Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Палеогеографические особенности позднего плейстоцена центра Восточно-Европейской равнины 7
1.1. Хронология и природные условия позднего плейстоцена 7
1.2. Палеокриогенные явления в почвах и почвенном покрове 25
Г.З. История изучения почв и почвенного покрова центра- Восточно-Европейской
равнины в связи с палеокриогенными явлениями 32
Глава 2. Объекты и методы исследования 37
2.1. Воронежская область, Таловский район, ключевой участок «Каменная степь». Черноземы 37
2.2. Московская область, Серпуховской район ключевой участок «Пущино». Серые лесные почвы 41
2.3. Методы исследования 43
2.3.1. Морфологический метод 43
2.3.2. Физико-химические и физические методы 43
2.3.3. Картографический метод 44
Глава 3. Палеокриогенные признаки и их влияние на морфологические, аналитические характеристики, структуру почвенного покрова черноземов 46
3.1. Характер поверхности исследованной территории 46
3.2. Палеокриогенные признаки, их морфология и положение в профиле черноземов 61
3.3. Морфология черноземов на разных элементах палеокриогенного микрорельефа 74
3.4. Физико-химические и физические свойства черноземов на разных элементах палеокриогенного микрорельефа 85
3.5. Структура почвенного покрова черноземов, обусловленная палеокриогенезом 100
Глава 4. Палеокриогенные признаки и их влияние на морфологические, аналитические характеристики, структура почвенного покрова серых лесных почв 103
4. Г. Характер поверхности исследованной территории 103
4.2. Палеокриогенные признаки; их морфология и положение в профиле серых лесных почв 107
4.3. Морфология серых лесных почв на разных элементах палеокриогенного микрорельефа 113
4.4. Физико-химические свойства серых лесных почв на разных элементах палеокриогенного микрорельефа 118
4.5. Структура почвенного покрова серых лесных почв, обусловленная палеокриогенезом 124
Глава 5. Палеокриогенез как фактор дифференциации современных почв и почвенного покрова центра Восточно-Европейской равнины 125
Выводы 133
Использованная литература
- Палеокриогенные явления в почвах и почвенном покрове
- Московская область, Серпуховской район ключевой участок «Пущино». Серые лесные почвы
- Морфология черноземов на разных элементах палеокриогенного микрорельефа
- Морфология серых лесных почв на разных элементах палеокриогенного микрорельефа
Введение к работе
Актуальность исследований. В середине прошлого века было показано, что в современных ландшафтах центра Восточно-Европейской равнины вне области современной многолетней мерзлоты достаточно хорошо проявляются перигляциальные явления (Попов, 1957, 1973; Марков, 1959; Новосельская, 1961; Величко, 1964, 1973; Конищев, 1973, 2007; Москвитин, 1976; Алифанов, 1979; Гугалинская, Алифанов, 1979; Алифанов, 1995; Величко и др., 1996 и др.).
Изучением следов палеокриогенеза в почвах, почвенном покрове долгое время занимались криолитологи, затем к изучению палеокриогенных феноменов проявили интерес исследователи четвертичного периода и палеогеографы (Москвитин, 1940, 1947; Величко, Морозова, 1972, 1975; Бердников, 1976). С середины 70-х годов прошлого века к системным исследованиям по этой проблеме, приступили почвоведы, и эти исследования на протяжении последних десятилетий успешно ведутся как в разных регионах Восточно-Европейской равнины, так и за рубежом (Алифанов, 1980, Гугалинская 1982; Макеев и др., 1992; Алифанов, Гугалинская, 1990, 1993, 2005; Макеев, 2002; Богатырев и др., 2003; Архангельская и др., 2007; Svensson, 1977; Vidic, 1995; Andres et all, 1997; Berenyi et all., 1997; Micheli et all., 1997; Van Vliet-Lanoe, 1998; Bronger, 1999; Alifanov et all, 2008).
Было показано, что палеокриогенные явления отчетливо проявляются в почвах и почвенном покрове центра Восточно-Европейской равнины и что процессы палеокриогенеза оказывали значительное влияние на формирование голоценового почвенного покрова. Однако до сих пор практически неизученными в истории формирования почв остаются ранние этапы их развития, относящиеся к периоду перехода от позднего плейстоцена к голоцену, когда начавшееся почвообразование испытывало сильное влияние процессов криогенеза.
Работа направлена на решение фундаментальных проблем почвоведения, экологии почв и рационального природопользования, связанных с выявлением роли поздневаддайского криогенеза в формировании и функционировании современных почв гумидных и семиаридных территорий центра Восточно-Европейской равнины — серых лесных и черноземов.
Цель исследований — выявить роль процессов палеокриогенеза в формировании почв на примере серых лесных и черноземов центра Восточно-Европейской равнины.
