Экология СПРАВОЧНИК

Почвы являются динамичными системами, постоянно меняющимися и развивающимися в связи с изменениями географической среды. Эти изменения разнообразны и могут протекать на разных уровнях временной и пространственной организации почвенного покрова. Они могут быть исследованы на уровне почвенной зоны, профиля почв, отдельных его горизонтов и признаков или на уровне участка микростроения. Изменения на перечисленных уровнях происходят с разной скоростью. Наряду с быстрыми процессами, которые протекают в течение суток и лет (такие процессы относятся к разряду функционирования почв и не рассматриваются в данной работе), существуют изменения почв, проходящие в течение веков и тысячелетий. Последние представляют собой основной объект исследования эволюционного почвоведения, научного направления, находящегося на стыке почвоведения и палеогеографии. Предметом исследования эволюционного почвоведения являются изменения почв (почвенных тел и покровов) и смены типов почвообразования, происходившие на протяжении геологической истории Земли. Отметим также, что эти изменения могут быть: локальными или глобальными; постепенными или быстрыми и даже катастрофическими; относительно слабыми или контрастными, в корне меняющими почву.

Далее

Анализ закономерностей развития почв следует проводить по двум направлениям. Наиболее важно выявить закономерности эволюции почв под воздействием изменяющихся природных и антропогенных факторов географической среды (см. гл. 3-5). Но сначала рассмотрим такие стороны проблемы, как возраст почв, скорости почвенных процессов, закономерности и характерное время формирования зрелых почв.

Далее

Для исследования проблемы саморазвития почв и скорости почвообразовательных процессов используются разные методы, но наиболее точные результаты могут быть получены с помощью метода хронорядов (Иенни, 1948, Геннадиев, 1990, Stevens, Walker, 1970).

Далее

Подобные исследования проводились и в нашей стране (Александровский, 1984; Кузнецова, 2000).На Карельском перешейке проанализирован хроноряд почв, сформированных на песчаных береговых валах системы озёр Вуокса. На поверхностях возрастом 110 и 150 лет элювиальная часть профиля (горизонты AIE) имеет мощность 6 см, мощность профиля (А1Е+В), соответственно, 25 и 35 см. На поверхности 2300 лет почва зрелая, мощность гор. AIE -7 см, профиля - 60 см. Фоновая почва 10000-летнего возраста имеет такие же мощности горизонтов.

Далее

Данные процессы определяют строение профиля многих почв (подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные, бурые лесные оподзоленные, глее-элювиальные, черноземы оподзоленные и другие).Исследование методом дневных хронорядов показывает, что развитие дерново-подзолистых почв на покровных суглинках проходило относительно равномерно, без заметных скачков. Саморазвитие может быть охарактеризовано как стадиальное, но относительно простое (см. рис. 56), что обусловлено, с одной стороны, независимым развитием частных профилей, с другой стороны, существенно разным характерным временем их появления. На карбонатных породах имеет место длительное торможение процесса текстурной дифференциации и формирование дерново-карбонатных почв (рендзин). Возможно ступенчатое (термин H.A. Караваевой, 1982) саморазвитие почв на карбонатных породах (см. рис. 5в). Примеры такого развития, основанные на результатах сравнительно-географических исследований, приведены в работе A.A. Роде (1947).

Далее

Важнейшее место среди почв степи и лесостепи занимают чернозёмы. Именно на примере чернозёмов В.В. Докучаевым (1883) были выявлены закономерности развития почв. В частности, им было установлено, что почвы развиваются неравномерно: “...мощность почвы и ее гумусность увеличиваются ... замедляющимся образом”. По данным исследований многих авторов, установлены особенности и стадии развития профиля чернозёмов и других степных почв (Маданов и др, 1967; Геннадиев, 1990; Лисецкий, 2000).

Далее

Выше были рассмотрены закономерности развития почв и скорости почвообразовательных процессов, которые идут в условиях нормальной модели педогенеза. Это основная модель развития почв, действующая в условиях стабильного положения поверхности. Большой интерес для исследования скорости процессов представляют турбационная (имеется в виду процесс направленной зоотурбации), седиментационная и денудационная модели.

