Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Генезис и эволюция почвенного покрова пластово-денудационных и карстовых равнин (северная тайга Европейской части России)

ВАК РФ 11.00.05, Биогеография и география почв

Автореферат диссертации по теме "Генезис и эволюция почвенного покрова пластово-денудационных и карстовых равнин (северная тайга Европейской части России)"

РГ5 ОД

I О

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК.

'1

ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи

ГОРЯЧКИН Сергей Викторович

ГЕНЕЗИС И ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПЛАСТОВО-ДЕНУДАЦИОН1Щ II КЛРСТОВЫХ РАВНИН

(сееерная тайга Европейской части России)

11.00.05 - Биогеография и география почв.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1993

Работа выполнена в Институте географии Российской Академии наук.

Научный руководитель: доктор географических наук . I

' ° Н. А. Караваева '

Официальные оцповенты; бокшор географических наук

1 А.Д.Арманд;

} ■

• бокгаор сельскохозяйственных наук

В.Д.Тоикоцогов.

Ведущая организация: факультет почвоведения МГУ

Защита диссертации состоится п2$*п --¿исЛ 1 ээзу. "В Л0 часов на заседании специализированного Совета Д. 003. 19.01 в Институте географии РАН (Москва, Старомонетный переулок,

Отзывы в 2х экземплярах, заверенные печатью, просим направлять па адресу: 109017. Москва, Старомонетный пер., 29, Ин-? географии ■ РАН, Ученому секретарю специализированного совету

С диссертацией модао ознакомиться в библиотеке Института географии, РАН.

Автореферат разослан С№ 1993г.

' Ученый секретарь совета, 1 кандидат географических* наук ' .

П. Куприянов, :■

Введение

Актуальность. Почвенный покров (ПП) Европейского Севера по набору почв, характеру связи между ними, рисунку, генетическим и эволюционным характеристикам в настоящее время представляется достаточно однообразным по- сравнению с другими бореальными областями. Это связана с тем, что наиболее изученными в почвенном отношении являются преобладающие здесь по площади ледниковые равнины с простым литолого-геоморфологическим строением. Их почвенный покров и является "классическим образом" ПП Европейского Севера. Между тем, в геологии и ландшафтоведении имеются данные, свиде-' тельствующие .о большом разнообразии Поверхностных отложений; форм рельефа и растительного покрова-отдельных типов территорий севера Европейской части „ России - пластово-денудационных и карстовых равнин (ПДКР). Малая'Изученность их почвенного покрова не.позволяет адекватно отразить на картах характер его строения и оценить разнообразие почвообразовательных и ландшафтных процессов в боре-альных немерзлотных областях. Кроме того, эти равнины, которые хотя и занимают первые проценты общей площади в бореальных областях, имеют важное практическое значение, так как в силу лучшей дренированное™ и богатства пород имеют наиболее высокий по сравнению с другими типами территорий сельско- и лесохозяйственный потенциал. В связи с открытием здесь крупнейшего в Европе месторождения алмазов и планами его освоения особо актуальными становятся также природоохранные вопросы для ПДКР Севера, решение которых требует знаний о строении, происхождении й естественной эволюции ПП этих территорий.

Цели и задачи. Целью работы является установление особенностей и основных закономерностей строения, генезиса и естественной эволюции почвенного покрова северотаежных немерзлотных пластово-денудационных и карстовых равнин. В ходе исследования решались следующие задачи: 1. Типизация генетико-географического разнообразия структур ПП пластово-денудационных и карстовых равнин севера Европейской территории России. 2. Определение процессов дифференциации и эволюции почвенного покрова ПДКР. 3. Морфогенетическая характеристика компонентов ПП - почв, представляющих специфические малоизученные лито- и топогенные разновидности педогенеза.

Объекты.и райоц исследований. Объектом исследования явился почвенный покров ПДКР Архангельской области, прежде всего, Белоыорс-ко-Кулойского плато, расположенного е междуречье Северной Двины и Мезени. Мензульная и почвенная съемка проведена на 20 ключевых участках", описано 152 почвенных разреза и более 1000 полуям, аналитические данные получены по 40 разрезам.

Научная новизна. Впервые систематически исследован почвенный покров ПДКР Европейского Севера, в результате чего: 1. Выявлены г основных типа ПП ПДКР. различающихся по набору компонентов, и> соотношению в покрове, процессам дифференциации ПП и эволвционнь» трендам. 2. Обнаружено, что почвенный покров ПДКР сочетает в себе черты как равнинного/ так и горного ПП, 3. Установлено, что основные закономерности строения, генезиса и эволюции почвенногс покрова ПДКР обусловлены линеаментной структурой территории I составом дочетвертнчного осадочного чехла, определяющими характер и степень расчленения рельефа. 4. Выявлен максимальный для Европейского Севера региональный спектр почв, сформированный широки? набором как собственно почвообразовательных инситных процессов, так и латеральных процессов переноса вещества - это связано а сложным лптолого-геоморфологическим строением ПДКР Практическая ценность._Материалы и выводы работы могут быть использованы при составлении и корректировке почвенных 'карт различного масштаба (от глобальных обзорных до среднемасштабных). гло-'бальных и региональных прогнозах изменений почвенного покрова, проектах хозяйственного использования таежного Севера Европейско] части России, разработках природоохранных мероприятий и экологи ческих экспертизах. Предложен {¡рвдцип наиболее полного учета цоч: при крупномасштабном картографировании, что достигается создание: сложной трехкомпонентной Легенды к почвенной карте, состоящей и систематического списка почв, почренно-экологической матрицы характеристики картографических единиц. Показаны методически подходы и возможности мониторинга эволюционирующего в результат действия экзогенных процессов почвенного покрова заповедных тер риторий. Составленная На основании исследований почвенная карт используется в работе Пинежского госзаповедника. Принципы состав ления карты использованы при почвенном картировании зоны возмоа ного влияния Архангельской атомной станции теплоснабжения.

