Введение к работе
Актуальность темы. В течение XX в. накопилось достаточно фактов, свидетельствующих о полигенетичности почвенного покрова многих территорий. Формула "почвы - зеркало и память ландшафта" становится одной из основополагающих парадигм в почвенно-генетических исследованиях. Она помогает объяснить многие, непонятные с актуалистических позиций, свойства почв и составить объективное представление о направленности и сущности процессов педогенеза, степени устойчивости почв в случае изменения экологии почвообразования. Большой прогностический потенциал, заложенный в данном подходе, делает его весьма перспективным в современных условиях, когда все более четко осознается мысль о высоких темпах динамики окружающей среды в силу природных и антропогенных причин.
Сказанное имеет прямое отношение к почвенному покрову Вятско-Камского Предуралья (ВКП), расположенному вблизи главного - между лесом и степью - ландшафтного рубежа Русской равнины, где наблюдаются повышенные градиенты изменения природных условий в широтном направлении. Это предопределяет неустойчивое состояние большинства факторов почвообразования и, соответственно, повышенную сенсорность и рефлекторность почв. Не случайно, именно здесь СИ. Коржинским [1886 и др.] одним из первых было установлено наличие своеобразных почв с проблематичным строением профиля, названных им "вторичноподзолистыми". Во второй половине прошлого века В.В. Тюлиным и М.В. Россохиной [1976 и др.] произведено изучение особого рода дерново-подзолистых почв со вторым гумусовым горизонтом, которое легло в основу одной из первых региональных концепций эволюции почв северо-востока Русской равнины.
Как показали дальнейшие исследования автора [1981, 1984, 1999 и др.] и некоторых других ученых, признаки полигенезиса почвенного покрова ВКП имеют значительно более широкое проявление, чем это осознавалось ранее. Они обнаружены в целой серии типов почв и представлены не только в виде так называемых остаточных, но и погребенных гумусовых, гумусово-глеевых и т.п. горизонтов. Сопряженное изучение всех компонентов почвенного покрова с признаками полигенезиса позволяет сформировать более панорамный взгляд на прошлое ландшафтной и почвенной среды рассматриваемой территории. В свою очередь это дает возможность предвидеть направление их дальнейшего развития, выявить болевые точки в состоянии почв, находящихся в динамическом режиме эволюции, и, соответственно, наметить научно обоснованную стратегию природо- и землепользования. Последнее актуально также ввиду сохранения до настоящего времени различных, порой диаметрально противоположных точек зрения по вопросу генезиса этих проблематичных образований
ВКП и других регионов страны.
РОС НДаиОНАЛЬНАЯ
БИБЛИОТЕКА С Петербург
Цель и задачи исследований. Главной целью работы является изучение свойств, генезиса и региональных закономерностей эволюции почв со сложным органопрофилем и почвенного покрова ВКП в голоцене под воздействием естественных и антропогенных факторов окружающей среды.
Основные задачи исследований: а) выявление и комплексное парагенети-ческое изучение всех компонентов почвенного покрова ВКП, являющихся потенциальными носителями признаков полигенезиса почвообразования; б) установление основных этапов развития современного почвенного покрова рассматриваемого региона, выяснение сущности экологии и процессов педогенеза с оценкой сравнительной роли зональных и азональных факторов в формировании почвенных свойств на каждом из этапов эволюции почв; в) выяснение степени устойчивости минеральной и органической фазы исследуемых почв к возможной трансформации под воздействием природных и антропогенных причин; г) агропроизводственная оценка почв со сложным органопрофилем ВКП; д) обоснование целесообразности включения исследуемых почв со сложным органопрофилем в число памятников природы; е) разработка для региональных природоохранных учреждений предложений, касающихся выделения территорий с ареалами почв со сложным органопрофилем, перспективных с точки зрения организации почвенных микрозаказников и микрозаповедников.