Задачи исследований:
Выявить специфику и систематизировать особенности проявления палеокриогенеза в почвах и почвенном покрове исследованных серых лесных почв и черноземов.
Изучить влияние палеокриогенеза на изменчивость строения профилей почв на разных элементах палеокриогенного полигонально-блочного микрорельефа (блочное повышение, межблочное понижение).
Выявить разницу физико-химических показателей почв на разных элементах палеокриогенного полигонально-блочного микрорельефа (блочное повышение, межблочное понижение).
4. Изучить влияние палеокриогенеза на дифференциацию почвенного покрова.
Научная новизна. В позднем плейстоцене почвообразующие породы серых
лесных почв и черноземов центра Восточно-Европейской равнины в процессе
накопления проходили криогенные стадии развития. Результатом одной из этих стадий явилось формирование полигонального криогершого микрорельефа, который к началу голоцена оказался погребенным более молодым наносом, но до сих пор проявляется на современной дневной поверхности и оказывает влияние на строение профилей исследованных современных почв и почвенного покрова.
Изучение истории формирования современных почв с самых ранних этапов, связанных с активным проявлением палеокриогенеза, имеет значение не только дл; расширения научной базы почвоведения, но и для смежных наук о Землі (палеогеографии, криолитологии, четвертичной геологии, археологии), посколыг результаты исследования, позволяющие реконструировать отдельные факторы почвообразования (почвообразующие породы, некоторые климатически характеристики), расширяют и уточняют развитие природного процесса в перио, формирования поздневалдайского палеокриогенного микрорельефа.
Практическая значимость.
Результаты исследований влияния палеокриогенеза на пространственную дифференциацию свойств и современное функционирование исследованных поч позволяют:
а) показать, объяснять, а часто и предсказать микропестроту многих свойств
почвенного покрова: строения почвенных профилей, мощностей генетически:
горизонтов, гидрологических режимов;
б) рационально использовать почвы, разрабатывать почвоохранные
мероприятия (в первую очередь противоэрозионные), организовывать опытно-
деляночные исследования в агрохимии, агрономии.
Апробация. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на: научной сессии по фундаментальному почвоведению (Москва, 2004), Международных Пущинских школах-конференциях молодых учены «Биология - Наука XXI века» (Пущино, 2005, 2006), Всероссийских школа «Экология и почвы» (Пущино, 2005, 2006, 2007, 2009), Международной научно конференции «Пространственно-временная организация почвенного покрова: теоретические и прикладные аспекты» (Санкт-Петербург, 2007), XV и XVI Международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых учены «Ломоносов-2008, 2009» (Москва, 2008, 2009), V съезде Докучаевского обществ почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008), III Всероссийской научно-практическо конференции «Научные проблемы использования и охраны природных ресурсе России» (Самара, 2009), Международном научном конгрессе «Глобалистика-2009» (Москва, 2009), V Международной конференции по криопедологии «Разнообрази мерзлотных и сезонно-промерзающих почв и их роль в экосистемах» (Улан-Уд: 2009).
Материалы работы включены в научные отчеты по грантам РФФИ № 05-04-48679, № 08-04-00331; по Программе № 18 фундаментальных исследований Президиума РАН.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения в форме выводов. Диссертация изложена на 168 страницах, включая 54 рисунка и 7 приложений. Список цитируемой литературы насчитывает 295 наименований, в том числе на иностранных языках -31.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ. Автор глубоко признателен научному руководителю д.б.н. В.М. Алифанову. Автор благодарен д.б.н. Л.А. Гугалинской за консультации, З.Ф. Поветухиной и Е.Ф. Плетневой за помощь в оформлении диссертации.
Палеокриогенные явления в почвах и почвенном покрове
В настоящее время известно, что в современных почвах наблюдается органичное сочетание взаимодействующих между собой компонентов, одни из которых возникли под влиянием современных условий, другие образовались в более древние эпохи, в других условиях почвообразования. Наиболее заметными из числа древних компонентов мы предлагаем считать палеокриогенные признаки в почвах.
С середины прошлого века было показано, что перигляциальные явления достаточно хорошо проявляются в современных ландшафтах за пределами области современной многолетней мерзлоты, в частности, в центре Восточно-Европейской равнины [Попов, 1953, 1957, 1975; Марков, 1959; Новосельская, 1961; Величко, 1964, 19736; Макеев О.В., 1974; Палеогеография и перигляциальные явления..., 1975; Москвитин, 1976; Гугалинская, Алифанов, 1979; Порожнякова, 1979; Гугалинская, 1982; Макеев А.О. и др., 1989, 1992; Алифанов, 1995; Величко и др., 1996; Макеев А.О., 2002, 2005].
