Введение к работе
.''і '
:::;.';..,-1
^^Актуальность темы. Мезоморфные, преимущественно кислые глинисто (текстурно)-дифференцированные почвы (ГДП) являются одними из наиболее распространенных среди лесных регионов европейской территории СССР (ЕГО. Это - подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные, подзолисто-буроземные и ряд других почв суглинисто-глинистого гранулометрического состава. ГДП - основа пахотного и лесного фонда Нечерноземья.
Вместе с тем, механизмы формирования ГДП, пути их естественной эволщии, до настоящего времени являются предметом длительных и острых дискуссий. Недостаточно изучены основные тенденции изменения свойств ГДП в условиях активного современного антропогенеза. Нуждается в совершенствовании и теоретическом обосновании систематика рассматриваемых почв.
Отсутствие единства взглядов по всем аспектам проблемы генезиса, географии и эволюции ГДП, а также большое практическое значение этих почв, диктует необходиглость целенаправлеішого изучения названной проблемы на основании широкого обобщения накопившегося за последнее время фактического материала с пртлепением арсенала современных методов исследования.
Цель и задачи исследования. Основная цель работы заключается в выявлении механизмов формирования, путей эволюции и особенностей современного этапа почвообразования ГДП ETC как теоретической основы прогноза изменения почв и почвенного покрова в условиях активного антропогенеза и управления процессами„антропогенного почвообразования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие конкретные задачи:
выявить вклад педогенных механизмов, а также исходной литоло-гической двучленности почвообразующих пород в формировании глинисто-дифференцированного профиля изучаемых почв;
раскрыть генетические особенности современного (поздаеголоцено-вого) наложенного почвообразования в профиле ГДП;
установить географические закономерности проявления унаследованного и наложенного почвообразования в ГДП в пределах LTC;
уточнить представления об основных этапах голоц^юеон зболілий глинисто-дафіярекцированішх почв европейской торрш'^нн Ссиэа;
- выяснить основные направления трансформации профиля ГДП под воздействием хозяйственной деятельности человека.
В практическом аспекте поставлена задача усовершенствовать систематику естественных и антропогенно измененных ГДП ETC.
Объекты и методы исследования. Основным объектом исследования послужили ГДП, формирующиеся на практически однородных или с признаками слабо выраженной незакономерной минералого-грануло-метрической слоистости покровных суглинках. В ряде регионов изучались также ГДП на двучленных отложениях. Основные исследования проведены в Коми АССР, Архангельской, Вологодской, Костромской, Московской, Пермской, Тульской областях. Маршрутные исследования проведены в Закарпатской, Ивано-Франковской, Ярославской, Калининской, Тамбовской областях, Марийской АССР, Латвийской и Белорусской ССР, на Северном Кавказе. За пределами ETC рекогносцировочные исследования ГДП проводились в ряде регионов Западной и Средней Сибири, Приморья, Западной Грузии, Франции.
Основным методом исследования явился сравнительно-географический, включающий в себя изучение почвенных катен и отдельных опорных разрезов в тесной связи с условиями почвообразования. В многометровых траншеях, закладываемых на ровных поверхностях и склонах изучалась микровариабельность свойств ГДП, характер структурных элементов почвенного покрова.
