Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Естественная и антропогенная эволюция почв Центральной лесостепи: факторы и тренды (Белгородская область)

ВАК РФ 11.00.05, Биогеография и география почв

Автореферат диссертации по теме "Естественная и антропогенная эволюция почв Центральной лесостепи: факторы и тренды (Белгородская область)"

РГ в о

7 *

и

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. В. ЛОМОНОСОВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ЧЕНДЕВ ЮРИЙ ГЕОРГИЕВИЧ

ЕСТЕСТВЕННАЯ И АНТРОПОГЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЛЕСОСТЕПИ: ФАКТОРЫ И ТРЕНДЫ (БЕЛГОРОДСКАЯ ОБЛАСТЬ)

11. 00. 05. — Биогеография и география почв

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва — 1994

0?ДШ OK'tЯПРьСЛО"; гаСХ-Пн'' Ч ОРД^ПКРАСНОГО ЗНАМШ ГОСУД\РСТЗГ,!!!!1'Й км.М.З.ЛОЧЗНОСОЗД

ГЕОГРАУ.ШШЙ ЖУЛЫ.Т

lia правах рукописи

Ч Я " " В ■ ■ОГ'ЛЙ ГЕОРГИЕВИЧ

ЕСТЕСТВЕННАЯ АНТРОПОГЕННАЯ ЭВОЩПП ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ПЕСОСТШ: ШТОРН И ТРЕИДН (БЕЛГОРОДСКАЯ ОБЛАСТВ)

11,00.05; - Вяогеогрэбия я география лочз

Aîïopî'i брзт дйссертацй?. к?- соигг.ание учеяой стгпэкк кандидата госграфячесхих наук

Маегза - 1934

Работа выполнена на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета Московского . Государственного Университета им,- М.В.-Ломоносова.-

Научный руководитель - доктор географических наук, профессор А.Н.Геннадиев Официальные оппоненты: доктор географических наук

заседании физико-географического специализированного совета Д-053.05,-29. при Московской Государственно« Университете им.-М.В.Ломоносова по адресу: II9899, г^оскэа, ГСП-3, Ленинские гор«, МГУ, Географический факультет, 18 эта*, аудитория 1607,-С диссертацией казне ознакомиться в научной библиотеке географического факультета ИГУ на ZI атаке.-

О.-Иванов

кандидат сельскохозяйственных наук В;Д.Сояовиченко

Ведущая организация - Институт географии Российской Академии наук

Защита состоится

Автореферат разослан "3 " 1994г^

Учёный секретарь специализированного сов кандидат географических

Актуальность работы. Почвенный покров Европейской части Рос-ски.а особенно Центрально-Чернозёмного района,в значительной степени трансформирован техногенными воздействиями, с каждым годом растут интенсивность и формы их проявлений. Для разработкии мер по рациональному использовании и охране почв этого региона,прогнозирования их экологического состояния требуется ¡циоокий комплекс научных данных,в том числе, сведения о природных трендах эволюции почв и их техиогенннх нарушениях. При обосновании перспективности »ех или иных хозяйственных решений необходим учёт информации о современном стадиально-эволпционном состоянии почвенного покрова и возможных ответнмх реакциях его на антропогенное воздействие.

Цель и задачи исследований. Основной целью работы является «»учение гояоценовой и современной истории развития почвенного Покрова Центральной лесостепи(Белгооодская область) под влиянием Природных и антропогенных факторов. Для достижения поставленной цели печалясь следупщнв задачи:

1. Исследовать естественнув эволюцию лесостепных почв Белгородской области.

2. Дать истопико-географический обзор факторов и трендов антропогенных . изменений почв «а протяжении последних 5(100 лет.

3. Выявить особенности агротехногечной эзоляции серых лесных почв и черчозпмов.

4. Осуществить.сопрядённнй анализ трендов естественной и антропогенной эвогщии почв.

Научная новизна работы заключается в следупч;ем:

- впвпвне дня лесостепной части Белгородской области пазоаСо-тана схема двойными почвенного покрова в голоиене;

-охапачтеризочямч этапы антропогенного воздействия на компоненты Г еогпзйччегкп"! средч данного регион*., соэданм оригинальные карги распространения археологически/ пэмягчикоч соцяачмюй н

-г .

естественной истории разных эпох,временной динамики численности населения,площадей землепользования;

- произведен анализ гумуоного состояния современник пахотных почв в связи с изменением ареалов лесов и степей в течение последних столетий;

- установлены стадии агротехногенной эволюции серых лесных почв и чернозёмов;

- выявлена направленность изменений во времени комплексов почвообразовательных процессов,обусловленных влиянием природных и антропогенных.факторов на протяжении последних пяти тысяч лет. ■

Объекты и нетоцм исследований. Объектами исследований является: почвенный покров кявчевах участков в пределах фоновых лесных и антропогвнко-кзмеиённкх (в разное время) территорий,почин курганных систем (в ток числе, погребённые).фондовые картографические источники различного содержания.