Проявление палеокриогенной морфоскулъптуры в центре Восточно-Европейской равнины
Известно, что некоторые признаки палеокриогенеза в толще четвертичных отложений достаточно хорошо не только сохраняются, но и отражаются на дневной поверхности в виде микрорельефа. В частности, в современной почвенной толще такие признаки существуют в виде палеокриогенных клиновидных грунтовых структур, которые фиксируют в профиле относительное время своего образования. Изучение палеокриогенных клиновидных грунтовых структур имеет большое значение не только для почвоведения, но и для смежных наук — четвертичной геологии и криолитологии.
Созданный палеокриогенными клиновидными грунтовыми структурами палсокриогенный полигональный микрорельеф имеет выражение на современной дневной поверхности практически на всей территории центра Восточно-Европейской равнины. Этот факт впервые был обнаружен А.А. Величко [1964], и им же была составлена картосхема на Восточно-Европейскую равнину (рис. 10). В дальнейшем изучением проявления палеокриогенных форм микрорельефа на территории Восточно-Европейской равнины занимались В.В. Бердников [1976], В.М. Алифанов [1995] и коллектив исследователей, возглавляемый А.А. Величко [1996].
Установлено, что полигональный рельеф образуется за счет криогенного растрескивания поверхности и формирования в трещинах изначально грунтовых жил (ИГЖ), ледогрунтовых жил (ЛГЖ) или же трещин, заполненных повторно-жильными льдами (ПЖЛ), иногда при участии минеральной массы [Достовалов, 1952; Попов,
1952; Романовский, 1977; Колпаков, 1982, 1994; Попов и др., 1985; Стрелецкая и др., 2007]. На наш взгляд, наиболее вероятный генезис клиновидных грунтовых структур ареала серых лесных почв и черноземов центра Восточно-Европейской равнины связан с формированием изначально грунтовых жил (ИГЖ). Трещины с грунтовым заполнением могут формироваться за счет резких понижений температур на поверхности в зоне многолетней мерзлоты на участках с отсутствием снежного покрова при невысокой влажности. Циклически повторяющийся процесс промерзания-оттаивания формирует трещины различного размера. При погребении эти трещины превращаются в палеокриогенные клиновидные грунтовые структуры. При уменьшении сезонной амплитуды температур и повышении среднегодовых температур рост таких структур прекращается [Качурин, 1959, 1961; Карпов, 1961; Конищев, 1973, 2007; Лещиков, Рящепко, 1973; Наумов, 1973; Попов, 1973; Втюрина, 1974; Лещиков, 1978; Худяков, 1984; Васильевская и др., 1986]. Процесс деградации многолетней мерзлоты, приводящий к заполнению трещины минеральной массой, затекающей (заплывающей) из верхних горизонтов, показана на рис. 11.
Подобные клиновидные грунтовые структуры описаны в ряде районов Восточно-Европейской равнины. Согласно литературным данным и данным наших исследований такие структуры хорошо развиты в лессовидных отложениях Владимирской, Московской и Воронежской областей. По нашим наблюдениям размеры структур как в поперечном сечении, так и в глубину могут быть разными и зависят от отдаленности территории от края ледникового покрова во время позднсвалдаиского похолодания. На стенках разрезов можно наблюдать, как слои вмещающих пород вблизи клиновидных структур изменяют свое залегание, принимая различные формы от практически идеально ровных до разорванных, местами отогнутых вверх. По данным Е.М. Катасонова [1962], такие процессы во вмещающей породе происходили за счет бокового давления растущих грунтовых жил.
Подобные клиновидные грунтовые образования существуют во вмещающих породах не в хаотичном состоянии, а образуют так называемую полигональную сеть (или решетку) с определенным интервалом (см. рис. 11). Именно упорядоченная система (решетка) погребенных полигональных трещин создает на дневной поверхности палеокриогенный полигонально-блочный микрорельеф. Этот микрорельеф представляет собой чередование повышений-блоков""округлой и овально-вытянутой формы и разделяющих их (или оконтуривающих) межблочных понижений, которые в местах сочленения нескольких межблочных понижений могут создавать палеокриогенные западины.
Связь погребенных клиновидных грунтовых структур с полигональностыо дневной поверхности отчетливо прослеживается при последовательном выполнении следующих работ: дешифрирование аэрофотоснимков, выявление блоков и межблочных понижений нивелирной съемкой ключевых участков, заложение почвенных разрезов на блоках и в межблочных понижениях.
