Введение к работе
Актуальность темы. В последние десятилетия XX века изучению почвенного покрова ("почвенных ландшафтов" или "почвенных систем" в зарубежной литературе) было посвящено немало работ, разработаны соответствующие концепции и теории. Однако и в начале XXI века почвоведение и география почв остаются "профильно-центрическими" науками. Развитие дистанционных методов не привело к качественному изменению в подходах к изучению почвенного покрова (ПП), а полевые исследования - «воздух» географии почв - находятся в стадии угасания практически во всем мире. Вместе с тем, смежные гео-графо-экологические науки, а также общественные структуры, отвечающие за природные ресурсы и рациональное природопользование, нуждаются в почвен-но-географических концепциях, позволяющих адекватно интерпретировать данные для различных прикладных целей. Кроме того, в конце XX века в большинстве стран мира, включая Россию, произошли существенные изменения классификаций почв, что потребует пересоставления почвенных карт. В этих условиях географии почв брошен вызов, требующий нового этапа активизации пространственного подхода к изучению почв.
С другой стороны, существуют территории, где не только новые, по и
многие традиционные задачи географии почв (типизация, инвентаризация, во
просы зональности и фациальности) являются нерешенными в течение многих
десятилетий. Одним из таких регионов являются бореально-арктические облас
ти Европейской территории России, представления о ПП которых все еще ос
нованы на приоритете биоклиматической зональности, несмотря на множество
появляющихся данных о литогенном разнообразии почв. Помимо чисто науч
ного интереса, изучение ПП севера ЕТР имеет и большую практическую важ
ность, так как именно в этом регионе прогнозируется активное проявление двух
процессов глобального масштаба — изменение климата и сдвиг к северу добычи
полезных ископаемых, прежде всего, нефти и газа. '
Таким образом, развитие трехмерного подхода к изучению почв, то есть исследование почвенного покрова, его структуры, генезиса и экологии (связи с факторами почвообразования) и реализация такого исследования в бо реально-арктических областях ЕТР — актуальная проблема географии почв.
Цели и задачи. Целью работы является установление закономерностей строения, генезиса и экологии почвенного покрова (ПП) бореально-арктических областей ЕТР. В ходе исследования решались следующие задачи:
-
Разработка методологического подхода к изучению генезиса, эволюции и экологии 1111.
-
Выявление генетико-географического разнообразия структур ПП севера Европейской территории России и их типизация по характеру компонентов, их соотношению, особенностям латеральных процессов и изменчивости во времени.
-
Определение характера, закономерностей распространения и роли разнообразных латеральных процессов в формировании ПП бореально-арктических областей ЕТР.
-
Выявление естественных эволюционных трендов различных типов ПП исследуемой территории.
-
Определение набора элементарных почвообразовательных процессов (ЭПП) и процессов (современных и унаследованных) дифференциации ПП исследуемой территории.
-
Выявление экологии «зональных» суглинистых и песчаных почв в зависимости от биоклиматогенных и геогенных факторов.
-
Определение пространственных биоклиматогенных изменений в ПП бореально-арктических областей.
8. Зональное разделение ПП ЕТР и установление его места в зонально-
провинциалыюм строении почвенного покрова полярных областей мира.
9. Дополнение и усовершенствование классификации почв России на основе
полученных данных.
Объекты и районы исследований. Объектом исследования явился почвенный покров бореально-арктических областей ЕТР, прежде всего, тундры и северной тайги Архангельской области, а также Карелии, Мурманской области и Ненецкого АО. Изучен ПП полого-волнистых и полого-холмистых ледниковых, морских и озерно-ледниковых низменных песчаных, пластово- и цокольно-денудационных, а также карстовых равнин различных подзон тундры и северной тайги. Получены также данные и по арктическим почвам и ПП Новой. Земли и Земли Франца-Иосифа. Детальная почвенная съемка проведена на 40 ключевых участках, описано около 300 почвенных разрезов и более 2000 полуям, аналитические данные получены по 114 разрезам.