В период полевых работ,с 1989 по 199Е г.г... были изучены: •

- разновозрастные гомцгновие почвы,погребённые под курганами бронзового,железного веков к оборонительными залами Белгородской засечной черты;

- современные почвы, формирующиеся в непосредственной близости от указанных насыпай; ■

- почвы разной длительности земледельческого V. • э^зочачкя.. ,

В-общой сложности было подробно изучено более 30 основных

разрезав, произведено описание почвенных колонок более чем из 100 сквачии. Для лабораторного анализа отобрано окою 1000 образцов,в которых сделаны определения валовых форм микро-мечочто*, общего и группового гуну с а', СО, карбонатов,водного и сояекс >. ;'•. Автор сагт моетоятелмк. рнпвлни* структурно-агрегатннч анализ пс-^пннцх образ!;'!« и рровё" ^икрлморфояогическое иг.елвяв«'4"'® • ■

- Гзоотк с 'историческими материалами и разп^рвмгккочя' картччч

проводилась п Российском Государственна Архиве Древних Актов и в Центральной Российской Пибляотеке им. R.4.Ленина.

, Даннче а гучусноч состоянии пахотных почв Пелгородской области бичи предоставлены автору областным объединением "Яелгородсель-хозхимия".

Б ходе исследования бил применён широки!! комплекс методов: сpanнитг чьи о-ron графический.почленно-археологический.исторический, исторчто-1трт^графический.нетоди физического и химического анализа почв. При изучении направленности агротехногенных изменений серых лесних ночи дополнительно, привлекались методы дистанционно-карто-гряфичвсхп"? очвчп11 гумусного .состояния пахотных почв и микроморфо-логичегкого иг следования почв.

Ярпкткчегкпя значиност' результатов исследований закличается в-выявлении трендоч природной и антропогенной эзолйцчи почв Центральной лрса.-.тепя.иеобхпдимнх для разработки мер по охране почвенных ресурсов региона и прогноза их будущего состояния. Работа проводилась '■чглтснп пиану научно-исследовательских работ географического фаь--мьт е-а ЧГУ по тсм'е "Зчолпция и организация почвенного покропа", й OI.'). ?0.00?>030.

Част'. чи?арчплов диссертации передана автором в Келгородский областной '<р' "г.сд'1лс1(ий музей. Карта распространения курганов i:c-пользуетсл тряцчрй Бгмгорпдской области для систематизации

и постачоячч m государственный »чёт археологических объектов.

Апроба^'чя рабо»ч. Матерчаич диссертации докладывались' и об-су-дчлись ча ^сесояаноч конференции "Оптимизация,прогноз и охрана природной с."";,"'! '' (Чоскпа, 1035), на вточой межвузовской научной конференции " Др';р о "о гт'ческие чсслчдовччрч а Центральном Черно?вмьч в дое;п;;'!аг • л . пя■■ члетке" (''тчгтред.ЮЭО) межвузовско!? иаупил-пт>?.? г;!Ч"с!гч" . .Оврлицчч *?.тол- гея а тео?"н и практике"' {Белгород, 1992), ••■> fi*; *•;.> -•».чуи'-ии и г i г- r-п ^ -.i г">графич,":*'»ч

- 4 -

факультета МГУ. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения,« такхе нэ списка литературы, вхлпчаюпего 252 наименования. Общий объём работы 458 страниц машинописного текста, 23 таблицы и 39 рисунков.

Автор вырахает признательность научному руководителя - докто?? географических наук,профессору А.Н.Геннадиеву, постоянное вниманий и содействие которого очень помогло в работе над диссертацией. Бвльяу» помощь советами й замечаниями оказали М.А.Глазовская, И.П.Гаврилова. Т.А.Пузанова, И.Е.Рубилина, Н.П.Солнцева. При проведении микреморфологического анализа весьма полезными оказались консультации М.И.Герасимовой, которая такие взяла на себя труд оценить рукопись в качестве рецензеИта. Существенную помочь при работе с фондовыми картографическими материалами автору оказал

B.С.Куео». Определение возраста археологических объектов осуществлялось под руководством А.Г.Дьяченко. Е организации и проведении полевая исследований принимали участие Г;Н.Григорьев,Г.Г.Чендев,.

C.И.Шубин. Всем упомяну?«« лицам автор выражает саму» искреннюю благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрываются основная цель,задачи исследований, научная новизна рзботя,дастся характеристика объектов и методов исследований.