На первом этапе своего развития полигональный микрорельеф имел достаточно яркое выражение на поверхности. Со временем при оттаивании рыхлых пород в них происходило нарушение межагрегатных и межчастичных связей [Романовский, 1977; Величко и др., 1996], что приводило к оплыванию и засыпанию грунта, и, следовательно, постепенному нивелированию поверхности. При оттаивании породы происходило значительное сокращение ее объема за счет исчезновения прослоев льда. На месте существования жил возникали отрицательные формы рельефа, с выпуклыми бортами (валиками) и повышениями (буграми) на месте межтрещинного пространства (полигонов) [Палеокриология..., 1973]. То есть, на поверхности оформлялся микрорельеф, который был предопределен системой полигонально-жильных структур. В процессе диагенетического изменения реликтовый полигональный микрорельеф стал заметно отличаться от своих исходных форм. Формирование современной поверхности (т.е. погребение микрорельефа) и сельскохозяйственная деятельность человека приводили к тому, что микрорельеф становился более сглаженным, тем не менее существование межблочных понижений специальными исследованиями выявляется.
Московская область, Серпуховской район ключевой участок «Пущино». Серые лесные почвы
Количество осадков в Серпуховском районе составляет 500-600 мм в год. Выпадение основного количества осадков совпадает с периодом наиболее высоких температур воздуха, с активным развитием растительности [Почвы Московской области..., 1974; Алифанов и др., 2008а].
Исторически сложилось так, что Московская область — это одно из древних мест поселения человека, с этим связана ограниченность территорий с растительностью, сохранившейся в своем ненарушенном состоянии. Растительность представлена лесами и лугами. Леса неоднократно сменялись пашнями, а состав леса менялся вследствие выборочных вырубок. В составе существующей древесной растительности встречаются: дуб, ель, клен, сосна, вяз, липа, ясень, береза, осина; в подлеске встречаются: орешник, жимолость красная, бересклет бородавчатый и другие. Травянистый покров представлен в основном медуницей, снытью, а также растениями, характерными для широколиственных лесов. При довольно близком к поверхности подстилании песков суглинистой мореной формируются елово-сосновые и сосново-еловые древостой. Распаханные массивы, как правило, располагаются на водоразделах.
Согласно литературным данным [Почвы Московской области..., 1974; Милъков, 1977; Алифанов, 1995] почвенный покров представлен серыми лесными почвами, сочетающимися с темно-серыми и, гораздо реже, со светло-серыми лесными почвами. Почвенный покров находится в тесной взаимосвязи с характером поверхности, степени ее расчлененности и дренированности.
Основными методами, использованными в работе, являлись: морфологический, физико-химический, физический и картографический. Физико-химические свойства почв определялись в химико-аналитической лаборатории Учреждения Российской академии наук Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН под рук. к.с.-х.н. И.И. Скрипниченко стандартными методами [Качинский, 1943; Аринушкина, 1970; Вадюнипа, Корчагина, 1961, 1973; Агрохимические методы..., 1975].
Морфологический метод является важнейшей составной частью изучения почв, который в полевых условиях дает первую важную информацию о строении почвы, впоследствии дополняется различного рода измерениями в ненарушенных условиях в поле, а затем в лабораторных условиях [Розанов, 1983, 2004].
В основе морфологического описания почв лежит визуальная оценка неоднородности почвенного тела в виде отдельных частиц, агрегатов, новообразований, генетических горизонтов, палеокриогенных структур различного характера, наличие погребенных почв и др. Подобная информация обычно является основой диагностических критериев, которые позволяют идентифицировать конкретный профиль и дать впоследствии название почвы по соответствующей классификации.
Метод морфологического анализа, также как и картографический, применяется в выявлении форм палеокриогенного полигонально-блочного микрорельефа. После обнаружения палеокриогенных форм рельефа, дешифрирования их на аэрофотоснимках и детального картирования ключевого участка изучение почв и почвенного покрова приобретает целенаправленный характер. На втором этапе этот метод применяется для оценки свойств почв, но уже на уровне почвенного профиля, по каждому генетическому горизонту.
Физико-химическими методами определяли следующие характеристики: Сорг, ССЬ карбонатов, рН водной и солевой вытяжки и т.д.
Определение углерода органического вещества проводили по методу И.В. Тюрина. Расчет СО2 карбонатов производили с помощью ацидометрического метода; определение рН водной и солевой вытяжки — потенциометрическим методом;
подвижных фосфора и калия - методом Кирсанова; обменные основания (К , Na , Са и Mg ) определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре после экстракции почвы 1 н. раствором CH3COONH4 с рН 7.0.
Физическими методами определялись следующие характеристики: гранулометрический состав, плотность твердой фазы почвы, плотность сложения. Гранулометрический состав определяли пирофосфатным методом; плотность твердой фазы почвы - пикнометрическим методом; плотность сложения - буровым методом (цилиндром-буром объемом около 100 см3) определения плотности почв [Вадюнина, Корчагина, 1973; Шеин, 2005; Теории и методы..., 2007].