Защищаемые положения.
-
Методологический подход к изучению генезиса, эволюции и экологии ПП, заключающийся в создании системы качественных и полуколичественных моделей ПП - 1 Пространственной, 2)факторно-экологической, 3)процессно-генетической, 4)пространственно-генетической и 5)эволюциошю-прогнозной.
-
Положение о повсеместном проявлении процессов латерального переноса вещества в ПП холодных гумидных областей и их дифференциации по природным зонам: в высоких широтах - компенсация экстремальных условий почвообразования латеральными вещественно-энергетическими потоками; в боре-альных условиях - локализация латеральных процессов по площади при высокой концентрации веществ.
-
Ряд идеализированных моделей пространственных почвенных систем по интенсивности и типу миграции вещества — слабо-, средне-, сильноциркуляционные и денудационно-аккумулятивные модели ПП.
-
Концепция разных тенденций развития ПП бореально-арктических областей ЕТР в прилинеаментных и межлинеаментных зонах (трендовые изменения за счет развития геоморфологических процессов в первом случае и устойчивость или динамическая обратимость за счет возникновения обратных связей во втором).
5. Схема зонально-регионального строения 1111, предусматривающая выделение в области к северу от границы леса высокоарктических тундропустошей, сред-неарктических тундр, низкоарктических тундр и лесотундр.
Научная новизна. В диссертационной работе впервые:
-
Разработан методологический подход к изучению генезиса, эволюции и экологии ПП, основанный на создании системы моделей 1111.
-
Систематически исследован и типизирован ПП бореалыю-арктических областей БТР, в том числе, и некоторые районы, ранее вообще не изученные профессиональными почвоведами (Новая Земля, Койдинская тундра и др.).
-
Выявлен набор процессов и механизмов, формирующих почвы и ПП арктических архипелагов ЕТР, пластово-денудационных, а также карстовых равнин в тундровой и таежной зоне ЕТР; показана большая роль процессов латерального переноса вещества.
-
Определены различия в эволюционных трендах 1111 в прилинеаментных зонах и удаленных от линеаментов областях.
-
Выявлены факторно-экологические зависимости почв от биоклиматогенных и геогенных причин, определяющих закономерности их географии на исследуемой территории.
-
Определено место ПП бореально-арктических областей ЕТР в системе зональности полярных областей мира.
Практическая ценность. Результаты работ использованы при создании Классификации почв России, международной Северной циркумполярной почвенной базы данных и ее прикладных экологических интерпретаций (запасы и динамика углерода, устойчивость к механическим воздействиям), при составлении почвенных и почвенно-экологических карт разного масштаба - Архангельской области, Пинежского госзаповедника, зон возможного влияния Кольской АЭС и Архангельской атомной станции теплоснабжения, а также трубопроводных трасс на территории Ненецкого АО. Некоторые разработки автора, изложенные в диссертации, используются в серии учебных курсов Факультета почвоведения МГУ и Биолого-почвенного факультета СПбГУ. Кроме того, научные результаты работы использованы в публикациях периодической печати на экологические темы, подготовке "Поморской энциклопедии" и томов энциклопедий для детей и юношества в издательствах "Аванта+", "Педагогика-пресс" и "Росмэн".
Апробация работы. Результаты работы изложены в гласных и стендовых докладах на двух Международных (1998, 2002) и трех Российских (1996, 2000 -Суздаль и Архангельск) конгрессах по почвоведению и географии, а также на двадцати двух Международных и двенадцати Российских конференциях и совещаниях (1981-2005 гг.).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано всего 104 работы (40 на английском языке), в том числе 4 монографии в соавторстве и 50 статей.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 8 глав, заключения и приложения. Диссертация включает 188 стр: текста, 78 рисунков и 35 таблиц, а также 10 стр. приложений. Список литературы включает 532 названия, в том числе 129 на иностранных языках.
