Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ существующих представлений об эволюции почв речных террас лесостепных и степных ландшафтов во второй половине голоцена 9
2. Природные условия западной части заволжской южной лесостепи и северной степи 21
2.1. Геологическое строение и рельеф долины р. Волги 23
2.1.1. Краткая характеристика геолого-геоморфологических провинций территории исследования 23
2.1.2. Четвертичная история развития долины р. Волги 26
2.1.3. Характерные особенности рельефа речных долин Заволжья .38
2.1.4. Генезис мезо- и микрорельефа поверхностей речных террас.38
2.1.5.О высоких и низких речных террасах 40
2.2. Особенности грунтовых вод речных долин Заволжья 41
2.3. Изменения климата в голоцене и современные климатические условия территории исследования 44
2.4. Почвенно-растительный покров 50
3. Объекты и методы исследования 53
3.1. Методы исследований 53
3.1.1. Почвенно-археологический метод исследования 54
3.1.2. Особенности палеопочвенных исследований на низких террасах 57
3.2. Объекты исследований 64
4. Морфологические и химические характеристики современных и древних почв низких и высоких речных террас Заволжья 86
4.1. Характеристики исследованных почв низких речных террас 86
4.1.1. Почвы низких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») 86
4.1.2. Почвы низких речных террас (р. Самара) переходной степной полосы Заволжья (ключевой участок «Красносамарский») 114
4.1.3. Почвы низких речных террас (р. Сок) сухой степи Сыртового Заволжья (ключевой участок «Тамбовский») 132
4.2. Характеристики исследованных почв высоких речных террас ... 138
4.2.1. Почвы высоких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») 138
4.2.2. Почвы высоких речных террас (р. Самара) переходной степной полосы Заволжья (ключевой участок «Борский») 145
4.3. Характеристики исследованных почв водораздельных поверхностей 147
4.3.1. Почвы водораздельных поверхностей Сыртовой степи Заволжья (ключевой участок «Волжский») 147
4.3.2. Почвы водораздельных поверхностей Правобережной лесостепи (ключевой участок «Самарская Лука») 152
5. Особенности формирования частных почвенных профилей речных террас Заволжья во второй половине голоцена 158
5.1. Изменения частных почвенных профилей почв низких речных террас во второй половине голоцена 158
5.1.1. Почвы низких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») 158
5.1.2. Почвы низких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Красносамарский») 169
5.1.3. Почвы низких террас реки Большой Иргиз (сухая степь Сыртового Заволжья, ключевой участок «Тамбовский») 173
5.2. Изменения частных почвенных профилей почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 176
5.2.1. Изменения почв высоких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») за последние 400 лет 176
5.2.2. Почвы высоких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Борский») 179
5.2.3. Почвы водораздельных поверхностей Сыртовой степи Заволжья (ключевой участок «Волжский») 179
5.2.4. Почвы водораздельных поверхностей Правобережной лесостепи (ключевой участок «Самарская Лука») 180
5.3. Особенности погребальных обрядов 182
6. Эволюция почв речных террас лесостепного и степного Заволжья в голоцене 191
6.1. Направления и темпы развития почв низких речных террас во второй половине голоцена... 191
6.2. Направления и темпы развития почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 203
6.3. Особенности голоценовой эволюции почв речных террас Заволжья 206
Заключение 213
- Особенности грунтовых вод речных долин Заволжья
- Характеристики исследованных почв высоких речных террас
- Изменения частных почвенных профилей почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена
- Направления и темпы развития почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена
Введение к работе
Изучение голоценовой эволюции почв является одним из ведущих направлений в современном теоретическом почвоведении. Исследования в области эволюционной изменчивости почв дают возможность познания закономерностей развития природных ландшафтов в целом и отдельных их компонентов. Создание древними культурными обществами насыпных грунтовых сооружений, таких, как курганы, валы и т.п., под которыми были «законсервированы» и сохранились до настоящего времени древние почвы, позволило путем комплексных почвенно-археологических исследований реконструировать природные условия былых времен. Изучение погребенных почв под датированными насыпными субстратами позволяет не только получить информацию о характере древнего почвообразования, необходимую для объяснения их современного облика, но и дает возможность прогноза их дальнейшего развития.
