Вся мозаика форм почвенных профилей может быть описана симметрией бордюров.
Симметрия бордюров — это научное понятие, определение особого вида симметрии, которым можно описать структуру почвенных тел, бесконечно повторяющихся или вытянутых вдоль прямой — оси переносов. Для всех почвенных тел, будь то горизонты, отдельности, агрегаты или ареалы на картах, можно найти ось переносов. Ось переносов, или трансляция, — это вектор, сдвигающий узор вниз или вверх, вправо или влево на отрезок, равный промежутку узора по направлению прямой. Ось трансляции обозначают буквой (а), плоскость скользящего отражения а, трансляцию Г, ось вращения L; в буквенных символах точка означает параллельность, или движение плоскости бордюра по центру рисунка в продольном направлении, а двоеточие — перпендикулярность.
При проецировании элементов симметрии бордюров на плоскость используют следующие обозначения: тонкие горизонтальные линии — оси переносов (а); штриховые линии — плоскости скользящего отражения а; горизонтальные толстые линии— обыкновенные плоскости га, проходящие перпендикулярно чертежу. Вертикальные отрезки прямых изображают следы поперечных плоскостей симметрии; маленькие черные двуугольники, перпендикулярные чертежу,— оси второго порядка. С помощью названных элементов симметрии можно выявить общность между почвами, профили которых на первый взгляд кажутся неодинаковыми, или коренное различие между почвами, профили которых кажутся сходными.
Напомним, что слово «бордюр» мы употребляем не в обычном житейском смысле, а как вполне определенный научный термин. В жизни бордюры — это настенная роспись, гипсовые барельефы, узорчатый рисунок решеток на окнах. Почвенные горизонты, если проследить за их динамикой вдоль длинной траншеи, также образуют своеобразные бордюры. Как математик и художник создают и изучают свои узоры, так и почвовед, описав по траншее мозаику, конструирует абстрактные почвенные образы в виде бордюров, розеток, решеток и других геометрических структур.
Изображены фрагменты почвенных профилей — их верхние части с горизонтами А и частично В. Формы горизонтов могут быть различными, но тем не менее все разнообразие почвенных профилей на Земле сводится к семи (не более!) видам симметрии бордюров. Так, формы гумусовых горизонтов: языковатая, дуговая или синусоидальная — для черноземов Европы (верх), пильчатая — для черноземов Америки (середина), карманная, или шевронная, — для черноземов Сибири (низ) все же будут характеризоваться лишь одним видом симметрии бордюров, а именно (а) : т. То есть отрезки прямых т перпендикулярны оси переноса (а). Это значит, что, несмотря на разнообразие внешних условий среды луго-степей Европы, Америки и Сибири, внутренние структурные связи в профиле черноземов стабильны и подчиняются в своем пространственном распределении только одному закону симметрии. Здесь формы почвенных индивидов — педонов и их сочетаний — полипедонов обладают высокой степенью симметрии. Такая симметрия — показатель того, что черноземы в энергетическом отношении находятся в устойчивом состоянии.
Каштановые и подзолистые почвы имеют наклонную асимметричную форму мозаик, а потому их сочетания образуют простой ряд бордюров, описываемый символом (а). Схематически бордюр этого типа показан в виде линии и расположенных под ней асимметричных треугольничков. Ось переноса полярна, т. е. свойства бордюра в направлении слева направо (вниз по склону) иные, чем в обратном направлении. Следуя слева направо, всегда встретим острые языки горизонта А, а при обратном движении — только плавные изгибы линий. Создается впечатление однонаправленного поступательного движения.
Мерзлотные почвы повсюду, несмотря на механическое криогенное искажение форм горизонтов, описываются символами (а)-а. Здесь, ось переноса является осью скользящего отражения, т. е. мозаика приходит в самосовме — щение после последовательных переносов на половину расстояния и отражения в плоскости, перпендикулярной чертежу. Операции необходимо проводить одна за другой, а не порознь: взятые отдельно перенос и отражение не приводят фигуру в самосовмещение.
Столбчатые отдельности солонцов, солончаков и солодей образуют «самый распространенный и вместе с тем самый скучный вид симметрии бордюров» (Шубников, Копцик, 1972),который возникает при комбинировании оси трансляций с поперечной и продольной плоскостями симметрии.
Предельный случай этого вида симметрии (а0):2 т осуществляется в однообразном профиле почвы, например в слитоземе, торфе, такыре, песке, где ось непрерывных (сплошных) переносов а0 перпендикулярна плоскости симметрии.
Границы профиля пустынных почв с близким залеганием горных пород напоминают контур дубового листа. Такая форма профиля описывается символами (а) • т. Здесь наряду с переносной мы имеем зеркальную симметрию: бордюры зеркально симметричны относительно прямой, делящей почвенный профиль пополам в продольном направлении. Ось переноса является также осью симметрии, или, иначе, ось переносов комбинируется с продольной плоскостью симметрии (а), т. е. ось (а) параллельна плоскости т.
Луговые почвы, несмотря на их разнообразие, чаще подчиняются закону симметрии (а):2*а.