Картографические исследования, используемые в данной работе, включают в себя несколько этапов:
1. Дешифрирование аэрофотоснимков изучаемой территории для более точного определения компонентов полигонально-блочного микрорельефа. Для территории центра Восточно-Европейской равнины палеокриогенный полигональный микрорельеф является самым ярким проявлением палеокриогенеза. Результаты дешифрирования аэрофотоснимков показывают наличие сочетаний повышений-блоков округлой и овальной формы и разделяющих их межблочных понижений.
2. Проведение детальной нивелирной съемки. Нивелирная съемка очень точно показывает неровности дневной поверхности (блочное повышение, межблочное понижение, склон между блочным повышением и межблочным понижением). На ключевом участке выбирается площадка. Расстояние измеряется с помощью мерной ленты длиной 50 м. Прямые углы на местности закладываются с помощью трех мерных лент (так называемый «египетский» треугольник со сторонами 3:4:5 м). Съемка осуществляется с помощью нивелира и рейки через точки, находящиеся на расстоянии 2 м друг от друга по всей площадке. Замеры проводятся с точностью до 1 см, нивелирная съемка выполняется в масштабе 1:100. Цифры наносятся на миллиметровую бумагу (карта фактического материала). Полученные цифры на карте фактического материала пересчитываются и приводятся к относительным величинам, самая нижняя точка ключевого участка принимается за 0 см.
3. Составление карт (карта относительных превышений, карта микрорельефа, почвенная карта). По точкам нивелирной съемки составляется карта относительных превышений. На карте изолинии проводятся через точки с одинаковыми значениями через каждые 2 см.
Морфология черноземов на разных элементах палеокриогенного микрорельефа
Сформированный в поздневалдайское время палеокриогенный полигонально-блочный микрорельеф значительно сказывается на морфологическом строении почвенного профиля. Этот факт ясно прослеживается при морфологическом анализе профилей почв на блочном повышении (разрез 5-2005) и в межблочном понижении (разрез 6-2005). Различия определяются приуроченностью к разным элементам палеокриогенного микрорельефа. Приводим описания разрезов.
Разрез 5-2005. Блочное повышение.
Alica 0 - 15 см. Темно-серый, влажный (после дождя), легкоглинистый, мелкоореховато-зернистый с небольшим количеством порошистых отдельностсй, грани структурных отдельностей покрыты тонкой прозрачной коллоидной пленкой, редкосреднепористый, рыхлый, встречаются единичные поблескивающие и матовые отмытые зерна первичных минералов. Обильное распространение тонких корней, редкие корни деревьев толщиной до 1 см, по нижней границе наблюдается повышенная концентрация корней. Переход заметный по изменению плотности и структуры.
Аігса 15 - 40(26) см. Серый, с буроватым оттенком, свежий, легкоглинистый, комковато-ореховато-зернистый, грани структурных отдельностей матовые, без коллоидной пленки, встречаются редкие крупные поры, заметно уплотнен; количество отмытой присыпки увеличивается, но ее зерна становятся более тонкими по сравнению с предыдущим горизонтом; горизонт вскипает от НС1 слабо. Переход постепенный.
Аізса (кротовинныи) 40(26) - 92(113) см. Чередуются пятна старых с размытыми краями и более молодых с резкими границами кротовин, выполненных серым, светлосерым, буро-серым и бурым материалом, легкоглинистый, вскипает от НС1. Разделить этот горизонт на генетические подгоризонты практически невозможно. Переход заметен по уменьшению кротовин и появлению горизонта серовато-буроватого цвета.
АІ4са 92(113) - 99(132) см. Светло-серый с буроватым оттенком, не имеет сплошного распространения, свежий, среднеглинистый, имеет неяснокомковатую структуру, которая легко распадается на хорошо оформленные крупитчатые отдельности, поверхность структурных отдельностей матовая, среднепористый с небольшим количеством грубых пор, плотный, наблюдаются тонкие отмытые зерна первичных минералов, встречаются единичные прозрачные кварцево-полевошпатовые гравелистые включения; на левой стенке имеется камера землероев (глубина залегания 105-132 см, ширина — 50 см), выполненная однородным серым материалом, нижняя граница камеры овальная, по ней наблюдается чередование слойков темно-серого и бурого цветов; эти слойки (толщиной 1 см) выстилают округлое дно камеры. Переход заметный.
Blca 99(132) - 119(132)см. Серовато-бурый, свежий, легкоглинистый, комковато-мелкокомковатый, грани структурных отдельностей матовые, средне- и грубопористый, плотный; встречаются единичные гравелистые включения размером до 2 мм, материал бурно вскипает от НС1. Переход заметный по изменению цвета и по появлению карбонатной плесени.