Актуальность работы. К настоящему времени накоплен значительный материал о голоценовой эволюции почв Русской равнины, в частности Среднего Поволжья, но подавляющее большинство данных касается исследований, связанных с изменениями почвенного покрова водораздельных поверхностей, в то время как голоценовая эволюция почв речных террас изучена в меньшей степени, хотя она имеет свои характерные особенности. Основной объем данных о голоценовой эволюции почв лесостепных и степных ландшафтов Русской равнины содержится в работах И.В. Иванова, А.Л. Александровского, В.А. Демкина, А.Н. Геннадиева, П.В. Маданова, В.П. Золотуна и др. Авторами выявлены основные закономерности голоценового развития автоморфных почв Русской равнины, но эволюция почв речных террас ими не рассматривалась в качестве основной задачи исследований. В отдельных случаях в работах разных авторов отмечалось, что эволюция почв речных террас характеризовалась большим диапазоном изменений почвенных свойств, чем почв водораздельных поверхностей, но эти выводы не обобщались на межрегиональном уровне. Можно утверждать, что почвообразование на речных террасах характеризуется
большим разнообразием процессов, и его специальное изучение позволяет существенно дополнить имеющиеся сведения об изменениях во времени региональных факторов и трендов голоценового почвообразования. Так, анализ качественных и количественных изменений признаков гидрогенного осолонцева-ния, засоления, оглеения, осолодения почв речных террас дает возможность сделать выводы об эволюции климатического (увлажненность) и (или) геологического (колебания базиса эрозии) факторов почвообразования. Данные, полу-_ ченные при изучении пространственно-временных изменений почвенного покрова высоких и низких речных террас Заволжья могут дополнить имеющуюся информацию об эволюции почв степной полосы Русской равнины. В настоящей работе впервые была предпринята попытка целенаправленного изучения голо-ценовой эволюции почв речных террас лесостепных и степных ландшафтов Заволжья.
Исходя из вышесказанного была поставлена цель работы: выяснить особенности голоценовой эволюции почв низких и высоких речных террас в западной части Заволжской лесостепи и степи.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
в сравнительном плане изучить хроноряды голоценовых почв речных террас и водораздельных поверхностей западной части Заволжской лесостепи и степи;
сравнить особенности эволюции почв низких и высоких речных террас исследуемой территории;
сопоставить характер эволюции почв речных террас одного уровня, но развивающихся в разных биоклиматических условиях.
Научная новизна работы заключается в следующем:
для удобства изучения процессов почвообразования в пределах речных долин введены понятия «высокие» и «низкие» террасы по отношению к глубине залегания уровня грунтовых вод;
впервые для территории контактной зоны лесостепи и степи Поволжья рас-
смотрена схема голоценовои эволюции почвенного покрова высоких и низких речных террас;
показаны особенности эволюции долинных почв, развивающихся в различных условиях, выявлены сходства и различия в эволюции почв речных террас разного уровня и водораздельных поверхностей;
рассмотрены общие закономерности активизации в почвах речных террас процессов осолонцевания, оглеения, засоления и рассоления.
Работа основывается на материалах, собранных автором во время полевых исследований на территории ряда природных районов Среднего Поволжья в пределах черноземной зоны и темно-каштановой почвенно-географической подзоны. Территория исследования включает частично Низкое, Высокое и Сыртовое Заволжье, Приволжскую возвышенность (Самарская Лука). Основные работы были сосредоточены на шести ключевых участках, характеризующих различные речные террасы Заволжья (за исключением ключевого участка «Самарская Лука», расположенном на правом коренном берегу Волги). В административном отношении район исследований расположен в пределах Самарской области.
Исследования проводились в составе археологических экспедиций Института истории и археологии Поволжья в 1998-1999 г.г. Автором использовались сравнительно-географический, сравнительно-хронологический и почвен-но-археологический методы. Объектами изучения послужили датированные курганные насыпные сооружения, включая почвенно-грунтовый материал насыпи, погребенные под ней палеопочвы, а также современные фоновые почвы. Исследованные археологические памятники были созданы представителями различных культурно-исторических общностей эпох бронзы (5000-3000 л.н.), раннего железного века (1500-3000 л.н.) и раннего и позднего средневековья (350-1500 л.н.). Всего было исследовано 12 курганов и участок Закамской оборонительной линии (оборонительный вал). Синхронизация археологических событий основана на общепринятой хронологии археологических культур сте-
пей Евразии.