Научная новизна. Впервые для ВКП:
выявлена и изучена серия типов и подтипов почв: а) автоморфного (дерново-подзолистые, серые светло- и темногумусовые), б) гидроморфного (дерновые оглеенные, в т.ч. глееватые и глееватые оподзоленные, серые светло-и темногумусовые глееватые), в) интразонального (дерново-карбонатные) рядов, имеющих в своем профиле остаточные реликтовые вторые и третьи гумусовые горизонты;
выявлены и изучены педолитоциклиты - серые оглеенные почвы с погребенными реликтовыми гумусовыми и гумусово-глеевыми горизонтами;
выявлены и изучены почвы со сложным органопрофилем, формирующиеся на коренных карбонатных материнских породах пермского возраста и представляющие собой посткарбонатные педореликты;
установлен ранне-среднеголоценовый абсолютный возраст органического вещества остаточных вторых и третьих - аккумулятивно-элювиальных, аккумулятивных и т.п. - гумусовых горизонтов и позднеледниковый возраст погребенных гумусовых и гумусово-глеевьгх горизонтов исследуемых почв;
обоснован параллелизм в развитии автоморфных, гидроморфных и ин-тразональных почв с остаточными реликтовыми горизонтами с наличием нескольких стадий в их формировании, соответствующих определенным, хронологически фиксированным этапам послеледниковья;
определен вклад палеокарбонатности материнских и подстилающих ко-
ренных пород ВКП в становлении почв с развитыми темноцветными горизонтами на протяжении первой половины голоцена;
показана реальность угрозы уничтожения почв со сложным органопро-филем ВКП под воздействием агротехногенных факторов;
обосновано включение почв со сложным органопрофилем ВКП различной типовой принадлежности в особую - педогенную - группу памятников природы в составе категории редких, в т.ч. уникальных почв региона и РФ.
Практическое значение. Получены наиболее полные комплексные данные о составе органической и минеральной фазы, свойствах и процессах педогенеза основных компонентов почвенного покрова ВКП со сложным органопрофилем, находящихся в землепользовании. Установлена различная степень текстурно-химической дифференциации профиля, соответствующая особенностям проявления современных зональных и азональных факторов почвообразования. Исследованы последствия деградации почв со сложным органопрофилем под влиянием природных и социальных факторов окружающей среды. Показано влияние воздействия элювиальных процессов на вещественный состав илистой и пылеватых фракций основных компонентов почвенного покрова ВКП (дерново-подзолистые почвы), свидетельствующее о реальности кислотного гидролиза и разрушения набухающих смешаннослойных минеральных образований, дезагрегации почвенной массы пахотных горизонтов и ухудшении физических свойств почв. Определена скорость минерализации ОВ реликтовых остаточных и погребенных гумусовых горизонтов, дающая представление о степени устойчивости гумусовых веществ к деградационной трансформации. Дана оценка агропроизводственных свойств почв со сложным органопрофилем, широко используемых в сельском хозяйстве. Предложена авторская методика радиоуглеродной диагностики истории хозяйственного использования почвен-но-растительного покрова в пределах ареала исследуемых почв. Составлены паспорта на серию ценных почвенных объектов ВКП различной типовой принадлежности и представлены в подкомиссию по Красной книге почв РФ и в природоохранные и землеустроительные учреждения Кировской области для текущего и перспективного планирования своей деятельности. Результаты исследований используются при чтении курсов почвоведения, географии почв, экологии и краеведения студентам агрохимического, естественно-географического, экологического профилей Вятской государственной сельскохозяйственной академии, Вятского государственного гуманитарного университета и других образовательных учреждений.
Научные положения, выносимые на защиту
1. Полигенетическая природа и парагенетическая эволюция автоморф-ных, полугидроморфных и интразональных почв со сложным органопрофилем и в целом почвенного покрова ВКП.
Наличие родов почв со сложным органопрофилем (со вторыми и третьими остаточными гумусовыми горизонтами) в составе дерново-подзолистых, серых светлогумусовых и темногумусовых автоморфных и полу-гидроморфных, дерновых оглеенных и интразональных дерново-карбонатных почв; наличие доголоценовых и ранне-среднеголоценовых педолитоциклитов в составе полугидроморфной группы почв со сложным органопрофилем ВКП.
Реальность вторых гумусовых горизонтов в форме инситных посткарбонатных педореликтов ВКП.
Карбонатность материнских пород - одна из предпосылок формирования палеотемноцветных почв ВКП в раннем и среднем голоцене. Гумидизация климата - основная естественная причина деградационной эволюции палеотемноцветных почв и их трансформации в современные почвы со сложным органопрофилем на рубеже средне- и позднеатлантического времени голоцена.
