, прерываемыми карликовой березой и ивой; животные почти все окрашены в цвет вечных приполярных снегов; почвы здесь не выветренные, богатые кислым перегноем и закисью железа, — для культуры их необходима усиленная аэрация и тепло».
Дальше дается такое же сжатое описание таежной зоны — полосы подзолистых почв, но с особенной любовью и мастерскими штрихами набросана картина черноземного пояса.
Почвенные зоны (по В. В. Докучаеву).
«К югу от тайги располагается как в Западной, так и в Восточной Европе, как в Сибири, так и в прериях Соединенных Американских Штатов черноземная зона — наиболее удачное творение Зевса или Юпитера. Наш чернозем, этот царь почв, отличается, как известно, замечательным богатством питательных веществ и сладкого гумуса… девственному чернозему свойственна всегда мелкозернистая наивыгоднейшая в физическом отношении структура, легко позволяющая и воде и воздуху проникать в глубь грунта, подпочвы. Мощность его в 5 или более раз значительнее, чем у почв северных, дерновых. Здесь теплое время почти равно холодному, атмосферных осадков в обрез. Это родина разнообразных пшениц, вола, битюга и степной казачьей лошади. Почти единственное занятие жителей — земледелие в бея лее северных частях и скотоводство на юге. Когда-то черноземные степи Венгрии, России, Азии и Америки представляли море ковыля фестуки[23], вишенника, бобовника, дерезы[24] и разного рода типичнейших перекати-поле, где паслись миллионы сусликов, сурков, земляных зайцев, дроф и пр.».
Для аэральной, то есть пустынной зоны, где господствуют процессы выветривания, Докучаев считает типичными лессовые, барханные, каменистые и солонцовые почвы — «типичнейшее создание богов Аэра[25], Эола[26], а отчасти и Гелиоса[27] ». Пустынная зона была здесь, можно сказать, впервые открыта Докучаевым; в предшествующих его почвенных классификациях она не фигурировала. Говоря о странах, расположенных в зоне пустынь и полупустынь, Докучаев указывал: «Пржевальский, Северцев, Федченко и Краснов достаточно писали о замечательном соответствии, которое существует в этих засушливых странах между мертвой и живой природой, между почвой, климатом, растительностью и даже человеком».
Докучаев отдал дань Кавказу — единственному уголку нашей страны, где можно увидеть тропическую природу и красноземные латеритные почвы. Этой зоне Докучаев посвящает такие строки:
«…красноземная, или латеритная, зона помещается в странах жарких, большей частью экваториальных, и притом всегда сильно влажных, где осадков выпадает во много раз больше, чем даже в Западной Европе. В данной зоне всегда царили Вулкан[28], Плутон[29] и Гелиос. Это полоса кокосового ореха, ананасов, какао, индиго, чая, кофе, сахарного тростника и вообще самых сильных, самых ядовитых и самых полезных для человека ядов и лекарств. Почвы — бедные питательными веществами, обычно грубые, скелетные, почти всегда красного цвета, но оплодотворяемые животворящим экваториальным солнцем и теплыми обильными тропическими дождями».
В классификации Докучаева впервые была дана живая и полная характеристика природных зон, включающая и характеристику почвенных зон. Построение Докучаева отличалось значительной глубиной и широтой по сравнению с теорией природных зон Гумбольдта. Докучаева можно смело назвать отцом современной «зональной» географии, а наших современников — крупных советских географов, академиков Л. С. Берга и А. А. Григорьева — непосредственными идейными преемниками Докучаева.
Докучаев не был склонен к какой бы то ни было метафизике, чужд был ему и схематизм. Он прекрасно понимал, что зональность природы есть только закон. Природа богаче, разнообразнее любого закона. «Закон — спокойное отражение явлений»[30], а не само явление. Докучаев говорил: «…природа не математика: начерченная нами выше картина горизонтальных почвенных (а следовательно, и естественно-исторических) зон есть схема, если угодно, закон… но, к счастью человечества вообще и великой России в особенности, к счастью для культуры, такого мертвящего, сухого, так сказать, математического, однообразия нет в природе». Далее Докучаев нарисовал картину вертикальных зон и, сравнив их с горизонтальными, установил общие законы.
Маленькая брошюрка, изданная Докучаевым в 1899 году под названием «К учению о зонах природы», подытожила великое учение Докучаева о зональности, о включении почв в систему тел природы, распределяющихся зонально по лику земли. В брошюрке было всего двадцать восемь страниц, и автор считал ее только первой главой обширной работы. Болезнь и смерть помешали Докучаеву осуществить его замысел. Брошюра «К учению о зонах природы» в двадцать раз короче «Русского чернозема», в пять раз меньше книги «Наши степи прежде и теперь», но по своему значению она не уступает этим двум классическим произведениям русского и мирового естествознания. Прямым приложением к этой работе явилась схема природных зон, опубликованная Докучаевым в это же время (см. схему на стр. 204–207).
Докучаеву хотелось сделать свои идеи достоянием возможно более широких кругов научной общественности. И 29 сентября 1898 года он, тяжело больной, но попрежнему неутомимый борец за торжество русской науки, выступил с докладом, в Тифлисе, на заседании Закавказского сельскохозяйственного общества, на тему «Почвенные зоны вообще и почвы Кавказа в особенности».
Открывая заседание, член совета общества Г. Кольчевский сказал, что благодаря любезности профессора Докучаева «общество получило возможность… открыть свои собрания беседой особого рода, далеко не частой в обществе». И действительно, это заседание вошло в историю науки, это было единственное выступление Докучаева, посвященное специально докладу о горизонтальных и вертикальных зонах.
ПРИРОДНЫЕ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО ПОЛУШАРИЯ ПО В. В. ДОКУЧАЕВУ