Апробация работы. Основные положения работы были представлены и-докладывались на конференциях молодых ученых ИГ РАН (1985). ИГУ (1986), Казанского ГУ (1987), на III и IV С.ибирцевских чтениях (Архангельск, 1985, .1990), VI и VII Всесоюзных совещания^ по структуре почвенного покрова (Минск, 1985, Ленинград, 1989), I и II Всесоюзных совещаниях по истории развития.почв в голоцене (Пущине, 1984, 1989), на XIII Международном конгрессе почвоведов (Гамбург, 1986), Всесоюзной конференции "Картография и география почв" (Москва, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, общим объемом 7,5 печатных листов, из них 5 в соавторстве, сдано и подготовлено к печати 4 работы.

Объем работы. Диссертация'состоит из введения. 8 глаа, заключения и приложения, содержит 183 страницы машинописного текста, 17 рисунков, 11 таблиц. Список используемой литературы включает 201 работу, из них 19 на иностранных языках.

Автор приносит сердечную благодарность научному руководителю А.Караваевой, а также 'В. 0. Таргульяну, А. Е. Черкинскому, Т. А. Бостоновой', всем сотрудникам Пинежского госзаловедшша, членам полевого отряда В. А. Одинцову, К.М.Пантелееву, А.Е.Рослякову, и А.В.Русанову.

Представления о почвенном покрове бореалышх равнин Европейского Севера и их литолого-геоморфологических аналогов в других биоклинагическк., условиях Исследуемая территория мало изучена в почвенном отношении. Наиболее емкими и систематическими исследованиями данного региона в целом являются работы А.А.Красюка (1925 и др.), который выявил основные почвы и факторы дифференциации ГО1 Европейского Севера. Последующие почвенно-географические исследования как уточняли 'выявленные им закономерности (Понагайбо, Ливеровский, Иванова, За-боева, Руднева, Тонконогов. Скляров, Шарова, Варфоломеев, Паршев-ников, Гагарина. Счастная, Хантулёв, Апарин. Кашанский, Яшин, Витт, Втюрин, Бостреи и др.), так и несколько упрощали реальную картину в сторону зональной концепций. В основном, на большинстве почвенных карт мелкого масштаба отражены современные представления. об этом регионе - показан простой ПП, состоящий из подзолов.

подзолистых, подзолисго-глеевых, глеевых и болотных почв и редко встречающихся перегнойно-карбонатных почв.

В то же время для пластово-денудационных равнин и карстовых территории других почвенных зон и подзон (Предуралье, Прибалтика, Польша, 'Украина, Франция. Германия,. Великобритания, Словения и др.} отмечается широкое распространение бурых лесных почв, ренд-зин, парарендзин, смытых и намытых почв, а ПП этих территорий ха-рактеризуетря"высокой сложностью и контрастностью.

Исходя из этого, и для ПДКР Европейского Севера следует ожидать разнообразия почв и сложности ПП, а упрощенные представления о ПП этого региона отнести за счет его недостаточной изученности.

Методология изучения генезиса и эволюции юсч&ез»5Г0 шжрша

. Для выявления генетических и эволюционных особенностей ПП ПДКР оказалось недостаточно существующих в теории структуры ПП (Фридланд, 1912) методов исследований.. Анализ литературы показал, ■•что генетико-эволюционное направление в этой теории развивается слабо.' Между тем, основываясь, с одной стороны, на опыте генетического анализа почвенных профилей, а с другой стороны, на опыте интеграции почвенного, геоморфологического и ландшафтного знания (почвенная геоморфология, геохимия, геофизика, гидрология' ландшафтов) , можно предложить набор моделей ПП, которые отражают его . генетические и эволюционные особенности. Это - пространственно-генетическая, эколого-генетическая. процессно-генетическая•и эволюционная модели. 1) Пространственно-генетическая модель - это хорошо известная в почвоведении структура почвенного покрова,' для которой указываются как пространственные-характеристики, так у тцпы внутренних сопряжений и основные механизмы дифференцдацм (Фридланд. 1972). 2) Эколого-генетическая модель - это также известная в. географии почв факторно-экологическая матрица. Пр1 крупномасштабных и детальных исследованиях ПП такая матрица може^ рассматриваться как своеобразная модель ПП, в которой все еп компоненты располагаются не • в реальном географическом пространстве, а в теоретическом пространстве факторов, представленно! в виде матричной таблицы. 3) Процессно-генетическая модель - эт ранее не применявшаяся в явном виде в географии почв качественна, или количественная модель, отображающая различную роль-разнооб

разных "покровообразующих" (ландшафтных, или экзогенных) процессов в формировании ПП; при этом у каждого покровообразующего процесса есть свой диагностический, почвенный и/или ландшафтный-признак. 4) Эволюционная модель - это модель, показывающая изменение структур ПП во времени и традиционно изображаемая в (зиде схем почвенного покрова или почвенных карт в различные временные эпохи. В процессе нашего исследования на разных его этапах использовались перечисленные выше модели ПИ.