Земледелие - основная социальная причина деградации почв со сложным гумусовым профилем ВКП, грозящая их уничтожением в ближайшие десятилетия.
Почвы со сложным органопрофилем - памятники природы и перспективный объект природоохранной деятельности на территории ВКП.
Апробация результатов. Основные результаты проведенных исследований докладывались на ежегодных научных, научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Вятского государственного гуманитарного (педагогического) университета, Вятской государственной сельскохозяйственной академии (1980-2002 гг.), а также: на X научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Ю. Урала и Поволжья (Уфа, 1982); Всесоюзной конференции "История развития почв в голоцене" (Пушино, 1984); VII делегатском съезде ВОП (Ташкент, 1985); региональных конференциях "Региональное использование земельных ресурсов России" (Киров, 1993) и "Агрохимическая наука - достижения и перспективы" (Киров, 1994); конференции, посвященной 75-летию кафедры агрохимии и почвоведения КГСХА (Казань, 1995); Международной научно-практической конференции "Регион и география" (Пермь, 1995); II научно-практической конференции "Человек в зеркале современной географии" (Смоленск, 1996); 2-й Международной научно-практической конференции "Региональные и муниципальные проблемы природопользования" (Кирово-Чепецк, 1996); II съезде общества почвоведов России (С.-Петербург, 1996); Международной научной конференции "География и региональная политика" (Смоленск, 1997); Межвузовской научной конференции "Современные проблемы географии России и родного края" (Курган, 1997); научной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения проф. В.П. Нарциссова (Н. Новгород, 1997); III республиканской научной конференции "Актуальные экологические
проблемы республики Татарстан" (Казань, 1997); Межрегиональной научно-практической конференции "Природное наследие и географическое краеведение Прикамья" (Пермь, 1998); Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы охраны и рационального использования природных экосистем и биологических ресурсов" (Пенза, 1998); Международной научно-практической конференции "Почва, отходы производства и потребления" (Пенза, 1998); ПІ Всероссийской научно-практической конференции "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности" (С.-Петербург, 1998); Всероссийской конференции "Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения" (Москва, 1998); 5-й и 6-й научно-производственных конференциях "Региональные и муниципальные проблемы природопользования" (Киро-во-Чепецк, 1998, 2002); Второй региональной научно-практической конференции "Геологическое строение и перспективы развития минерально-сырьевой базы Кировской области" (Киров, 1998); Международной научной конференции "Изучение и охрана биологического разнообразия ландшафтов Русской равнины" (Пенза, 1999); Республиканской IV научно-практической конференции "Вятская земля в прошлом и настоящем" (Киров, 1999); Международной научной конференции "География на рубеже веков: проблемы регионального развития" (Курск, 1999); II Межрегиональной научно-практической конференции "Природное наследие и географическое краеведение Прикамья" (Пермь, 2000); III съезде Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000); 6-й научно-практической конференции "Актуальные проблемы природопользования" (Ки-рово-Челецк, 2000); 4-й Всероссийской конференции "Проблемы эволюции почв" (Пущино, 2001); Международном симпозиуме "Функционирование почв в биосферно-геосферных системах" (Москва, 2001); Международной научно-практической конференции "Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем" (Иркутск, 2001); Всероссийской конференции "Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям", посвященной 75-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева (Москва, 2002); 7-й научно-практической конференции "Региональные и муниципальные проблемы природопользования" (Киров, 2002), Международной научно-практической конференции "География и регион" (Пермь, 2002); Международной научно-практической конференции "Современные проблемы земледелия и экологии" (Курск, 2002).
Публикации. По теме диссертации опубликовано в общей сложности более 80 работ, в том числе 2 монографии, 1 сборник и 37 статей.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и приложений общим объемом 588 страниц, включая библиографический список в количестве 520 наименований.
Автор выражает глубокую признательность сотрудникам кафедры агро-
химии и почвоведения Вятской ГСХА, особенно проф. В.В. Тюлину, доцентам М.В. РоссохиноЙ и Н.Т. Рослякову, н.с. К.Г. Моховой, коллективу кафедры географии Вятского ГГУ, сотрудникам лаборатории геохронологии С-ПбГУ, д.сх.н. Н.П. Чижиковой (ПИ РАСХН) за неоценимую помощь и поддержку.