Далее

Начало образования современного почвенного покрова относится к крупнейшему климатическому рубежу, имевшему место около 10-12 тыс. л.н. (или около 12-14 т. л.н. по калиброванным данным). В это время в связи с потеплением климата резко сократилась интенсивность геологических и мерзлотных процессов, началось формирование современных почв и ландшафтных зон. В дальнейшем, на протяжении голоцена, климатические изменения были более слабыми, но именно они определяли эволюцию геосистем и почв. Основное направление изменения климата, выражавшееся в его потеплении до среднеголоценового термического максимума и последующем похолодании, осложнялось климатическими колебаниями различной амплитуды и продолжительности.

Далее

Эволюцию почв, не вызывающую коренной перестройки профиля почвы и всего комплекса устойчивых свойств, определяющих ее генетический облик (инвариант), при которой происходят только количественные изменения профиля (инварианта), можно назвать простой или моногенетической.

Далее

В целом на севере изменения ландшафтов и почв были значительными. После периода похолодания (поздний дриас) в начале голоцена прошло резкое потепление, сопровождавшееся деградацией ледников и мерзлоты. Во время климатического оптимума голоцена 8-5 т. л.н. Полярный бассейн был свободен ото льдов, а многолетняя мерзлота на прилегающих к нему территориях протаяла на 100-200 м (Игнатенко, 1979). Данных по эволюции почв тундры немного.

Далее

Изменения климата, происходившие в течение голоцена, вызвали существенные трансформации географической среды и почв таежной зоны. Во время среднеголоценового термического максимума (8-5 т. л.н.) смещение природных зон к северу было весьма заметным. Территория современной северной и средней тайги была занята южнотаежной растительностью, имевшей заметную примесь широколиственных пород (Нейштадт, 1957; Елина, 1980). Вместе с тем подобные смены растительности не должны приводить к значительны изменениям почвообразования. В основном изменялись оглеенность почв, также на отдельных территориях менялась интенсивность заболачивания. Этим малоконтрастная эволюция почв северной и средней тайги отличается от эволюции почв южной тайги, для которой характерны яркие признаки полигенеза, связанные с миграциями границ природных и почвенных зон.

Далее

Почвы, сформированные на песчаных породах, по сравнению с суглинистыми не так чутко реагируют на изменения географической среды и слабее отражают эти изменения. Иными словами, они обладают меньшей сенсор-ностью и рефлекторностью (Соколов, Таргульян, 19766). Признаки былых фаз почвообразования в их профиле стираются быстрее, и они быстрее приходят к равновесию со средой. Поэтому на песках, в отличие от суглинков, полигенетические почвы не имеют широкого распространения. В профиле дневных песчаных почв отражена в основном последняя стадия почвообразования, что затрудняет изучение их эволюции.

Далее

Модели характеризуются сменой набора основных элементарных почвообразовательных процессов типа почвообразования, комплекса устойчивых свойств почвы (инварианта) и, следовательно, представляют собой по-лигенетическую эволюцию почв. Подобная эволюция распространена в регионах, расположенных в пределах смещения ландшафтных и почвенных границ (зоны голоценового экотона), например между лесом и степью. Здесь, на границе между зонами чернозёмов и серых лесных почв, серых лесных и дерново-подзолистых почв выявлены одни из наиболее контрастных случаев их голоценовой эволюции. Отметим, что признаки контрастной эволюции почв приурочены к областям распространения “сенсорных пород”: лёссов, покровных суглинков и др., на которых почвенный покров наиболее разнообразен и динамичен. Кроме лесостепи, районы распространения сложной (полигенетической) эволюции располагаются на границе между зонами подзолистых и тундровых почв, а также между ареалами каштановых почв и солонцов.