Общая физико-географическая характеристика территории исследования

Территория характеризуется повышенной для Русской равнины амплитудой новейших движений, имеющих положительный знак, сложной линекментиой структурой, прослеживающейся в рисунке эрозионной сети. Коренными породами являются пермские гипсы, доломиты, известняки, красноцветные карбонатные песчаники, аргиллиты и алевриты, известковые глины, которые иногда являются почвообразующими субстратами, но чаще перекрыты породами четвертичного комплекса (мощность 0-10. и) - двучленными моренаМи, водно- и озерно-ледни-"ковыми песками и глинами, _а также пылеватыми отложениями проблематичного генезиса. Пластово-денудационные равнины представляют собой субгоризонтальные возвышенные территории (абс.выс. до 200 и более м), расчлененные линейной эрозией на глубину от первых метров до сотни метров. Карстовые равнины, распространенные в зонах залегания плотных гипсов - также субгоризонтальные территории, расчлененные карстовыми формами различного размера (от первых метров в диаметре и глубиной - до сотен метров в диаметре и нескольких десятков -метров глубиной); плотность карстовых форм составляет от первых сотен до полутора тысяч и более на квадратный километр. Климат умеренно-континентальный, гумидный, сумма активных температур 1100°. средняя температура января -15°, июля +14°, осадков 650 мм с летним максимумом. Растительность представлена северотаежными ельниками кустарничКово-сфагновыми и зеленомошными, в расчлененной части равнин местами травянистыми с примесью лиственницы (Сабуров, 1972).

- 7

■л

3

■ïï S F

s u

8 5

U il 3 p" 7 T-ï î

J* 1

иИ t 4

. г ? ? Lî

о л 5 I С I о

t 0 2 t t 4

0 я S * 1

1 I I t 1

c;>> = »

IP

Í « ¿f CÛ ___

Г—г-^тг

i 3 X

a.

x x

0

3 ' 'Í* . Ö m T»

1 tf СП

г

о —с

О

Е

и

а

<

с •

а

5 с:

LÛ

и

3

а

Специфика формирования почвенного покрова пластово-денудационных и карстовых равнин

Для последующего выявления специфики почвенного покрова ГЩКР Севера по той же метгцике изучен в качестве "эталона" и почвенный покров наиболее распространенных в бореальных областях Европы моренных равнин. Он представляет собой моренные дифференцированно-железистые и дифференцированно-увлажненные округло-пятнистые сочетания ,(по Фридланду) "двухэтажных" подзолов/подзолистых почв (подзолистых контактно осветленных), глееподзолов/подзолйсто-гле-евых почв (торфяннсто-подзолиотоглеевых контактно осветленных), глееземов и болотных торфяных верховых и переходных гючв (Рис. 2, А).

Из представленных рисунков (Рис.1, 2,Б-К). где изображены, различные типы почвенных покровов ГЩКР, видно, что ГШ этих территорий имеет отчетливую специфику основных характеристик по сравнению с "эталоном": компонентов, состава, а также формы. Кроме того, специфичными являются характер межкомпонентных связей, генезис и характер эволюционных изменений.

, СПЕЦИФИКА КОМПОНЕНТОВ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Специфика компонентов ПП пластово-денудационных и карстовых равнин Севера связана: 1) с более сложным по сравнению с леднико-. выми территориями набором почвообразующих пород и 2) со сложным геоморфологическим строением, обусловливающим экспозиционные различия почв и активные процессы латерального'перемещения вещества, как по поверхности, так и внутри почвенной'толщи.

Литогенное разнообразие почв

В качестве почвообразующих пород здесь выступают однородные породы (пески, красноцветы, доломиты, гипсы) и двучленные субстраты, которыми являются отложения с неглубоко залегающей отчетливой границей по механическому и/или химико-минералогическому составу: песок-суглинок, морена-известняк и т.д. Для всех основных хорошо дренированных (мезоморфных) развитых почв, за исключением наиболее известных (подзолов альфегумусовых, подзолистых глинисто-дифференцированных почв), проведен генетический анализ, результаты которого представлены в таблице 1.

Анализ таблицы показывает, что наиболее общими являются про-

м

tJ (U 3 W РЗ <0 ЧЭ Р. <0 E-i

Ы о О Р"> О

И

о е

dKlMKcHoo эониедоирв

w-dío'joi -mrntódaed

эинваинимо жшмалм

нипа! .^далшяак

швяифинаДо

В01Ш

иипсДдия

яоивноравя _шшкид

В1ГЛ

{шшский

•dSiHÍdioo эоннедоир

ttHtnoín

-Кд-сд-ХУ

л га л а. о о о

о и

о>

a

о.