В2са 119(132) - 165 см. Палево-светло-бурый, вдоль всего горизонта от верхней до нижней границы наблюдается пронизанность тонкими (0,5-1 см) вертикальными трещинами, выполненными материалом темно-серого цвета; влажноватый, среднеглинистый, структура неясная, пористый, средние поры выполнены карбонатным материалом, тонкие поры пустотелые, их стенки покрыты серой и охристо-железистой пленками, на сколе материала горизонта отчетливо видна прозрачная коллоидная пленка; встречаются единичные гравелистые включения размером 1-2 мм, по нижней границе горизонта вновь появляется большое количество горизонтально ориентированных кротовин. Переход заметный.
ВЗса 165 - 207 см. Желтовато-бурый, влажноватый, среднеглинистый, структура неясная, исчезают коллоидные пленки на сколе, стенки средних и тонких пор выполнены серой гумусированной пленкой, встречаются единичные точечные новообразования размером 1-2 мм темно-серого цвета с металлическим блеском (предположительно Mn-Fe), на контакте с нижележащим гор. [А1] кроме Mn-Fc стяжений наблюдаются достаточно крупные, размером 3-4 мм в диаметре, Fc стяжения охристого цвета; псевдомицелий исчезает, хотя материал бурно вскипает от НС1. Переход постепенный по изменению цвета и плотности. Погребенная почва.
[А1] 207-258 см. Погребенная почва представлена гумусовым горизонтом, разбита клиньями и языками, выполненными материалом вышележащего гор. ВЗса на изолированные заклинки, расположенные в основном с глубины 212 см. Материал погребенной почвы буровато-светло-серый, близкий к серому, влажный, легкоглинистый, пластичный, структура неясная, рыхлый, по стенкам пор исчезают гумусовые и охристые пленки, но появляется карбонатное заполнение (псевдомицелий). Заклинки пронизаны вертикальными тонкими, шириной 4-6 мм, трещинами, выполненными материалом ВЗса, а также встречаются тонкие трещинки, выполненные более темным сизовато-серым материалом по всей видимой длине (207-258 см).
Клиновидные структуры, выполненные материалом гор. ВЗса, начинаются от верхней границы погребенной почвы. Материал клиньев тиксотропен. Один из клиньев находится на передней стенке в левом углу, его ширина в верхней части 17 см, на дне разреза - 5 см. Второй клин находится на правой стенке на расстоянии 112 см от передней стенки, ширина клина на глубине 207 см составляет 47 см, на дне разреза - 14 см; его форма, в отличие от первого клина, не вполне четко клиновидная, асимметричная: южная стенка (северной экспозиции) более крутая. Третий клин находится на правой стенке в левом (ближнем к передней стенке) углу, на расстоянии 63 см от передней стенки, северное окончание клина уходит за пределы передней стенки, видимая ширина клина в верхней части составляет 63 см, на дне разреза - 28 см; внутри клина имеются вертикально ориентированные пятна шириной 6-7 см, длиной 8-16 см, выполненные материалом погребенной почвы. Материал в клиньях (материал горизонта ВЗса) имеет палево-светло-серый цвет, менее плотный, чем в самом гор. ВЗса, в нем наблюдается обилие тонких пор, грубых пор меньше, некоторые из них окружены ореолом карбонатной пропитки, а стенки пор инкрустированы серой пленкой, материал бурно вскипает от НС1 (то есть в клиньях материал наиболее карбонатен). В горизонте встречаются единичные журавчики размером 1-2 см.
Профиль почвы межблочного понижения весьма отличается строением и морфологией генетических горизонтов от профиля почвы на блочном повышении, хотя расстояние между ними невелико и составляет 7 метров.
Разрез 6-2005. Межблочное понижение. О 0 - 8 см. Лесной опад, состоящий из веток различного размера, листьев и желудей.
All 1 - 21 см. Темно-серый, свежий, тяжелосуглинистый, зернистый, рассыпчатый, редко тонкопористый, слегка уплотнен, встречаются ходы червей, в которых содержатся копролиты светло-серого цвета, обилие тонких корней деревьев с максимальным содержанием по нижней границе. Граница ровная, переход постепенный.
А12 21 - 50(58) см. Темно-серый, свежий, легкоглинистый, комковато-зернистый, рассыпчатый, очень редкие крупные поры, чуть плотнее вышележащего. Граница слабоволнистая, понижения границы происходят в основном на правой и левой стенках разреза, переход заметен по изменению цвета.