Далее

В Большеземельской тундре (на границе между кустарниковой тундрой и лесотундрой) нами исследованы хорошо развитые погребённые подзолы, сходные с таковыми северной и средней тайги. На поверхности перекрывающего их эолового песчаного наноса в настоящее время под растительностью северной лесотундры формируются почвы с профилем А-С. По данным радиоуглеродного датирования (1540±160 лет, МГУ-ИОАН-66), смена таежного почвообразования на лесотундровое произошла здесь, в северной лесотундре, в середине субатлантического периода, то есть позднее, чем в современной тундровой зоне.

Далее

Исследования эволюции суглинистых почв с текстурно-дифференцированным профилем проводились нами преимущественно в южной тайге, зонах смешанных и широколиственных лесов, а также в лесостепи. Основные объекты исследования по этой проблеме располагались в центре Русской равнины, на Средней Волге, в бассейне р. Вятки, в западной части Украины, в предгорьях Северного Кавказа. Получено большое количество радиоуглеродных датировок как по реликтовым гумусовым горизонтам в профиле дневных почв, так и по погребённым почвам. Кроме физических и химических почвенных анализов, выполнялись палеоботанические и другие определения. На основе этих данных сделана попытка увязать стадии эволюции почв в удаленных друг от друга районах Северного Кавказа, Прикарпатья, Средней Волги и некоторых других в единую пространственно-временную систему.

Далее

Особый интерес представляют степные почвы, погребённые в голоценовых лёссах. Известны два основных региона их распространения: лёссовое плато Китая и центральная часть США (штат Небраска).Новый этап в исследованиях по поднятой проблеме связан с работами В.П. Золотуна (1970, 1974а,в), предложившего свою схему эволюции чернозёмов на основании анализов палеопочв более чем 100 курганов на юге Украины. Автор установил: эволюцию почв в последние 5000 лет (более 5500 лет по данным калибровки) вслед за увеличением увлажнённости климата от каштановых до обыкновенных чернозёмов; неравномерность развития почв, а именно быстрый рост профиля и выщелачивания карбонатов в конце суббореального - начале субатлантического периода и замедление этих процессов после V в. до н.э.

Далее

Почвы пойм, днищ балок, как и других пониженный рельефа, выделяются наибольшей динамичностью развития в голоцене (Величко, Морозова, 1975; Добровольский, 1968). Для них характерно сочетание процессов седиментогенеза (накопление аллювия, делювия или других осадков) и климатической эволюции. Причём данные почвы эволюционировали не только в результате прямого воздействия на них климата и биоты. Они изменялись и под косвенным воздействием эволюционировавших ландшафтов водоразделов и склонов долин, катенарно связанных с ландшафтами и почвами днищ долин.

Далее

Сходные процессы, видимо, происходили при заполнении реликтовых мерзлотных понижений микрорельефа. На Средней Десне (Брянская обл.) в палеомерзлотной западине выявлены три почвы: 2770 ± 120; 5930 ± 130 и 9100 ± 160 лет (Величко, Морозова, 1986).

Далее

Рассмотренные в данной главе явления антропогенной эволюции почв и ландшафтов исторического и современного этапов представляют собой часть общего процесса эволюции антропосферы5.Деятельность человека развивалась с возрастанием его способности выделять себя из внешнего мира, целенаправленно управлять предметами и собственным поведением. Археологически это представлено сменой технологий и способов жизнедеятельности (Назаретян, 2001). Со времени появления человека прошли миллионы лет, но только в голоцене его воздействия на ландшафты и почвы стали достаточно заметными.

Далее

Современному этапу эволюции почв (Козловский, 1991) предшествовал длительный этап исторической антропогенной их эволюции, на котором воздействия человека были локальными или очаговыми, в основном косвенными и проявлявшимися через изменения биоты, а также через изменения рельефа и гидрологических условий.

Далее

Последние несколько столетий и особенно последние десятилетия характеризуются резким увеличением интенсивности техногенных процессов эволюции почв и географической среды. Поэтому рассматриваемый период времени может быть выделен как этап антропо-техногенной эволюции почв.

Далее