В процессе работы описаны более 50 почвенных разрезов, лабораторная обработка основных материалов проведена автором в химической лаборатории кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ - выполнены химические анализы около 360 почвенных проб (проводились анализы на количественное содержание гумуса, карбонатов, общего количества легкорастворимых солей, измерялись значения рН); определение гранулометрического состава и водной вытяжки 62 почвенных проб были проведены в Институте географии РАН Е.А. Агафоновой и Т.А. Востоковой.
Автор приносит благодарность научному руководителю профессору А.Н. Геннадиеву (МГУ, Географ, ф-т), признателен за предоставленную возможность проведения исследований к.и.н. П.Ф. Кузнецову, к.и.н. В.Н. Мышкину (Институт истории и археологии Поволжья), к.и.н. Р.С. Багаутдинову (СГУ, Исторический ф-т), благодарен за консультации и помощь во время проведения исследований к.г.н. Т.А. Пузановой, к.г.н. С.С. Чернянскому (МГУ, Географ, ф-т), д.б.н. В.И. Матвееву (СамГПУ, Биохим. ф-т), Арлин Роузен (Израиль), асп. Ю.В. Швецовой, а также сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв Географического факультета МГУ, сотрудникам Института истории и археологии Поволжья за консультации, помощь и всестороннюю поддержку во время проведения исследований.
Особенности грунтовых вод речных долин Заволжья
Близкое к поверхности залегание минерализованных грунтовых вод оказывает значительное влияние на формирование почв и почвенного покрова низких речных террас, поэтому почвенные исследования на подобных территориях невозможны без использования сведений об особенностях их формирования, химизма и степени засоления. Общие закономерности гидрогеологического режима поименно-аллювиальных равнин достаточно хорошо изучены (Каменский, 1954; Куделин, 1960 и др.). По условиям формирования грунтовых вод на территории исследования выделяются две основные зоны: северная, включающая все левобережье вдоль Волги и севернее реки Самары, и южная - область Сыртового Заволжья (Почвы Куйбышевской области, 1985). Основные различия в минерализации подземных вод северной и южной зон территории исследования связаны с литоло-гическим составом отложений, под влиянием которых они формируются (Афанасьев, 1956,1965). В большей части северной зоны распространены пермские отложения, занимающие верхние горизонты разреза осадочной толщи. В пермской толще широко развиты загипсованные породы, мощные горизонты известняков, доломитов, мергелей, пестроцветных глин и песчаников, а в ряде горизонтов нижнепермских отложений содержатся мощные слои ангидритов. Значительная часть отложений содержит большие количества сульфатов, хлоридов, являющихся источниками минерализации подземных вод. Кроме того, в пермских отложениях в рассеянном состоянии распространен хлористый натрий. Также большое влияние на солевой состав грунтовых вод оказывают акчагыльские глины, которые содержат большое количество сернокислых солей, насыщающих подземные воды, что часто является причиной засоленности и солонцева-тости почв.
В южной зоне территории исследования, где развиты палеогеновые песчаники, опоки, глины верхнего мела, глины верхней юры и известняки карбона, сульфаты и хлориды содержатся в небольших количествах. Поэтому южная часть территории исследования преимущественно является краем бессульфатных вод, в силу чего, начиная от дневной поверхности, отмечается их малая минерализация. Воды четвертичных отложений речных долин Наибольшее влияние на почвообразование речных террас оказывают подземные воды четвертичного возраста, приуроченные к аллювиальным отложениям, заполняющим долины Волги и ее притоков. При всех их различиях — по химическому составу, водообильности, динамическим условиям - воды аллювиальных толщ можно рассматривать как общий поток подземных вод в пределах речных долин, направленный обычно в сторону русла. Характеристики вод аллювиальных отложений зависят от скорости водообмена и литологи-ческого состава пород. Областями питания водоносных горизонтов аллювиальных четвертичных отложений прежде всего являются территории речных долин, немалое значение также имеют воды глубоких водоносных горизонтов, дренируемых речными долинами. Почвенно-грунтовые воды речных долин территории исследования в целом относятся к пресным гидрокарбонатно-кальциевым, однако в аккумулятивных ландшафтах они могут приобретать более высокую минерализацию.