(О H M u я

CU ä

'HBttoeBtfj/o -OHIflUOgQU

ЗГОИЭ1Ш 9t

шмМа-1!

u

i

Ftffj О s

SÊ' a'I

P^B Pt

J О ni

1 "O Ct • РЧВ I P.P I r-l t

i i a о a: (4P-

IjnffOOßnivJ -OHMIO«

аинввовва -poaittffn

еинввозка -ooodoffon

P. я o> ra «я я

КОЗ Я Р <D О

сцв

• сс о ЧРо

а,« ' * и <и

«р

€ to rf WR О ?

no

О Р о о О 43

и рА> Р

• «

Рч ОТ

о to о « р>-»то н)р<ет о I« Р

&S

ra ti M M

я о to р

ш

Р.И to о>

P.g р,о со И Р-> ö «q w

рч a

О S3

0 к

р<(ч и о

1 р

о s

Я РР

о s W о Р.О О <0 «14

ЯЖ ID Я га р: о о

1 о

я И

¡я

« ч

s 1н

W и о <а

Э « й » я в

О 3

öS M

Pita н

to н о

к <u <о

о с а

а> к

Ш ез

г

а я

о Я <а и

m

U Q]

" Ч со

и

а>

a

О В

to к

Р.Ф

-аг

w о н

I s 1 й si И

as

Р.Р

о га «

Р. о а) И MS о о го

asse

»

а) M

о я

M M

о tq о ч

Я

+

+

+

+

+■

)

+

4-

+

+

+

f

+

+■

+■

+

цессы, .связанные с деятельностью биотн - образование подстилки, различных форм гумуса, биогенное оструктуривание. а все остальные "менее биогенные" процессы имеют широкий диапазон различий и встречаемости. В почвах на зеленоцеетных песчаниках набор процессов тот же. что и для подзолов на алигомиктрвых песках. На плотных гипсах, известняках и доломитах ярко выраценн процессы дезинтеграции пород в результате действия процессов замерзания -оттаиваря, Это приводит.к накоплению гипсового и известкового мелкозема даже на фоне мощного конгруэнтного растворения гипса и кальцита. На плотных гипсах формируются сульфорендзины, резко отличающиеся по целому ряду свойств ( слабокислые значения рН, низкая зольность' и высокая мощность подстилки, бескар.бонатность) и процессов (наличие потечно-гумусового и отсутствие процессов образования мягкого гумуса) от рендзин на плотных карбонатных породах. Эти данные существенно корректируют концепцию бореального почвообразования на гипсах (Пономарева. 1960). Самый широкий наг бор почвообразующйх процессов, в то» числе и горизонтообразующих. представлен на известковых глинах и красноцветных карбонатных алевритах. Здесь выражены такие редкие для севера Европейской части России процессы метаморфизма минеральной пассы, как брюни-фикация на красноцветах и остаточное оглинивание на известковых глинах, связанное с растворением карбонатных песка и пыли. Разнообразие процессов связана с обогашенностью пород как карбонатным, так и силикатным Материалом и свидетельствует о том, что пара-рендэинц -почвы с весьма сложным профилем,'на что ранее не обращалось внимания. ■

Из таблицы видно, что на исследованной территории о учетом известных подзолистых почв формируются мезоморфные почвы, которые относятся к 7 типам, не считая неполноразвитых и двучленных почв - практически все типы бореальных немерзлотных почв, за исключением подбуров. В Ш ПДКР, таким образом, представлен максимальный для Европейского Севера региональный спектр Мезоморфных поче:

При формировании почв на двучленных породах в условиях близкого залегания контакта, почвообразованием охватывается и верхняя и нижняя часть субстрата: в них формируются относительно самостоятельные серии горизонтов (Рис.1). На двучлене: суглинок/известняк образуются почвы с серией горизонтов О-А-АС-ПВсЬ-ПВМсЬ, а

на субстрате суглинок/гипс - 0-А0А-Е1А-В-11ВС11С8Ь-ПВМСзЬ-МсзЬ.-Эти почвы, так же как и почвы, сформированные на типичных двучленах, мы вслед за Л. К.Целищевой, А.Д. Кашанским и В. 0. Таргульяном (1977) относим к двухэтажным - дерновым/рендзинам и рег^осо-. лям/сульфорендзийам. При записи названия этой почвы через дробь подразумевается, что название "нижней почвы" весьма условно - в них. естественно, отсутствует верхний органогенный или органоми-неральный горизонт.

Топогенное разнообразие почв

Сложное строение рельефа ПДКР приводит к появлению широкого - спектра почв, связанного с экспозиционными различиями и о процессами латерального переноса вещества, определяющими различные модели (тренды) педЪгенеза (Таргульян, 1982).

Повышенная теплообеспеченность склонов крупных карстовых . форм южной ориентации приводит к появлению здесь, дерновых {на двучленах дерновых/подзолистых) почв (Рис.1.А).

Наши исследования почв ПДКР Севера позволили также сущест- ■ ^'енно расширить представления-о моделях педогенеза, которые характеризуют соотношение почвообразовательных инситных и экзогенных неинситных процессов при формировании почвенных Тел. Предлагается ввести понятие органо-латерально-аккумулятивная модель. Ярким примером этой модели являются почвы, формирующиеся на днищах узких глубоких карстовых воронок, куда с межвороночных йрост-ранств и склонов эоловым и гравитационным путем поступают органи-. ческие остатки (хвоя, листья, древесина) и,.разлагаясь, йают тор-фяно-перегнойные почвы с органогенным горизоктом околй 1, Метра (Рис. 1, А).