ФАКТОРУ И ТРЕПДЧ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЭВОЩНИ ЛЕСОСТЕПИ"" ПОЧВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ Территория исслвяованиЗ лелкт в пределах островной лесостепи Цвктральио-Черкозё«йбго района,главной особенностью которой является мозаичное распределение лесов и степей з одинаковых климатических услввиях, 3?о? пркрэчнай феномен до.настоящего времени ос-

гаётся предметом научных дискуссий. Ми придерживаемся мнения Р.П.Сурмача (1987), который установи*,что леса и почвн лесного генезиса тяготеют к пространствам,сложенным маломощными слоистыми »етверткчннни отложениями с небольшой глубиной залегания относительного водоупора. Участки степей пространственно соответствуя* территориям с более мощной,литолОгически однородной толцей лёссо-1идных суглинков,имеющей меньшую влагоёмкостъ в корнеобитаемом !лое почвы. Развитие этой концепции привело нас к выводу о том, 1то в эпоху валдайского похолодания,территории,ставпие леснпми в ■олоцене, были малопригодными для произрастания перигляциаяьной |астительности. Сильное охлаждение неоднородных слоистнх толц в тих местах способствовало интенсивному формированию льдо-жильных рунтов, криогенные нарушения и сол'.фяюкция участвовали в непре-ывном обновлении почвенных субстратов.; Тепло-физические свойства рунтов в местах, сложенных однородной толщей лёссовидных отложе-ий, в больней степени благоприятствовали поселении растительности, ечная мерзлота,вероятно,здесь залегала на больпай глубине,а випа-авпий субазраяьннм путём мелкозём задерживался на насте микро- я агсрофитаяи.что способствовало равномерному распределению в прост-ачстве осадочного материала. Именно отличия в характере поздне-лейстоценового литоморфогенсза навли.на наш взгляд, отражение п •¡эеобразип особенностей мезорельефа ^яесних" и^степннх" плоцадсй ойс.1, 21,

Поел» заверкення субазрального осадяонакопленчя а условиях ■чнеголоцрчэчого потеплэичя кляаата,на «авбонатпэм в больччсстзв :учапв субстрате,качаюсь ядновзечгшпе форчярованяе серых лоеккх "(в поч похэгом лесов и чевнозйчоз яоч степиоЗ расгят.тностяо.

и.схо«а к я псбб<ум«сгг"! фврмкрозаяия почв на шидячгзнцввозте <с»п?5 (курганы, волн й ?.п.), мочка слыхать предпмсгп<>!,пг? V

!'".'; 1ТЛЧ1!?!!ЧЛСК,ТЛ П"р',(•*!'гПЧСЧ'ВНа.ПрП'т.ЯЭ '(!.::

Характерный рисунок рельефа для мест, занятых лесами /Корочанский район Белгородской области/. Масштаб 1:20000

Гопичонтали провелени через 2 метра

Рис. 2. Характерный рисунок рельефа для степных территорий /Борисовский район Белгородской области/.

Масштаб 1:2000» Гоояаонтали пповгденм чеоез 2

лет после начала активного почвообразования, на лесных территориях, занимавших 401> от общей площади области, уяе были распространены зрелые серые лесные почвы, а на степных участках существовали почин, подобные кянмч чернозёмам, В оптимальных.условиях тепло- и . влагообеспеченности атлантического периода, под;пологом лесов продолжали формироваться тёмно-серые лесные почвы, а в понижениях па-леокриогенного микрорельефа, согласно представлениям Т;Д.Морозовой (1985), ало лугово-яескоё почвообразование с участием глеевых процессов. Развивающая эволпция степных чернозёмов в интервале времени 8-5 тысяч лет назад превратила их в подтип обыкновенных.

Сведения о характере почвообразования в суббореальном периоде голоцена автором получены при исследования, палеепочв.погребённых под курганами бронзового века в пределах лесных" и степных'тер-риторий. Морфологические свойства погребённых степных почв свиде-тельствупт, что в условиях низкой влагообеспеченности,суббореаль-ной эпохи, их развитие приостановилось ка стадии чернозёмов, обыкновенных, мощность гумусовых горизонтов которых была в два раза меньие современной, линия карбонатного всхипания находилась на глубине 20-30 ем, в клдввиаяьно-карбока'тных горизонтах присутствовала белоглазка.' Под пологом лесов,, принявших осветлённый, парковый вид с .-более густым травянистым покровом, формировались чернозёмы оподзоленние и выщелоченные',. Колонки .землероев, существовав-иие в разреженных лесах, рихлячей деятельность» стирали черты предшествующего почвообразования, уничтожая, в частности,гооизонт В^ серых леснмх почв атлантического перяода.Линия карбонатного вскипания в лесных чернозёмах, находилась на .глубине 70-100 см,а мощность гукусових горизонтов достигала 60 см. Качественный состав гумуса и исходное содержание органического вещества в древних почвах (реконструкция но К.Р.Иванову (199?)! говорят о том,что 8 суб-бореальинй период потенциальное' плодородие лесных почв било выше.

чем в почвах степннх территорий.

Примерно 3,5-3,0 тысячи лет няяад наступила современная эпоха поваленного увлажнения. Пол лесами внпвъ нанялось формирование серых лесных почв с текстурно-дифференцированным горизонтом В^ ,а на степных участках обыкновенные чернозёмы быстро эволюционировали в чернозёмы типичные мощные и среднемощнне. Чернозёмы,погребённые под курганами оаннего Слезного века,2500"2г)00 лет назад 1пго-за-падная часть Белгородской области), по мощности генетических горизонтов не отличаятся от современных чернозёмов, однако карбонаты в профиле большинства погребённых почв залвгапт вмне их современного уровня. Окончательное становление карбонатного профиля в современных типичных чернозёмах, по-видимому, произошло в Начале нашей эры.