Сравнительно низкая концентрация почвенно-грунтовых вод аккумулятивных ландшафтов северной зоны территории исследования обусловлена климатическими условиями - разбавлением верхнего горизонта вод атмосферными осадками, количество которых близко к величине испаряемости. В южной зоне соотношение между количеством выпадающих осадков и испарением изменяется в сторону увеличения последнего, и вследствие этого увеличивается концентрация грунтовых вод. Таким образом, согласно геохимической дифференциации состава природных вод (Афанасьев, 1956,1965; Перельман, Касимов, 1999), их минерализация нарастает с севера на юг. В пределах территории исследования концентрация почвенно-грунтовых вод речных долин во многом определяется характером сульфатных пород нижней перми и загипсованностью пород татарского и казанского ярусов. В пределах северной части территории исследования под влиянием названных пород, слагающих водоразделы, формируются гидрокарбонатные кальциевые воды незначительной минерализации, жесткие сульфатные воды с достаточно высокой минерализацией, содовые воды малой минерализации, а также ряд переходных разновидностей. В долинах рек Волги, Сока, Самары, Большого и Малого Ки-нелей на участках выхода загипсованных пород или разгрузки соленых вод формируются жесткие воды с большим содержанием сульфатов и минерализацией до 1 г/л. В южной части территории исследования на большей площади Сыртового Заволжья к речным долинам приурочены слабоминерализованные воды в виде разобщенных полос шириной 10-20 км и малой мощностью. Между почвенно-грунтовыми водами речных долин и водами коренных отложений вследствие напорности вод коренных отложений осуществляется определенная связь. Последние могут существенно влиять на почвообразование в долинах рек, где они выклиниваются, смешиваясь с водами современных аллювиальных отложений. Кроме того, воды коренных отложений могут оказывать существенное влияние на концентрацию почвенно-грунтовых вод речных долин в местах пересечения их палео-руслами древних рек, прорезающими коренные отложения. В этом случае более концентрированные воды коренных отложений дренируются глубоко врезанной долиной палео-русла древней реки и, таким образом, оказываются гидравлически связанными с аллювиальными отложениями современных речных долин. Качественные и количественные изменения состава почвенно-грунтовых вод современных речных долин в этом случае будут зависеть от напорности и химического состава вод коренных отложений.
Характеристики исследованных почв высоких речных террас
Факторы почвообразования, влияющие на формирование почвенного покрова высоких речных террас, рассмотрены в главах 2 и 3. Здесь будут охарактеризованы особенности почвенного покрова исследованных нами высоких террас рек Заволжья, которые были рассмотрены на двух ключевых участках («Красноярский» и «Борский»), приуроченных соответственно к лесостепному Высокому и Сыртовому Заволжью (долины рек Сок и Самара). 4.2.1. Почвы высоких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») Общая характеристика участка «Красноярский» рассмотрена в главе 3.2 и 4.1.1. Как уже отмечалось, в пределах рассматриваемого ключевого участка проводил палеопочвенные исследования В.А. Демкин. На второй надпойменной высокой террасе р. Сок им был исследован участок оборонительного вала. Результаты исследований, также как и особенности строения, география и история возникновения подобных сооружений на территории Восточной Европы в целом и, в частности, Закамской оборонительной линии, изложены В.А. Демкиным в статье (Демкин, 2000). Необходимо отметить, что в своей работе В.А. Демкин проводит сравнение трех временных срезов почвенного покрова долины реки Сок - 5000 л. н. (на первой надпойменной террасе), 360-370 л. н. (на второй надпойменной террасе) и современного почвенного покрова.
Ниже приводятся результаты исследований, полученные нами при изучении участка Закамской оборонительной линии. Также, в целях более полного анализа, приводятся результаты исследований В.А. Демкина. Необходимо отметить, что точки исследования, на которых проводились исследования В.А. Демкиным и нами, расположены приблизительно на одном участке оборонительного вала (Приложение 2, рис. 1). Для изучения фоновых почв нами был заложен разрез Л-98-7. Согласно нашим исследованиям, на поверхности террасы формируются черноземы типичные остаточно-луговатые, карбонатные, мощные, мапогумусные под зла-ково-разнотравными луговыми растительными группировками (ковыль узколистный (slipa stepnophylla), типчак Фестуна (festuca valesiaca), щучка дернистая (deschampsia cerpitosa), тимьян ползучий (thymus serpyllum), вьюнок полевой (convolvulus arvensis), лопух большой (arctium lappa), молочай Бородина (euphordia borodinii), мята полевая (mentha arvensis) и др.).