Наши исследования позволили также выделить щебйгсто-лате-рально-аккумулятивную модель педогенеза. В узккх понижениях Между голыми карстовыми останцами почвы формируются Под непрерывным "дождем" гипсового щебня, попадающего с граней останцов на поверхность. Из-за исключительной Податливости к выветриванию гипсовый щебень размягчается, й поверхность его быстро осваивается растительностью. Профиле таких орГано-латерально-щебнистЫх почв (Рис.1, А) представляет собой довольно однообразную на большую глубину смесь слабо- и средне^азлояившйхся растительных остатков с менее вЫветрелыМ щебнем вверху и с более выветрелым

внизу.

Еще одна модель педогенеза, представления о которой получены в результате исследований, - это гидрогенно-латерально-элювиаль-ная модель. В этой модели развиваются почвы нижней половины длинных склонов среднерасчлененных пластово-денудационных равнин, где встречены почвы с наличием элювиального, но без иллювиально-желе-зисто-гумусового горизонта (Рис. 1.Б) - подзолы латерально-элюв.и-альные.

СПЕЦИФИКА СОСТАВА. ФОРМЫ. МЕЖКОМПОНЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ ПП

По составу, форме и характеру 1.;лкомпонентных связей ПП можно выделить 3 основных типа ПП ПДКР в соответствии с линеаментной структурой территории: а) межлинеаментная зона - слаборасчленен-. ный рельеф - "равнинный" ПП (Рис.2, Б,3); б) прилйнеаментная зона - сильнорасчлененный рельеф - "горный" ПП (Рис.2, Г-Ж,К); в) Зона перехода от меж- к прилинеаментной - среднерасчлененный рельеф -"переходный" ПП (Рис.2, В,И).

Состав "равнинного" ПП ПДКР практически не отличается от классического для Европейского Севера ПП ледниковых равнин. Здесь тот же набор подзолов, подзол/подзолистых, подзолистоглеевых, торфяных болотных почв и глееземов. Преобладают в-ПП полугидро-морфные и гидроморфные почвы. В "переходном" типе ПП ПДКР появляются дерновые почвы .склонов южных экспозиций, неполноразвитые почвы - регосоли и делювиальные (намытые) почвы, а также подзолы латерально-элювиальные и иловато-болотные ожелезненные почвы. Преобладают здесь дренированные полноразвитыё почвы, а доля в ПП как переувлажненных, так и неполноразвитых почв невелика. В "горном" типе ГЩ появляется весь "литогенный набор" описанных выше почв, а в покрове высока доля неполноразвитых, щебнистых, намытых почв, выходов пород, и полностью отсутствуют гидроморфные почвы.'

По характеру межкомпонентных связей почвенные комбинации "равнинного" и "переходного" типов ПП относятся к сочетаниям и-сочетаниям-ташетам, а "горного" - к сочетаниям-мозаикам и мозаикам.

По Форме -ПП карстовые и пластово-денудационные равнины существенно отличаются как от ледниковых территорий, так и друг от друга. Для карстовых равнин характерен замкнутый характер ПП, что

связано с тем, что поверхностный сток, достигая карстовых воронок, переходит в подземный. Особо выделяется звездообразная форма "переходного" типа ПП. связанная с локальной эрозионной сетью карстовых, воронок. Для пластово-денудационных равнин, напротив, характерец открытый рисунок ПП из-за четко прослеживаемой эрозионной сети. Для карстовых равнин характерна очень большая сложность, мелкоконтурность ПП, которая возрастает, от "равнинного" к "горному" типу ПП. Пластова-денудационные равнины отличаются крупноконтурным покровом, причем чей сильнее расчленение рельефа, тем крупноконтурность ярче выражена (Рис. 2).

ГЕНЕЗИС И ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Характер генезиса ПП как карстовых, так и пластово-денудационных равнин показан на изобраненных в виде таблиц качественных процессно-генетических моделях (Табл 2 и 3). При построении про-цессно-генетической модели выделяются основные структуры ПП для его различных генетических типов, а затем для каждой структуры качественно оценивается действие покровообразующих процессов и процессных механизмов дифференциации. ПП. Все процессы разделены в следующей условной иерархической последовательности: покровоопре-деляющие, то есть процессы глобального плана (тектонические, образующие растительные формации и другие), покровообразующие процессы. которые формируют или формировали ПП, я механизмы его диф-феоенциации по В.М.Фридланду.

Общими особенностями генезиса почвенного покрова исследуемых территорий можно считать 1) проявление в ,ПП древних и современных тектонических и связанных с ними экзогенных процессов, обычно сильно завуалированных на равнинах Европейского Севера из-за влияния плейстоценовых оледенений; 2) четкое разделение всех структур ПП по набору процессов дифференциации ПП на 3 типа: "равнинный" с преобладанием латеральных процессов перемещения влаги И растворенных веществ (А1-Ге-гумусовая и глеевая миграция), "горный" с ярко выраженными твердофазными процессами дифференциации ПП и "переходный" тип ПП, э котором проявляются как "равнинные, так и "горные" процессы дифференциации ПП, а также и свои специфические - экспозиционная дифференциация и склоновая дифференциация проточности.