Al2Al3Bf 50(58) - 90(95) см. Горизонт неоднородный по цвету: на общем красновато-буром фоне наблюдается сочетание узких языков-трещин темно-серого цвета (материал горизонта АЬ) и материала серого цвета (горизонт А1з). Языки-трещины из материала гор. АІ2 имеют ширину в верхней части 1-2 см, проникают до глубины 90 см, в более редких случаях до глубины 110 см. Материал подгоризонта А1з имеет серый цвет, чуть влажнее вышележащего гор. АЬ, легкоглинистый, ореховатый, по граням структурных отдельностей буро-серая, в отдельных случаях красноватая коллоидная пленка.
Материал подгоризонта Bf имеет бурый с красноватым и легким сероватым оттенком цвет, свежий, легкоглинистый, ореховатый, по граням структурных отдельностей бурая с красноватым оттенком тонкая коллоидная пленка, редкотонкопористый. Максимально хорошо горизонт проявляется в центральных частях левой и правой боковых стенок разреза, а также в нижней части всего сложного горизонта, где гумусовая окраска минимальна. Подгоризонт (Bf) присутствует только в почвах межблочных понижений. Крупные и средние корни равномерно рассредоточены по всему горизонту, некоторые из корней проникают почти до погребенной почвы, до глубины 150-170 см. Граница слегка волнистая, переход заметный по изменению цвета и плотности.
В2са 90(95) - 145 см. Палево-бурый, влажный, среднеглинистый, комковатый с заметной призмовидностью и горизонтальной делимостью, стенки структурных отдельностей имеют раковистый излом, по горизонтальным и вертикальным граням структурных отдельностей бурая прозрачная поблескивающая коллоидная пленка, в отдельных случаях в ячейках раковистого излома на поверхности структурных отдельностей наблюдаются точечные непрочные или расплывшиеся стяжения темно-серого цвета; вскипает от НС1. Граница ровная, с небольшой волнистостью, переход заметен по изменению структуры.
ВЗса 145 - 183(231) (дно) см. Палевый, влажный, легкоглинистый, структура неясная, обильно грубопористый, размеры пор достигают 1 мм, стенки пор часто инструктированы тонкой карбонатной пленкой; наблюдаются выделения карбонатов в виде прожилок длиной 1-5 мм, большое количество карбонатных конкреций разной степени плотности - от рыхлых до очень плотных, окремневших в середине и имеющих пустоты; мелкими, средними и крупными клиньями горизонт внедряется в подстилающую чернозем погребенную почву; ширина клиньев на уровне верхней границы погребенной почвы от 56 см до 19 см, более мелкие из них имеют ширину 12, 10, 5, 2 см на уровне верхней границы погребенной почвы и соответственно 5, 2, 0,5 см на дне разреза. Переход заметный по изменению цвета.
[А1] 183 - 231 (дно) см. Гумусовый горизонт погребенной почвы имеет вид заклинков, между клиньями, выходящими из горизонта ВЗса. Заклинки по ширине неодинаковы - от 35 до 10 см. Также неодинаково заклинки расположены по высоте: отдельные узкие заклинки опущены иногда на 5, 10, 15 см. Форма заклинков в верхней части уступчатая, с расширяющимися книзу плечами.
Морфология серых лесных почв на разных элементах палеокриогенного микрорельефа
Морфологические исследования почв на блочном повышении и в межблочном понижении показывают разницу в строении их профилей, обусловленную действием поздневалдайского палеокриогенеза.
Описание разреза 2АГ-2007. Московская область, Серпуховской район. Карьер кирпичного завода, северная стенка карьера. Ширина разреза 2 м и глубина 3,5 м. Располагается на блочном повышении (см. рис. 47).
Верхняя часть гумусового горизонта нарушена при разработке карьера. Частично сохранился только второй гумусовый горизонт, который принимался за дневную поверхность.
Серый, но в нижней части горизонта появляются бурые пятна и прослои, количество которых нарастает книзу, свежий, среднесуглинистый, структура плитчатая, легко распадается на ореховатые отдельности, встречаются единичные тонкие и средние поры, очень плотный, присутствуют тонкие корни травянистой растительности; при зачистке заполнение пор превращается в единичные примазки темно-охристого и темно-серого цвета; на гранях структурных отдельностей поблескивают тонкие рафинадоподобные кристаллы, среди которых встречаются более крупные прозрачные зерна кварца; граница волнистая, переход четкий по изменению цвета и структуры. 81 3(10) -13(19) см. Неоднородный по цвету горизонт, состоит, в основном, из материала бурого и небольшого количества материала темно-серого цветов, свежий, тяжелосуглинистый, ореховатый, редко тонкопористый, плотный, но менее плотный, чем вышележащий горизонт, грани структурных отдельностей (ГСО) покрыты тонкой поблескивающей белесой присыпкой; встречаются редкие тонкие корни травянистой растительности; граница слабоволнистая, переход заметен по изменению цвета и структуры.