Схемы расположения разрезов и морфологическое строение фоновых, погребенных и сформировавшихся на насыпи вала почв участка приведены на рис. 4.27а; химические характеристики исследованных почв (содержание гумуса, карбонатов, общего количества легкорастворимых солей) приведены в таблице 5 Приложения 4; состав водной вытяжки представлен на рис. 4.276 (см. также табл. 3 Приложения 5), распределение фракций гранулометрического состава исследованных почв показано на рис. 4.27в (см. также табл. 3 Приложения 6). Исследованная нами фоновая почва характеризуется мощностью гумусового горизонта до 100 см (содержание гумуса до 5 %), вскипает с поверхности, но морфологические выделения карбонатных новообразований встречаются лишь с глубины 100 см. Содержание карбонатов изменяется от 5 % в верхней части гумусового горизонта, их количество увеличивается до 8 % на глубине 20 см и нарастает с глубиной, приобретая максимальное значение в горизонте Вса, где соответствует 9 %.Почва имеет щелочную реакцию, значения рН увеличиваются вниз по профилю от 8 до 9. Содержание легкорастворимых солей в верхнем горизонте максимальное - 0,2 % - и снижается вниз по профилю до 0,1 %. Фоновые почвы характеризуются тяжелосуглинистым опесчаненным иловатокрупнопылеватым гранулометрическим составом. По данным В.А. Демкина (2000), на поверхности второй надпойменной террасы р. Сок формируются черноземы типичные, некоторые морфологические и химические характеристики которых приведены в табл 4.2.
Оборонительный вал в сечении имеет трапециевидную форму, высота насыпи вала - около 1,5 м, ширина в верхней части около 2 м, у основания - до 8 м. С восточной стороны вала расположен ров глубиной около 1,5 м и шириной в верхней части - до 8 м. Поверхность вала покрыта травянистой растительностью, по дну рва произрастают кустарники. Сформировавшиеся на насыпи и погребенные под валом почвы исследовались нами (разрез Л-98-6) и В.А. Демкиным (табл. 4.2). Сравнительная характеристика фоновых, погребенных и сформировавшихся на насыпи вала почв по нашим данным и по данным В.А. Демкина (2000) приводится в табл. 4.3. Согласно имеющимся данным, древние почвы характеризовались формированием почвенных разностей с мощностью гумусового горизонта от 65 до 85 см с содержанием гумуса 6-7 %. Верхняя часть профиля погребенных почв выщелочена от карбонатов, они вскипают с глубины 35-60 см, характеризуются максимумом содержания карбонатов на глубинах 85-200 см с содержанием Са-СОз до 11-13 %. Морфологически выраженные карбонатные новообразования встречаются лишь в нижних горизонтах почвенного профиля при подсыхании
стенки разреза в виде небольших пятен, мелких трубочек и слабосегрегирован-ных стяжений. Погребенные почвы относятся к незаселенным, содержание легкорастворимых солей колеблется в пределах 0,08 % во всех исследованных почвах участка. Максимальное содержание легкорастворимых солей наблюдается на глубинах 40-70 см насыпи соответствует 0,3 %. Причиной возникновения этой аккумуляции можно считать миграцию солей вниз по профилю из вышележащих горизонтов. Погребенные почвы имеют тяжелосуглинистый опесчаненный иловато-крупнопылеватый гранулометрический состав (рис. 4.27в), в профиле наблюдается незначительная текстурная дифференциация по содержанию илистой фракции. Реакция почвенного раствора щелочная (рН изменяется от 7 до 8 вниз по профилю). Все горизонты погребенной почвы несут слабые признаки оглеения, что связано с близостью рва, обводняющегося во время половодья. Таким образом, погребенную почву можно диагностировать как чернозем типичный остаточно-луговатый, среднемощный, среднегумусный.