Для аналитической характеристики изучаемых почв применялся комплекс традиционных химических и физико-химических анализов, выполненных главным образом в аналитической инструментальной лаборатории Почвенного института. Валовой химический анализ выполнялся в лаборатории химии почв института под руководством В. А. Большакова энергодисперсионным рентгенфлуоресцентным методом на приборе ТГА-6ІП. Минералогический состав гранулометрических фракций > 0,01 мм определялся Н. Е. Рубилиной оптическим методом. Состав минералов тонкодисперсных фракций определялся рент-гендифрактометрическим методом на аппарате ДРОН-2.0. Эта работа выполнена в лаборатории минералогии и микро-орфолопш почв института Н. П. Чижиковой под руководством Б. П. Грацусова. Комплекс специфических аналитических методоз применен для изучения состава и свойств пленок на зернах минералов в элювиальных гори-
зонтах ГДП. Эта работа проведена автором совместно с Н. Е. Ру-билиной. Выполнены сопряженные исследования минералогического и химического валового состава гранулометрических фракций, выделенных погоризонтно из ряда профилей ГДП. Эти исследования сопровождались специальной работой по оценке достоверности аналитических данных валового анализа гранулометрических фракций и почвенной массы в целом (совместно с В. М. Фридландом и В. к. Большаковым). Обобщение и анализ большого объема аналитических и морфологических характеристик ГДП потребовал применения методов вариационной статистики, установления корреляционной зависимости между показателями и пр. Основной объем этой работы выполнен в лаборатории математических методов института под руководством В. А. Роякова.
Научная новизна. Впервые по единой программе изучены генезис и география большой группы глшисто-дифференцнровашшх почв европейской территории Союза. На основании концепции голоцено-вой эволюции ГДП ETC, был реализован подход к этим почвам как к сложному полигенетическому и полихронному образованию, в котором различаются: унаследованный от прошедших этапов педогенезиса, медленно развивающийся или достигший равновесного состояния глинисто-дифференцированный профиль, характеризуемый только консервативными свойствами и являющийся основой, "каркасом" для всех ГДП; вложенная в обедненную илом верхнюю часть этого профиля система субпрофилей, более или менее адекватно отражащих в своих свойствах разнообразную современную природную обстановку и, наконец, специфические горизонты и субпрофили, генетически обусловленные хозяйственной деятельностью человека.
Обобщение и генетико-географический анализ собственного и литературного материала, характеризующего параметры глинистой дифференциации изучаемых почв, позволили впервые установить следующие закономерности, присущие всем ГДП ETC, формирующихся на относительно однородных по гранулометрическому составу покровных суглинках: а) гранулометрическая дифференциация в ГДП осуществляется только за счет внутрипрофяльного перераспределен:^ ила (отчасти тонкой пыли) при статистически стабильном перераспределении более грубых гранулометрических фракций; б) имеет ме<;то
прямая коррелятивная зависимость содержания ила и валового AJ^Og в элювиальном и текстурном горизонтах; в) степень и глубина глинистой дифференциации мезоморфных ГДП значимо уменьшается от центра их ареала на ETC к северу, югу и западу, что соответствует наиболее существенным пространственным различиям биоклиматической обстановки всего периода непрерывного голоценового почвообразования; г) показатели глинистой дифференциации реагируют на наличие карбонатного экрана в профиле, а в зоне недостаточного увлажнения - на дополнительное поверхностное увлажнение по рельефу.
Получены новые дополнительные данные о том, что в комбинации различных почвенных механизмов, формирующих глинисто-дифференцированный профиль изучаемых почв, особенно подзолистых и дерново-подзолистых, ведущая роль принадлежит процессам селективного минералого-гранулометрического внутрипочвенного выветривания, в результате которого в первую очередь разрушается смектитовый компонент илистой фракции, с выносом продуктов разрушения путем внутрипочвенного стока и поверхностной биолатеральной миграции. Механизмы глинистой дифференциации в основном реализовавшиеся на прошедших этапах почвообразования, в несколько ослабленной и трансформированной форме продолжают действовать и в поэднеголоценовое время, вызывая частичное разрушение, деградацию верхней части текстурной толщи.
В связи с тем, что в реальной природной обстановке ETC глинисто-дифференцированный профиль нередко является результатом наложения дифференцирующих педогенных процессов на литологичес-кую слоистость, двучленность почвообразующих пород, предложены методические подхода разграничения ГДП на исходно однородных и исходно двучленных субстратах.