Как показали исследования, да*» короткопериодическив колеба-1ия климата XX столетия оказывали существенное влияние на эволпцяи ючвеннпго покрова. В периоды повнмеиного уялахноняя (19!0-е,-1930-е годы и современный цикл) в структуре почвенного покрова степи ч 1есостйпи Восточноевропейской равнина било откачено увеличение 1лоцадеЯ подтопленных земель - мочяроя (ОвечкиН; Исаев, 1935); Сй-\ерхание гумуса в цечяттх черноземах Стрелецкой степи в соврсмев-(чй гичротпрмическяй цчкл снизилось по сравнения'с более еухич .. 1вриодом 1950-х годов (Башкакова и др;,1934)^ Наблюдается процесс врастания дик»! и склонов балок кустарниковой растительность!! (Са~ ич, 1930). • ' - ' .

Исслйдввакяпм, которые, проводя палеопочвеннне реконструкции, «ачэст*»» фоча «сполтоучт с»ар«>менмчв лпказателн почч,следует учп-чвать, я пастозное впемя в почпах лесостепи и степи Вссточно-ппппс'скпГ! равпиш* бояое интенсивно" протекает процесса,своЗстзеч-

гуииячочу пвчиообяаяпватт, а ияеиио: »ыцв.«ачкааяч<*, тутря-^о^чльчое- перече^ние пргзчического пепестя», лессява», '.гчс^ние

Табляцг. I. Естественная эволюция лесостепгах почв Белгородской области.

-..................... ТйГфУТОрЧЯ остооогюй лесостепи Временной t j ! ! голодёна Начало Начало Конец Конец Начало Субатлантический период (докультур- преборсальпого атлантического атлантя- суббореально- еубатланти- най этап в Цент- чесного го ческого ральной лесостепи) ■пар-иода периода периода ' периода. периода В_Е_е_м_я_л_е_т____3_2_2_5_8 13300 8000 5000 3500 Z500 ' 500

".Г. С НА Л" Начало формиро- Полноразви- Тёмио-серне Чернозёии Чернозёма Тёмно-серые рования сермх яесных почв иа тче серые леснме и оподзояенные оподзоленнае и литопогическ!! неоднородном лесные лугово-лес- и и серне, лесные оглслнном тёмно-серые с острате ~очвы нне почвы выщелоченные леснне почвн почвы

"CifinHA'i" '■'лчаяо йормиро- Чернозёмы Черноэённ Чернозёмы Чернозёмы Чернозёмы ванпя чернозёмов на однород- вякие обыкновен- обыкновенные типичные типичные ной толпе лессовидных суглинков нне карбонатные карбонатные

- ÍI -

ЭТАПЫ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Археологические находки свидетельству!!!?, что человек осваивал территорий Белгородской области с глубокой древности. В позднем палеолите.мезолите и неолите техногенное воздействие на почвенный покров было локальным и максимально проявлялось вблизи поселений. Более существенные антропогенные нагрузки возникли около 5000 лет назад. В энеолите наиболее заселённой была восточная часть Белгородской области, на что указывает особенности распространения кур-гаков этого периода. Курганы более позднего времени (бронзознЯ и железный века) максимально распространены в современной степной части Белгородской области, на кго-востокв; Почти нет курганов в северо-западной части исследуемой территории,что, вероятно, было связано со значительной облесённостыо в прошло«;

Вплоть до начала второго тысячелетия и.-э. антропогенное изменение почв происходило в результате выпаса животных, при мехако-геином нарушении профилей в местах поселений и захоронений, при частичной распашке в речных долинах и на водоразделах, при полных или выборочных рубках лесов.

В период запустения края из-за монголо-татарского нашествия и возникновения государства "Золотая Орда", естественный ход почвообразования нарушался периодическим выжиганием степей (биостерилизация чернозёмов), а также регулярным прохождением татарской конницы по иляхаи (уплотнение, дегумификация, засоление чернозёмов) ;

Возни*1!огение ПечгородскоЯ засечной черты в конц® ХУ1 - первой полозияе ХУП в.п. знаменует начало современного зт%яа освоения территории.. Земледельческая деятельность становится вг..пу".им фактотыч теvn■■»педогенеза, а позрас» распашки почв - бунпией их .............u!Ori i. На месте гтяíзл:>,¡x »»eos коз^вст

распашки варьирует от первых десятилетий до четырёх столетий (рис.-З). Временной диапазон периода распайки чернозёмов сужен.Об-ширные массивы пахотных чернозёмов в пределах степных водоразделов появились позднее времени сооружения оборонительных валов,которые служили своеобразными трассами освоения (середина ХУП века); Однако резерв целинных чернозёмов,за исключением сохранившегося участка Яцской степи,на севере области, был полностью исчерпан ухе в конце XIX вака.