Тавлица 2

Процесса образования и ивхякязии дойеренциацы почвенного покрова областей сульфатного карста

карстовые денудационные округло- и неупорядоченно-пятнистые сочетания и сочвтания-ташзты рис.2,Г

карстовый денудацяов-нне округло- * неупорядоченно-пятнистые сочетания и сочетания-

мозмк* рис.г.д

кяротовые денудационные неупорядоченные ыозаякн и сочетания

Рис.г.К

карстов о-остащовые денудационные охругло-в неупрядоченно-ачтяяо-т? иоэеякя и сочетания

Рис.2,*

- 17 -

' Хаилица 3

lipon в cou оОразшашя u ывиаяааш ди$ферещиадии почвенного покрова ялаотоао-деьудшшошди равнш

покровоопреде-лямша пса-

пи*

Процессы форшроьа; над лести к болот; Hit формаций :

Пронесен форыаров«ш1я, Зушцмо-нирования, гаянвя леднма

-!-

: i

•!прпв- ?Л<»Ш>-

: «Г i"1»"

Текгошнескле процессы, создавая трещин ь ©идаивнтв » осадочном чахла

¡ойдезраение леднйковш пород I сальафа а at последую Иов врвойра aoaeiiiie [ne uní i лш-лачиваиае нора il к др,

фаза- .лсдгш-«аское.-ковшс

ЛЙТЖ! i"; р

s*» :ueor- i_S5gr_ Л8Д11Й-1Н0 s sin S;, Kl Kâ !Я0Ч«-!л. о ложе ¡ вер- !л; ;

! шин

I. ■ ! : 1

формирование эрсьиошюй сети

(а т.ч. глуйлноК »100 м) —-;-j---

;0садао-.'накоп-:ле>ша ь ; перинкой juape

формм-

¡рова- ¡аоии-

, nui ¡яеншм':

формировании- : отток

ваша ; них :алаг»

J3*Ö»H ¡H(I6- ; на

(ГлуО»на;нтл»- Оров-ок.10и):р5ваи-{ rat

; Hut ;окла-

;topi,m-¡рованжа ¡гсризон ¡muren

¡нездю-

¡pomioo» ¡ta pao-înpaïa-.vtaiuw

>ешю-эрозиошше /{еренцироаанно-мшшкие раэрз-шо-древовидные 1етзши pa¿.2i3

»ионные вдрованно-jroiiiuo драво-цныа полоочето-гнястив ссчета-

' Fío.г,И

озяошше ялос-ино-вен/д»-ошыа пяписто-еаоввдиыа моза-u и сочетания-рис. 2,К

Для ПИ карстовых равнин процессно-генетический анализ дает возможность создания эволюционной модели. По набору покровообра-зующих процессов 3 основные генетические группы структур ПП ("равнинные", "горные" и "переходные") соответствуют зонам исходной трещиноватости карстовых массивов, связанной с линеаментной структурой территории.

В. области сильной трещиноватости факт единого набора генетических процессов, а также наличие некоторых реликтовых признаков, например» развитие почв на горизонтах ВЬ и ВС почв подзолистого ряда, наличие карбонатных натеков р плотных гипсах, засыпанный силикатный материал в трещинах ныне голых карстовых останцов и т.д. позволили сделать вывод об эволюционном характере изменений, "горного" ПП. Была построена эволюционная модель, изображенная на Рис. 3. Она являет собой направленную денудационную коэволюцию рельефа и ПП, что ранее было описано для горных территорий - увеличение доли почв.на специфически? субстратах, неполноразвитых почв, выходов пород и др.

В области: слабой трещиноватости (""равнинный" ПП карстовых территорий) на основе прямых наблюдений - сплавинное заболачивание карстовых озер, наличие свежих провалов в торфяной залежи и чередование переходного, низинного и верхового торфов в нехарактерной последовательности - установлено, что здесь эволюционным изменениям- подвержены только участки днищ карстовых депрессий: эволюция прогрессивного заболачивания' - озеро-низинный-переходный-верховой торфяник, а также регрессивная" эволюция - верховой-переходный, переходный-низинный торфяники - в.случае образования карстовых просадок по торфяной залежи.-

В.области средней трещиноватости "переходный" ПП находится, по-видимому, в состоянии динамического равновесия.

Исходное различие в степени трещиноватости карстовых массивов, таким- образом, определяет разные эволюционные траектории-"горного" и "равнинного" типов ПП карстовых равнин. ■

Крупномасштабное почвенное картографирование с использованием моделей почвенного покрова

Полученные в ходе исследований материалы и выявленные закономерности легли в основу крупномасштабной 1:25 тыс. почвенной

карты Пинежск'ого госзаповедника. На карте цветом изображены пространственно-генетические модели ШГ (структуры почвенного покрова) и наиболее крупные элементарные почвенные ареалы, а штриховкой - их антропогенно-измененные разности. Легенда состоит из Зх частей: 1)систематического' списка почв, 2) эколого-генети-ческой модели ПП - почвенно-зкологической матрицы, 3) списка картографических единиц - пространственно-генетических моделей ПП с указанием одного преобладарщего и нескольких сопутствующих н включенных компонентов ПП и их приуроченности к ландшафтным элементам. Основой легенды является эколого-генетическая модель ПП, состоящая из Зх матричных таблиц - одной основной и двух дополнительных. Координатами основной таблицы являются типы моделей педогенеза и их разновидностей, почвообразующие породы, дренирован-ность почвенного профиля и характер биоценоза., В первой дополнительной таблице координатами являются также теплообеспеченность и режим переувлажнения (застойный, проточный). Вторая дополнительная таблица составлена для денудационной модели педогенеза. В ней еще одной координатой является интенсивность и/или частота денудационных проявлений.