Современное почвообразование, протекающее в насыпи оборонительного вала, охватывает лишь верхние 20-40 см, и выражается в поддержании исходного количества гумуса, а также в миграции карбонатов и легкорастворимых солей вниз по профилю до глубины 30-40 см (по нашим данным и данным В.А. Демкина, 2000). По гранулометрическому составу материал верхних 40 см насыпи вала существенно отличается от всей остальной его толщи, а также от состава почвообразующей породы погребенной и фоновой почвы, и характеризуется как легкосуглинистый иловато-крупнопылеватый опесчаненный (рис. 4.27в). В верхней толще насыпи в настоящее время формируется черноземная почва с содержанием гумуса в горизонте А1, равным 7-8 %, выщелоченная от карбонатов и легкорастворимых солей, со значениями рН, равными 8.
Изменения частных почвенных профилей почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена
Изменения частных почвенных профилей почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 5.2.1. Изменения почв высоких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») за последние 400 лет Исследованный участок Закамской оборонительной линии характеризуется выположенной поверхностью. Возраст насыпи вала соответствует 360-370 лет, что совпадает с «малым ледниковым периодом» позднего субатлантика. Большая мощность насыпи (1,5 м) обеспечила хорошую консервацию погребенной под валом почвы, которая мало подверглась воздействию диагене-тических процессов. Сравнительная характеристика некоторых морфологических и химических показателей почв участка (по нашим данным и данным В.А. Демкина) приведена в таблице 4.11. Гумусовый профиль. По нашим данным, мощность гумусового горизонта современных почв на 15 см больше, чем в погребенных почвах (по данным В.А. Демкина, мощность гумусового горизонта современных почв меньше, чем погребенных, на 5 см). (Далее в скобках будут приводиться данные В.А. Демкина).
Содержание гумуса в современных почвах за последние 350-400 лет уменьшилось на 2 % (увеличилось на 1 %). Характер нижней границы гумусового горизонта не изменился с момента погребения (так же), структура горизонта А1 улучшилась (не изменилась). Карбонатный профиль. С момента погребения карбонатный профиль исследуемых почв подвергся значительным изменениям. Повысилась граница вскипания от НС1 на 60 см (на 30 см), глубина аккумуляции карбонатов повысилась на 15 см (понизилась на 20 см), ухудшилась сегрегация карбонатных новообразований (так же), максимальное содержание карбонатов в горизонте их аккумуляции уменьшилось на 3 % (увеличилось на 3 %), среднепрофильное содержание карбонатов увеличилось на 3 %. Солевой профиль. В связи с отсутствием влияния почвенно-грунтовых вод на формирование почв исследуемого участка, почвы относятся к незаселенным. За прошедшее с момента погребения почв время солевой профиль почв участка существенных изменений не претерпел.
Другие признаки. По сравнению с погребенными, в фоновых почвах повысилась среднепрофильная величина рН на 0,5 (солевого на 0,3), немного увеличилась аккумуляция ила в средней части профиля, немного уменьшилась степень оглеения профиля. Интерпретация. В течение последних 400 лет в исследованных почвах второй надпойменной террасы почвообразовательные процессы протекали с различной степенью интенсивности. Об этом свидетельствуют существенные различия морфологических и химических показателей исследованных почв (по нашим данным и данным В.А. Демкина). Эти различия связаны, видимо, с выраженностью микрорельефа исследованной поверхности, формы которого были сглажены экзогенными процессами и при визуальном наблюдении не проявляются. К сожалению, нивелирование фоновой и погребенной исследованных поверхностей не проводилось ни нами, ни В.А. Демкиным. Это еще раз подтверждает необходимость тщательного изучения особенностей микрорельефа при палеопочвенных исследованиях речных террас. Выше сказанное позволяет предположить, что наши исследования проводились в пределах относительного понижения микрорельефа. Это предположение позволяет в некоторой степени объяснить существующие различия в характеристиках исследованных нами и В.А. Демкиным почв. Сходным при интерпретации полученных сведений оказалось изменение карбонатного и солевого профилей исследованных почв.