Наибольшая плотность населения и максимальная распаханность в течение последних 200 лет были характерны для центральных и северных районов Белгородской области, поэтому интегральный эффект антропогенной иэненёниости л&чэенного покрова был наибольшим именно в этих местах. Б настоящее время пахотные почвы указанных территорий являптся более окультурепннчч, в них вносится боаыаев количество органических и минеральных удобрений, чем в почвы восточных районов области. С другой стороны, обусловленные распашкой, эрозиониие процессы максимально проявились на востоке и иго-востоке области, чему во многом способствовал расчленённый рельеф и глинистый состав почвоо'бразующих пород этой территории.

Представляет интерес сравнительный анализ современного содержания гумуса в почвах m ми Белгородской области и ареалов сохранившихся на водоразделах, приводоразлельных склона* й в балках лесов и степей, указанных на картах конца ХУП века (ряс.4). Гумусное состояний современных пахотных почв является рчзуиьтатом их ^выпа-

хиваиия" на водоразделах, а 'также вкпахиаэиия" и смыва иа скяо-1 «

новых поверхностям (эродированные пачвн занимает 50.' всей пахотной пло-.'ади области). Как видно из рис. 4, обнаруживается почти .полное соответствие контуров чалогумусных почп с ареалами старых яесных нчсс'-'.всг. Это novíSíaoT рассматривать гунугиость свврбачниих na' хотим* почв Ценгральнс-Ч^рнззёмного Района в йач-.ctse икцикаторв

7лс~ 3 , Карта впзраста рзспзjuxj почв БйлгорсдскоЯ облас Масштаб 1: ¿080 ООО

лес - 75-100 лет лес Г77Л - 200-300 лет

'*-<-я степь ÍCV^I

^^ ~ л'гс j/'^ - 300-400 лет

- леса, сохрапшшыеся в настоящее время.

для выявления первоначальной лесистости территории.

В почвенном покрове степных участков Белгородской области на-иболыаее содержание гумуса отмечается там,где существовали острова непаханной целины ещё ZOO лет назад. Последние,в своп очередь, находились в непосредственной близости от татарских дорог,утративших военно-стратегическое значение только в первой половине ХУ1Я века. Опасная близасть татарских шляхов не позволяла долгое время осваивать указанные пространства.

АГРОШНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛЕСОСТЕПНЫХ ПОЧВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ТРЕНД« И СТАДИИ

Скорость и направленность изменений во времени свойств пахотных лесостепных почв изучалась широким комплексом(Методов.

На основе анализа крупномасштабннх карт.ХУй и XIX в.в.(масштаб 1:8400),а также современных топографических карт масштаба 1:10000, в пределах полностью лесопократой в прошлом территории (центральная часть Белгородской- области), был найден участок с компактным расположением пашен возраста 75-130 лет и более 200лет, которые примыкали к сохранившемуся лесному массиву в одинаяовнх • геоморфологических условиях {плакор -■приводораздельний склон крутизной не более 3°). 3 пределах каждого из указанных контуров дп целей диагностики почв закладывалось от 3 до 5 разрезов. Почвои'-кЯ покроз плчкора и его прнг.клоновчх частей формируется на тялелос;-глинистых карбонатных лёссовидных отложениях. Почвы под язлзга'г леса относятся к фациальноиу подтипу тёччо-саопх яеетто у-«cotíс. rrv »«зрзкгр« почв. На яачне яозрас.а 75-130 ъэт били опясшч тёмно-серче Лесине пзверхностно-глееяатцр почвм. В лочвечнгч ¡") • крове старых пячен обляругекп пахотнче чепнозёмч оподзо*еччче, ч так-;е пахотние т$ниа-г*рче яленн» imsu.nei ?xor,mre к ^каз^л*

»подавленным, В почвах, распаханных сравнительно недавно, в сред-чей и нижней частях профиля Хорошо выражены признаки оглеения (си-зозатые тона,больное количество железисто-марганцевых микроконкреций) к лессиважа (вдоль магистральных трещин обнаружен потёчннй *»мио-серый гумусированямЛ материал, наличие скелетам и каналов суспензионного выноса вещества с гумусово-глинистой плазмой и обломками кутан). В метровой толце пахотных тёмно-серых лесных по-зпрхностно-глееватнх почв содержание гумуса оказалось равным 1,9$ протич 2,4? в почвах под лесом, а в слое 0-30 см эта величина,соответственно , составила 3,5?» и 4,8$(усреднённые значения парных профилей); Старопахотные почвы имеют более растянутый профиль,ил-зязиаяьная часть сдвинута вниз (делювиальный намыв мелкозёма на поверхность исклпчается ввиду отсутствия уклонов более 3°) острук-туренкость б результате переработки почвенной мезофауной возрастает, гумусовый профиль имеет бсльауя мощность по.сравнения с таковым в почвах предществупцкх контуров^ в гумусово-глимчстой плазме заметно увеличивается содержание тонкодисперсного гумуса, а размеры чккрозон светло-бурой и Ropfl4HeBaTo-6vooS плазмы уменьшаются.-В метровой толпе данных почв содержание гумуса возрастает до 2,83», а в пахотном горизонте (слой 0-30см) - до 4,7/£,- .Проградачяя серых ячсных troua s чернозём« прч длительной земледельческом освоении подтверждается такяе другими фактами: расширением соотношения Сгк:Сфг. верхних горизонтов (1,5-1;7 п почвах под лесоч;2.5-3,5 в лочзах, распахиваемых около 100 лет; 4,0-5,0 в старопахотных почвах), снижением кислотности почв., возрастанием о^цих з?--сов кар-