Заключение

На Европейском Севере среди господства подзолов, подзолистых, подзолисто-глееых и болотных почв существуют "острова", ПП которых заметно отличается от фона всеми своими характеристиками - компонентами, составом, формой, а также генетико-эволюци-онными особенностями. Возникновение этих "островов" специфнческо--■ го ПП связано с повышенным проявлением тектонической активности, наличием интенсивно карстующихся пород в геологическом строении, которые обусловили необычное проявление ледниковых процессов (например, интенсивный карстогенез и образование специфических моренных отложений при действии огромных объемов талой ледниковой воды) и энергичные экзогенные процессы в позднем плейстоцене и голоцене. Благодаря существованию этого необычного ПП, обусловленного специфическим литолого-геоморфологическии. строением, почвоведы смогли увидеть, сколь разнообразно может быть равнинное северотаежное почвообразование, сколь многне связи между почвами .могут быть в почвенном покрове, какими необычными являются струк-

туры ПП в этих условиях и какими различно направленными и нехарактерными для равнинных территорий могут быть пути их эволюции. На столь -сложной в почвенном отношении территории не всегда "работает" тот арсенал почвенно-географических методов, который выработан для типичных равнин и гор. Это потребовало ввести дополнительные понятия о моделях'почвенного покрова, расширить представления о моделях педогенеза и полисубстратной их разновидности и разработать несколько новые подходы при картографировании ПП.

К сожалению, в мировой почвенной литературе данные о ПП ПДКР других биоклиматических зон касаются в большей степени характеристики компонентов и в меньшей - строения,' генезиса и эволюции ПП. Это ограничило возможности выявления биоклиматогенной специфики ПП пластово-денудационных .и карстовых равнин Европейского Севера.

Выводы

I. Почвенный покров (ПП) пластово-денудационных и карстовых равнин (ПДКР) Европейского Севера сочетает в себе черты кал равнинного, так и горного типов ПП. В отличие от "классических." ледниковых равнин Севера Европейской части России основные характеристики ПН ПДКР имеют тесную связь с линеаментной структурой территории и составом дочетвертичного осадочного чехла, определяющими характер и степень расчленения рельефа.

1Л. По строению, набору процессов дифференциации и эволюционной траектории выделяются 3 основных типа ПП ПДКР в соответствии с линеаментной структурой территории: а) межлинеаментная зона - слаборасчлененный рельеф - "равнинный" ПП: б) прилинеамент-ная зона - сильнорасчлензнный рельеф - "горный" ПП; в) зона перехода от меж- к прилинеаментной - среднерасчлененныП г°льеФ - "переходный" ПП.

1.1.1. "Равнинный" ПП ПДКР характеризуется: а) набором обычных для- Европейского Севера полноразвитых подзолов, подзолистог-леевых и болотных почв, б) преобладанием в составе полугидроморф-ных и гилроморфных почв, в.) процессами дифференциации ГШ, связан-, ними с латеральными перемещениями йлаги- и растворенных, веществ Ш-Ре-гумусовая и глеевая.миграция). г) эволюцией ПП карстовых равнин, связанной с прогрессивным и регрессивным заболачиванием карстовых депрессий.

1.1.2. "Горный" ПП ПДКР отличается: а), специфическим для Европейского Севера "литогенным",набором почв, б) преобладанием в составе ПП неполноразвитых, щебнистых почв, выходов пород, отсутствием гидроморфных почв, в) резким возрастанием роли процессов латерального перемещения твердофазного материала среди процессов дифференциации ПП - плоскостного денудационного, осыпного. гравитационно-органо-аккумулятивного, г) денудационной эволйцией ПП карстовых равнин.

1.1.3. "Переходный" тип ПП ПДКР характеризуется: . а) появлением почв с сильным влиянием выноса веществ внутрипочвенным стоком - подзолов латерально-элювиальных и. характерных для более южных территорий, дерновых оподзоленных почв,, б) преобладанием в составе хорошо дренированных почв - подзолов и подзолистых, низкой долей гидроморфных, а также неполноразвитых почв, в) диффе-ренцированцо-проточным и редким для таежных равнин экспозиционным механизами дифференциации ПП. ,

I.2. Состав дочетвертнчного осадочного чехла определяет различную форму ПП, а в условиях его выхода в зону почвообразования

- и разный набор "литогенных" почв для карстовых и пластово-де-нудационных равнин. ПП карстовых равнин имеет замкнутый характер, высокую сложность и мелкоконтурность: для пластово-денудационных равнин характерен открытый древовидный рисунок ПП и крупноконтур-ность. На карстовых равнинах псчвы формируются на плотных гипсах и доломитах; на пластово-денудационных - на известковых глинах и* 'красноцветных породах.