Впервые охарактеризованы основные типы мезоморфных влаченных субпрофилей ГДП на территории Русской равнины, изучены их генезис и география, выделены арсачи ваэдейших субпрорилей ГДП ETC. Установлено, что одним из наиболее характерных и широко распространенных направлений позднеголоценозого наложенного мезоморфного почвообразования в облегченной по илу элювиальной части профиля ГДП ETC (преимущественно северная и средняя тайга),
является специфическое глее-альфегумусовое подзолообразование, которое может рассматриваться как вторая последовательная стадия селективного внутрипочвенного выветривания.
Показано, что выявленное для ГДП ETC изменение параметров глинистой дифференциации и строения вложенных субпрофилей, вызванное пространственной неоднородностью биоклиматической обстановки, является общей закономерностью для обширных территорий распространения ГДП, в частности - для умеренного и субтропического поясов Евразии.
Сформулированы понятия об естественной устойчивости почв к антропогенным воздействиям и их регеративной способности. Эти качества почв, индикаторами которых могут быть естественные вложенные субпрофили, в значительной степени определяют потенциальную способность почв к окультуриванию. Выдвинуто предположение об антропогенном сдвиге к северу ареала дерново-подзолистых почв европейской территории Союза.
Изложенные положения научной новизны являются предметом защиты настоящей работы.
Практическое и научно-методическое значение работы. Полученные данные о механизмах формирования ГДП и их естественной и антропогенной эволюции могут служить основой для разработки прогноза изменения свойств ГДП и почвенного покрова в условиях активного техногенеза и интенсивного земледелия и лесного хозяйства', гидромелиоративных мероприятий, различного рода загрязнений и пр., организации системы мер по предотвращению негативных последствий хозяйственной деятельности человека.
Существенно уточнены представления о географии различных по свойствам ГДП на европейской территории Союза, что дает более правильную информации о почвенных ресурсах территории исследования и позволяет более целенаправлено их использовать.
Предложена усовершенствованная систематика естественных и существенно преобразованных земледелием ГДЦ, сопровождающаяся диагностикой таксонов различного ранга. Эти материалы использованы в разрабатываемом в Почвенном институте новом варианте генетической классификации почв СССР.
Содержащиеся в работе материалы и теоретические разработки
использованы при составлении листов Государственной почвенной ' карты СССР, почвенной карты Нечерноземной зоны РСФСР, карты Озерского района Московской области и хозяйств этого района; в курсах лекций на факультете Почвоведения МГУ, а также в лекциях по географии и картографии почв, прочитанных автором специалистам КНДР.
Апробация. Основные положения диссертации докладывались и публиковались в трудах У, УІ и УП съездах ВОП (Минск, 1977, Тбилиси, 1981, Ташкент, 1985), на Всесоюзных совещаниях и конференциях: по структуре почвенного покрова (Москва, 1976), по биологическим проблемам Севера (Сыктывкар, 1981, Магадан, 1983, Якутск, 1986), по научным основам рационального использования и повышения плодородия почв (Ростов-на-Дону, 1978), по микроморфологии почв (Тарту, 1983), по истории развития почв СССР в голо- : цене (Пушино, 1984), на советско-французском симпозиуме по сравнительному изучению дерново-подзолистых почв ETC и лессиви-рованных почв Франции (Москва, 1981), на ученом совете Почвенного института (1987).
Основные положения диссертации отражены в 41 публикации.
За ценные советы и постоянную поддержку при постановке и выполнении настоящей работы автор испытывает чувство глубокой признательности В. М. Фридланду. Автор благодарен за консультации и плодотворную совместную творческую работу В. 0. Таргулья-ну, Б. П. Градусову. В решении ряда вопросов автору помогли совместные полевые работы с А. Л. Александровским, а также многолетнее сотрудничество с Н. Е. Рубилиной, В. А. Большаковым.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на Й<5?" страницах машинописного текста. Она состоит из введения, 8 глав, выводов и включает ST таблицы и ХЗ рисушса. В списке литературы приведены 2>59работы, в том числе на иностранных языках.