1

бочатея в еле» 110-1Гл. г.ц и кикрофэрками их «мделевиЗ (в пелвчччх • почвах обиапухрн челкоярчстаялическеЧ и ччкрокристачлическии каль-П»т/ потерн^ к«й'(?гтсмрт'гтся у околопоровчх пространств, в пахе?-н»х почтах встргчо« только микрокристаллический кальцит,равномерно тяссекчнчй в 7т.икнс• п.'горизонтов V* ' .

Дисчанцаоино-картографяческая оценка гунусного состояния почв разновозрастных папён на месте сведённых лесов в лесостепной части 'Белгородской области также свидетельствует 6 проградацяи пахогних серых лесных почв в чэрнозсмн (Савин .Чендев,1394). Наконец, анализ рис.4 позволяет' утверждать,что' на окраинах' бивших лесных пчопаде'«. где преобладают старопахотные участки,'содержание гумуса в почвах выгсе, чей в недавно освоенных ^лесных ядрах".

Таким образом, проведённые исследования позволяет выделить две стадия агротехногенйнх изменений серых лесных почв, формиру;:-пихск на карбонатных лессовидных суглинках! деградационнув ста," и '-о, котораядзится 100 лет и характеризуется высокой степенью огяеэния, лессава*а и минерализации органического вещества, идущих на фоне улучшения структурного состояния почв в результате зоогснного Фактора, и, собственно проградационную стадию (период распапки 100 и более лет), в течение которой наблюдается накопление гумуса по ас^ку профиля, но особенно интенсивное в верхней его части (около

за 100 лет), происходят дальнейшее улучшение структуры,°возраста^ ¡гомогенность и крятовинность почв. Оглеенне и.зероятио, лес-еивя* Н1 этой стадии эволюции ослабевает. • ' ' '' '

Ваяно отмэтйть, что в почвенный покров хозяйства, на территории которого изучались пачвн разновозрастных пашен, как:в прошлом, так и з настоящем,вносилось'недостаточное количество органических удобрений.' Дал поддеряанм стабильных запасов гумуса, еяёгоднне iiopvH, з соответствии с расчётами специалистов, доляны быть 8-10 и да'.е 30-35 тони на гектар пагсяи.'В указанные почвы на протяжении 1450-х годов «носилось в среднем Z тоини органичеЬг.яго удобрения на гектар агегодно, а в 1980-х годах - 5-8 тонн на ""октар. Поэтому объчсни¥ь повышение гумускости. сснлаясь на уровень агрохимических иероприятпЗ. било бы невернмч. В других хозяйствах области.пахотные угодья я■»rопл рл.еполагтсл в пределах х*х ареалов серых лес-

ных почв, так и чернозёмов, количество вносимых органических удобрений продолжает оставаться ниже установленных норм. Например, за период 1980-19Я9 г,г.,в среднем по районам области на гектар паини ежегодно вносилось от 3 До б тонн органики.

Целинные чернозёмы Белгородской области до. распапки,вероятно, содержали около 9i органического вепеетва (палеопочвеннме реконструкции, современное содержание гумуса в залежных * целинных чернозёмах региона). Цальнейтее изменение гумусного состояния пахотных чернозёмов изучалось в тех местах, где производилось опробование почв во времена экспедиций В.В.Докучаева (западные районы области) и К.Д.Глинки (восточные районы области); Используя фондовые картографические источники, рукописные и литературные материалы, автор, определил время начали распапки степей в пределах указанных мест. Наиболее старопахотным является участок вблизи оборонительного вала Велгородской засечной черты (возраст распаяки 300-340 лет). Содержание гумуса в пахотных горизонтах чернозёмов этих мест,спустя 100 лет после экспедиции В.В;Докучаева, снизилось в среднем cG.O'i до 4,55 (современное обследование прове-еко сотрудниками ЦЧШ'.УК (19ЯЭ) и автором (1991).

В юго-западной части Белгородской области водораздельные чернозёмы распахивается в течение 250.лет. В почвенных образцах,отобранных в период экспедиции В.В.-Докучаева, в среднем содержалось

гумуса. Повторное обследование пповедено автором и показало, что в пахотных горизонтах чернозёмов в настоящее время содержится около 5,5$ органического вепеетва.

Чернозёмы водораздельных пространств Вейдэлевского ряГюна ка востоке об.ласти кмэят возраст распашки 150 .лет, В первой четпчрти XX А.Панков (1?22) обигпухия постоянство содепчанап гумуса в зтчх почвах ча белнмой площади,которое соответствовало 7,5л орга-нччсског^ в'ц'стса. Соч1к?ч'рмкое, содепхя'чче туиусъ в водораздпЯьны

пахотных почвах указанной территории равно. 5,5?! (по данным областного управления "Белгородсельхозхимия").