За последние 400 лет в почвах второй надпойменной террасы р. Сок граница вскипания и щелочность почв повысились. Наиболее существенные различия по нашим данным и данным Демкина касаются интерпретации изменений гумусового профиля. Меньшее содержание гумуса в современных почвах (по нашим данным), возможно, связаны с распашкой земель на протяжении длительного времени (в профиле фоновых почв читаются слабые признаки пахотного горизонта, в настоящее время территория не распахивается). Мощность гумусового горизонта современных почв (по нашим данным) значительно превышает этот показатель в погребенных почвах, что может объясняться или изначально большей мощностью исследованной фоновой почвы, или активным ростом мощности гумусового профиля на протяжении последних 400 лет. Известно, что в черноземной зоне скорость изменения мощности А1+АВ в полноразвитых почвах при климатических флуктуа-циях достигает 3 см за 100 лет (Иванов И.В., 1992). Рост гумусового горизонта, снижение границы вскипания и уменьшение количества карбонатов могут быть связаны с похолоданием и относительным увлажнением климата во время «малого ледникового периода». Повышение общей щелочности почв, продвижение карбонатов вверх по профилю, увеличение их среднепрофильного содержания, а также ухудшение сегрегации карбонатных новообразований могло быть вызвано потеплением климата в конце субатлантического периода.
Почвы высоких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Борский») Ключевой участок «Борский» располагается на четвертой надпойменной высокой террасе реки Самары хазарского возраста, представляющей собой холмисто-увалистую пересеченную местность. Исследованный памятник датируется эпохой средней бронзы, возраст насыпи 3500 лет, что соответствует среднесуббореальному периоду голоцена. С момента погребения почв увеличилась мощность гумусового горизонта на 20 см, содержание гумуса в горизонте А1 уменьшилось на 2 %, понизилась глубина вскипания на 30 см, уменьшилось среднепрофильное содержание карбонатов на 3 %, среднепрофильные значения рН уменьшились на 1,5. Эти факты свидетельствуют о повышении увлажненности климата в последующий субатлантический период. Снижению гумусности современных почв участка способствовала активная хозяйственная деятельность человека на современном этапе.
Направления и темпы развития почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена
Наибольшим диапазоном изменений солевого профиля характеризовались почвы участков с выраженным микрорельефом, отличающиеся тяжелым составом почвообразующего субстрата. Наименьшей динамикой изменения солевого профиля характеризовались почвы выположенных поверхностей низких террас, сложенных породами легкого гранулометрического состава. Последние также отличались наименьшим среднепрофильным содержанием солей. Особенности формирования солевого профиля почв участков с выраженным микрорельефом заключаются в перераспределении легкорастворимых солей в результате боковой миграции между сопряженными по микрорельефу почвами. Подобные закономерности характера латерального распределения карбонатов, гипса и легкорастворимых солей при палеопочвенных исследованиях в пределах топогенных педокатен были рассмотрены в литературных источниках (Геннадиев, 1990; Демкин, 1995, 1997; Чернянский, 1999 и др.).
В хроноинтервале 5000-3500 лет в почвах низких речных террас преобладали процессы засоления, вызванные нарастанием аридизации климата. На протяжении последних 3500-2500 лет преобладало рассоление почв низких речных террас. Отток солей из приповерхностных горизонтов почв низких террас активизировал процессы осолонцевания, которые в современных почвах четко выражены морфологически. Изменения оглеенности почв. Все исследованные почвы низких террас Заволжья во второй половине голоцена характеризовались различной степенью оглеения. Характер оглеения в значительной степени определялся гранулометрическим составом почв и выраженностью микрорельефа поверхности террасы, наиболее оглеены были почвы микропонижений на породах тяжелого гранулометрического состава.
Различия характера оглеения разновозрастных почв низких террас рек Заволжья также свидетельствует о климатических флуктуациях и колебаниях уровня грунтовых вод, происходивших во второй половине голоцена. Снижение глубины проявления признаков оглеения и уменьшение их количества в среднесуббореальных почвах свидетельствуют о понижении залегания грунтовых вод и нарастании аридизации климата того времени (по сравнению с ран-несуббореальным и атлантическим). В свою очередь, увеличение количества признаков оглеения и повышение глубины их проявления в современных почвах свидетельствуют о поднятии уровня грунтовых вод на современном этапе и увлажнении современного климата по сравнению со среднесуббореальным. 6.2. Направления и темпы развития почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена Проведенные на высоких речных террасах палеопочвенные исследования (участки «Красноярский» (оборонительный вал), «Борский») свидетельствуют о том, что голоценовая эволюция почв высоких речных террас в общих чертах согласуется с изменениями почв водораздельных поверхностей. Анализ имеющихся литературных и полученных нами данных свидетельствует о том, что на протяжении последних 3-5 тыс. лет эволюция почв высоких террас и водораздельных поверхностей протекала преимущественно в пределах подтипа.