II. Сложное литолого-геоморфологическое строение ПДКР приводит к резкому возрастанию разнообразия почв по сравнению с "классическими" ледниковыми территориями Европейского Севера. Это связано как с большим спектром "литогенных инситных" вариантов почвообразования, так и с большим разнообразием (и даже экзотичностью) латеральных процессов переноса вещества, влияющих на почвообразование.

11.1. На однородных породах среди дренированных "литогенных инситных" почв, то есть почв, сформированных инситными и вертикальными миграционными процессами, представлены почвенные разности, относящиеся к 3 группам.

II. 1.1. На бедных силикатных породах - олигомиктовых песках

и зеленоцветных песчаниках - в почвах преобладают процессы выноса и элювиально-иллювиального перераспределения Al-Fe-гумусовых сое- . динений - формируются Al-Fe-гумусовыв подзолы.

II.1.2; На плотных гипсах и доломитах'в профиле проявляются процессы аккумуляции и метаморфизма органического вещества и специфического гипсового и карбонатного мелкозема - формируются сульфорендзины на гипсах и рендзины на доломитах. Мощными фоновыми процессами являются конгруэнтное растворение и вынос карбонатов и сульфатов, которые морфологически почти не выражены из-за их большого суммарного запаса.

II.1.3. На красноцветных и карбонатно-силикатних породах в равной степени выражены процессы выноса (декарбонатизация, опод-золивание), аккумуляции (гумусонакогшение, остаточное оглннива— ние) и метаморфизма (брюнификация, абиогенное переоструктурива-ние) - формируются параренд'зины на известковых глинах и буроземы на красноцветных породах. .

IL2. На двучленных субстратах формируются не только широко известные "двухэтажные" почвы - подзол/подзолистые на субстрате супесь/суглинок, но и ранее не изученные - дерновые/рендзины на двучлене суглинок/известняк и регосоли/сульфорендзины на субстрате суглинок/гипс. В этих случаях в верхней и нижней части двучленных пород могут формироваться относительно самостоятельные серии горизонтов.

II. 3. Другим фактором разнообразия почв ПДКР являются латеральные процессы переноса -вещества, определяющие формирование специфических почвенных профилей. В условиях постоянного эолового и гравитационного привноса органических остатков со стороны образуются органэ-латерально-аккумулятивные торфяно-перегнойные почвы, при "дожде" гипсового щебня под карстовыми останцами формируются мощные органо-латерально-щебнистые почвы,. а в результате сильного латерального оттока растворенного вещества образуются почвы с элювиальным, но без иллювиально-яселезисто-гумусового горизонта - подзолы латерально-элювиальные.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Об эволюции таежных почв ETC, развитых на карбонатных породах. // История развития почв^ СССР в голоцене. Пущино. 1984,

с.106-107.

2. Нарушение Ii' эволюция почвенного покрова северотаежных карстовых равнин, связанные с ветровалами. // Тезисы докладов VII делегатского .съезда ВОП. Ташкент. 1985, т. 1, с. 154.

3. Почвы Пинежского государственного заповедника. // Научная сессия, посвященная 125-летию Н.М.Сибирцева. Тезисы докладов. Архангельск, 1985, с.58-60. (в соавторстве). . '

4. Двучленные почвы Севера ETC: многообразие типов профилей. // Почвы и лес. Вып. 1, Якутск, 1986, с.7-8. (в соавторстве).

5. Hew data on North-East European Soll Cover: karst and denudation plains. // Transactions of the XIII Congress of ISSS, Hamburg. 1986, pp. 1127-1128.

6. Почвенный покров пластово-денудационных равнин Севера ETC. / Вестник МГУ, серия почвоведение, 1987, Н 3. с.58-61.

7. Опыт создания модельных площадок для изучения современных поч-венно-геоморфологических процессов. //■ Географические системы: проблемы моделирования и управления. Казань. 1987, с.159-160 (в соавторстве). '

8.Пине;кский заповедник. //Заповедники Европейской части РСФСР -I. И., Мысль. 1988. с.206-223. (в соавторстве).

9. Генетико-эволюциошше исследования почвенного покрова дренированных равнин Севера ETC: использование методов изучения генезиса профилей почв. // Бюллетень Почвенного института ин. В.В Докучаева, ВЫП. 47, И.', 1988, с. 61-62. ,

10. Денудационная эволюция почвенного покрова равнин. // Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова. М.-Пу-щино. 1989, с. 193-195.

}1. Генетический анализ основных типов почвенного покрова тайги Европейского Севера. // Исследование почв на Европёйском Севере. Архангельск,' 1990, с. 48-50. '

12. Направления таежного почвообразования: спектр мезоморфных почв Европейского Севера. // Почвообразование и выветривание в гумидных и семигумидних ландшафтах. М., 1991, с.8-72, (в соавторстве).

13. Почвенно-эколошческая матрица как модель почвенного покрова и основа легенды крупномасштабной почвенной карты. // Современные

'проблемы географии и картографии почв. М.. 1992. с. 29-30.