Зависимость изменения гумусности почв от возраста распанки позволяет считать, что в пахотннх чернозёмах- Белгородской области происходит однонаправленное во времени снижение запасов органического вещества, причём, темпы дегумификации на первых этапах распадки незначительно отличаются от скорости дальнейшего снижения содержания гумуса. В.пахотннх горизонтах плакорнмх чернозёмов западных районов области,с момента распашки,в среднем за 100 лет терялось 1,5 абсолютнмх процента органического вещества, а в восточних - примерно 2,5 процента гумуса.

Если уровень агрохимического обслуживания в ближайшем будущей не изменится, то „выпахивание" чернозёмов будет продолжаться до конца XXI века (в восточных районах области этот србк будет мёнь-чим), пока содержание гумуса не стабилизируется на отметке 3,5-4,0 процента. Именно такое количество инертного углерода зафиксировано в минерализованном органическом веществе чернозёмов,погребённых под валами и курганами скифского времени и позднего средневековья.

Кроме процесса дегумификации, распашка-чернозёмов сопровождается их подкисдением,дезагрегацией и уплотнением,изменением водного рет.има (гуммдизация), повышением линии карбонатного вскипания,к которым в современных условиях добавилось загрязнение тяжёлыми металлами и другими полмтэнтами. Сравнительная оценка таких тяжёлых металлов как свинец.медь, хром, цинк, никель, и кобальт в верхних горизонтах пахотннх и древних чернозёмов выявила, что вблизи населённых пунктов и,автодорог в современных почвах идёт накопление свинца.превыпапг,(ее фоновое в 2-1 раза. В содержании других метал- . лов не обнаружено существенных различий между сравниваемыми средами.

Риге. 5.

Сопряжённый анализ трендов природной и антропогенной эволюции лесосгепянх почв Белгородской области.

ЛЕСНАЯ ТЕРРИТОРИЯ

ФАКТОР!! КОЯЛЛЕКСи -ПРОЦЕССОВ Время, яет назад

: 5000 4000 зооо 2000 800 400 300 гоо .100 60 30 0

КЛИМАТ 01 о б « ч ю ¿нутрипрофильное перемещение гумуса Леесивах Оглеение Подавление 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 Г I 1 ] 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , 1 1 Г 1 1 Г 1

ш а !►> и Гулус (¡накопление -Зооледотурбации Онар^оначивание Иодцелачиванив ' 1 I 1 -•• »•»у ■•* V* I ; 1 1 | 1 1 1 1 | 1 ' 1 ! 1 1 | | 1 1 1 1 ' 1 1 1 | 1 г 1 ! 1 ' ' 1 1 ' ' 1 ' 1 1 1 . 1

ОСВЕТЛЕНИЕ жт в результате ВМБОгаЧШХ РУБОК Гунусшакоплеше Эооледотурбации Окарбоначивзше Подвдлачивание ; ; 1 ! , Г1 1 ,

Ш О? о гаг ы рц«-> и «о «и се ез оа О СЦ в гг с* с- гч о о Р Г ё «0 о ^ ШЙ, о ~ си V ГС к П О <и о» И ^ >» ж - £ РАСПАШКА ПРИ ШДСЦЧНЭ-ОШб ВОЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Дегукификация -Л < с сив ах Оглеение Подамвниа ; | 1 1 1 1 « | 1 | 1 1 1 Щ^Шх 1 | ! ! 1 I | 1 1 1 1 ! 1 1 , | ,

РАСПАШКА ПРИ ПЗРЕЛОЙЮЯ Я ВзОГОЛЭЩШ!! систвш змедеш • Гумусокакопление Эзопедэтурбации ,0кЗрбОЮЧ»ШЗН!|5 Лс-яцолачиганне бредчел И нижней частей п^Цетй 1 1 1 1 , . 1 , 1 ' т ' .11! 1 ! • 1 ! 1 1 ' | 1 1 1 ! 1 * 1 е я»» < /? 1,11 1 ртл : 1111 1 . 1 1 I 1 , 1 1 '"н ' ! ! 1 ! ' ' ! 1 ' !

,Легумй$*к4ция Л е с г, ч б з н С г л о с и и е . Лодивслвюю верхней чалк прЦу.л.*. | ! I ! ■ ! ! ■ ■ | I ' 1 ШгЬ ! ! 1 1 ' ! 1 ! ' ! 1 1 ■ ! 1 1 ! 5 ! ! ' 1 » .....! .; !, .1......1 1,

- г\

Рис. 5. (Продолжение)

С Т Е П Н А Я

ТЕРРИТОРИЯ

1акторн

КОМПЛЕКС ПРОЦЕССОВ

Врет, лет назад

ООО

О О О О О О О а

ОО О о оо о «=; о

■ч- О Сч1 «О ет и и щ

1—г—1—Г

! I I. I I

I I I I I

I , I I I

I I I I

~г

~Г

1—г

о р»

"Г -

КШАТ

5НЛАС

шотш,

ПКВЩЕНИЕ КОННИЦЫ ПО ИЛЯШ

¿А

О О .