82 13(19) - 61 см. Темно-бурый, свежий, тяжелосуглинистый, ореховатый, обильно тонко и среднепористый, редко крупнопористый, стенки крупных пор инкрустированы материалом темно-бурого цвета, плотный; обильная белесая присыпка в основном по вертикальным ГСО, по другим граням она не столь заметна; в правой части горизонта наблюдаются пятна второго гумусового горизонта размером 5-7 х 3-10 см неправильной вытянутой формы; встречаются ходы червей с копролитами, стенки ходов имеют блестящую поверхность; граница слабоволнистая, переход заметный по изменению цвета и структуры.
Бурый с палевым оттенком, свежий, тяжелосуглинистый, ореховато комковатый, обильно тонко- и среднепористый, присутствуют редкие крупные поры; менее плотный, чем вышележащий горизонт, присутствуют единичные ходы червей, стенки которых инкрустированные материалом темно-бурого цвета; встречаются копролиты, имеются единичные светло-охристые и темно-охристые примазки размером 0,5 х 0,2 см, встречаются редкие очень тонкие зерна кварца; граница слабоволнистая, переход заметный.
B5 129 - 173(188) см. Отличается от вышележащего наличием темно-бурой, серовато-бурой, железисто-бурой коллоидной пленки по стенкам появившихся субвертикальных магистральных трещин, свежий, тяжелосуглинистый; нижняя граница горизонта подчеркнута охристым прослоем шириной от 1 см до 3 см, на отдельных участках прослой прерывистый, очень неровный (языковатый, волнистый); переход по потекам охристого прослоя.
Вбса 173(188) - 216(255) см. Светло-бурый с сизоватым, местами буровато-светло-охристым оттенками, свежий, тяжелосуглинистый, структура неясная, обильнотонко-, средне- и крупнопористый, стенки крупных пор инкрустированы светло-серой коллоидной пленкой (КП). На вертикальных ГСО и трещинах присутствует неоднородная КП (от темно-охристого до кофейно-охристого и черно-охристого цветов); встречается довольно много ходов червей, заполненных копролитами, скорее всего древними; материал копролитов светло-серого цвета, заметно отличающийся от материала горизонта; присутствуют темно-охристые и темно-серые примазки; в горизонте на глубине 185 см располагаются 2 окремневших% карбонатных конкреции (дутики) размером 2-4 см в диаметре; граница неровная клиновидная, переход заметен по изменению цвета, влажности, структуры, плотности.
В7са 216(255) - 250(272) см. Палево-светло-серый, свежий, тяжелосуглинистый; на стенках окончаний очень редких магистральных трещин пятна, потеки, пленки черно-охристого с фиолетовым оттенком цвета; в некоторых случаях в местах расширения трещин эти пленки превращаются в пятна землистой массы размером несколько сантиметров; обильно редко- и тонкопористый, структура неясная, но изломы граней довольно острые, на них поблескивают отдельные и собранные в пятна матовые песчаные кварцевые зерна; граница волнистая, переход слабо заметен по изменению цвета.
Горизонт неоднороден по цвету, на общем палевом цвете выделяются сизые пятна, прослои и пятна субгоризонтального направления толщиной 0,5-1,5 см и длиной 5-7 - 10-12 см, а также разводы Mn-Fe примазок не более 1 см в диаметре; тяжелосуглинистый, бархатистый на ощупь, редко тонкопористый, поры заполнены серой массой, на поверхности ГСО обильная присыпка из зерен матового цвета; граница слабоволнистая, переход заметен по изменению цвета. G 297(303)-318(322) см. Горизонт неоднороден по цвету: на голубовато-сизом фоне выделяются пятна буро-охристого цвета; среднесуглинистый, бархатистый, пластичный, редкие поры; в правой половине стенки разреза и в правой боковой стенке наблюдается несколько прослоев мажущегося торфянисто-перегнойного материала толщиной 0,5-1-3 см темно-серого до черного цвета; переход заметен по изменению цвета. Возможно этот горизонт следует определить как слаборазвитую погребенную почву.
Профиль серой лесной почвы подстилается хорошо выраженной погребенной почвой, состоящей из двух генетических горизонтов — гумусового и иллювиального. Верхняя поверхность погребенной почвы нарушена, по-видимому, процессами солифлюкционного или гравитационно-делювиального течения, выражающегося в наличии выступающих заклинков, уступов и фестонов, размеры которых составляют несколько сантиметров.
Описание разреза 1АГ-2007. Северная стенка карьера, ширина разреза 5,2 м, глубина 3,8 м. Разрез заложен в межблочном понижении (см. рис. 48).
Верхняя часть гумусового горизонта была частично нарушена при разработке карьера, в связи с этим в некоторых местах сохранившийся гумусовый горизонт имеет мощность 5-7 см. Средняя величина гумусового горизонта составляет 10-12 см.