По данным разных авторов, за последние 4-3 тыс. лет почвы лесостепных и степных ландшафтов высоких террас и водораздельных поверхностей на породах среднего и легкого гранулометрического состава эволюционировали в сторону более северного классификационно-пограничного подтипа, но переходов в другой подтип не отмечалось, т.е. Чю приблизились к Ч„, Ч0 - к Чт, Чт - к Чв, Чв - к Чоп. Исследованные нами супесчаные обыкновенные черноземы на высоких террас р. Самары (участок «Борский»), во второй половине голоцена развивались в сторону типичных; водораздельные черноземы обыкновенные среднесуглинистые (участок «Волжский») и выщелоченные супесчаные (участок «Самарская Лука») также развивались в пределах своего подтипа, переходов в более северный подтип отмечено не было. В эволюции почв высоких террас и водораздельных поверхностей на породах тяжелого гранулометрического состава в литературе отмечаются отдельные случаи перехода в другой, более северный подтип, но такие случаи отмечены только в переходных между почвенными подзонами областях. Для Заволжья подобные эволюционные переходы в другой почвенный подтип отмечены И.В. Ивановым (1992) при изучении почв водоразделов и высоких террас Бугульминско-Белебеевской возвышенности на тяжелосуглинистых породах, где за 3,5 тыс. лет Ч0 эволюционировали в Чт. Здесь же Ивановым были изучены типичные черноземы на мергелях и песчанике, которые за 3800 лет эволюции в другой подтип не перешли. Нами тяжелосуглинистые почвы высоких речных террас были исследованы на участке «Красноярский» (оборонительный вал). Здесь на протяжении последних 400 лет почвы развивались в пределах собственного подтипа. Изменения гумусового профиля почв. Голоценовые изменения гумусового профиля исследованных нами почв высоких речных террас и водораздельных поверхностей Заволжья характеризуются ростом мощности гумусового горизонта (участки «Волжский», «Борский»). За последние 3,5 тыс. лет мощность гумусового горизонта в почвах, сложенных суглинками (участок «Волжский»), увеличилась в среднем на 20 см; скорость роста гумусового горизонта здесь в среднем составляет 6 мм/100лет. На породах легкого гранулометрического состава (супесчаный, участок «Борский») мощность гумусового горизонта увеличилась на 30 см, скорость роста достигала 9-10мм/100лет. По данным И.В. Иванова (1992), характерная величина скорости роста гумусового горизонта в зональных черноземах соответствует 10 мм/100лет. Что касается содержания гумуса, то, согласно данным реконструкции, за последние 3500 лет его содержание в исследованных почвах водоразделов и высоких террас Заволжья (не зависимо от гранулометрического состава) уменьшилось в среднем на 2 %, что может быть связано с интенсивной хозяйственной деятельностью на современном этапе. Миграция карбоната кальция. Происхождение основной части карбонатов в почвах высоких террас и междуречий Заволжья связано с гидроморфными стадиями плейстоцена. Эти карбонаты залегают в толще покровных делювиальных суглинков, часто являющихся здесь почвообразующими породами. Во второй половине голоцена их перераспределение происходило только в зоне промачивания, чаще не глубже первого полуметра, активность перемещения карбонатов часто определялась гранулометрическим составом почвообразую-щих пород и характеризовалась большей скоростью и масштабами в почвах легкого гранулометрического состава. Так, в исследованных нами супесчаных обыкновенных (остаточно-карбонатных) черноземах (высокая четвертая надпойменная терраса р. Самара, участок «Борский») за последние 3500 лет граница вскипания опускалась со средней скоростью около 9-10мм/100лет, средне-профильное содержание карбонатов в верхней метровой толще уменьшилось в среднем на 3 %. В исследованных нами среднесуглинистых обыкновенных черноземах (водораздельная поверхность, участок «Волжский») за последние 3500 лет граница вскипания опускалась со средней скоростью около бмм/ЮОлет, среднепрофильное содержание карбонатов в верхней метровой толще уменьшилось в среднем на 2 %.