3§е

ООО Га о

"5

« ь- о ¡*» и» о

I5!

ей йЭ

К—' со о ■яз их ло и ОЙ О! КАК

с_>

5яутрцлрофял1>лов лерекетдеяце гунус а Ощелачивание

Ьдкясление_

I I

Г < I

«Ч

и

«ч о»

Сумусонахопление

Заояедотурбацкя

Не гунификация

Зхарбонзчиваняв

"^Лодцелачиваняе

¡^гумификация

Засоление

Осолопвдааняе

Полнел ачиззляв

Уплотнение

Вяутрипрофильное

яерем^здяяе „ гумуса Лессявак

Подселение верхней частя профиля

Дегумификзадя

Уплотменяв

Дефляция

Окар^оиздааняе

Лодцеяачязанне средней и нижней частая профиля

I !

! I | и

4-4-

шшш

I I 1 • ' 1| I »1.1 I I '

• I • 1 . I . Г

1 1 I ! 1 »

1 ! I 1 I 1 ! ! I

ЕШ

Усяоавяв эяакя: - пряролнуа комплекс» процессов

бдноязврзвяе?гяые с природным»,антрологентеэ хоншгекса процессов

лротувзлолехло направгенние с прхргдяыми, ан?; он5геигие хошгяехск ярапсссо»

СОПРЯЖЕННЫЙ АНАЛИЗ ТРЕНДОВ ПРИРОДНОЙ И АНТРОПОГЕННОЙ ЭВОЛЮЦИИ ПОЧВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Результаты собственных исследований, а также исследований других авторов,позволили создать.схему временной направленности комплексов почвообразовательных процессов в результате природного и антропогенного почвообразования на протяжении последних 5000 лет (рис;5).

В суббореальный период голоцена направленность природной и антропогенной составляющих, в целом, совпадала. Например, увеличение роли травянистой растительности и активизация гумусонакопленяя в лесных почвах происходили как в результате аридизации климата, так и по причине антропогенного осветления лесов;' В степной местности ксерофитизация растительного покрова,дегумификация.окарбона-чивание и засоление чернозёмов были вызваны как выпасом животных, так и изменившимися условиями климата.-

В современный субатлантический период знак направленности указанных трендов изменился.- В ходе естественной эволюции почвообразовательный процесс способствовал формированию более гумидных почв, а в результате антропогенной деятельности, напротив, усиливалась роль более аридного почвообразования.- Происходила програда-ция серых лесных почв в чернозёмы в связи с дальнейшим переживанием лесов и распашкой, в пахотных серых лесных почвах и чернозёмах активизировались дефляционные процессы, повысилась линия карбонатного вскипания, уменьаилась годовая норна осадков вследствие сду-вания снега в' балки и возрастания поверхностного стока талых вод в понижения рельефа.

■ Антропогенная деятельность и, в первую очередь.распапка.на • протяжении последних столетий создаёт предпосылки для оиротного-сдвига почвенных зон' и подзон центральной части Яосточио-Европей-

ской равнины в северном направлении.!! ближайшем будущем эта тенденция будет усилена влиянием парникового эффекта,- .

ЗАКЛПЧГ. И И Е

Основные результаты исследования сводятся к сяедучщмм защищаемым положениям:

1. В пределах островной лесостепи Белгородской области современный почвенный покров начал формироваться в раннем голоцене,причём развитие серых лесных почв первоначально происходило з по.чугидро-иорфных условиях на оглеенном субстрате, а чернозёмов - сразу в ав-томорфяоВ обстановке. Природная эволпция почв.была более контрастной в лесных условиях,где формирование серых лесных почв прерывалось средцеголоценовим•этапом чериозёмообразованяя (суббореальнчй период). В степных условиях имел место единый тренд! чернозёмообра-зования от почв, подобных вжним чернозёмам раннего голоцена, ч типичным чернозёмам субатлаптичесяого перчода.

2. На протяжении последних столетия каибв.^е интенсивное техногенное воздейстэие испытывал почвенный покров западно:! и центральной частгй белгородской области.- Яахотнче почвн этих территорий явлчятея более окультуренным;) по сравнения с почвами восточных районов,- Ареалы малу гумус них пахотных почв соответствуют территориям суцзствовавяятс в прячлом яге вв.- Наябояьиве содерхаиае гумуса-отмечено з сравнительно недавно распаханных чернозёмах вблизи о? мест прохождения татарских аляхов,-

3. Аг.ротехчогепная эволвцил тёчпо-серих лесных почз на карбонатных лёссовидных суглинках з течение первых 100 лет распашки характеризуется- деградацйонишд режимом гумусчого состояния,в ¡поеле-.дупчие годи а пахотных почвах идет накопление органичег.г.ог» зеня--ства.и улучшается ^структура ч результате зоогенного фактора. ,

Через 200 лет земледельческого освоения тёмно-серые лесные почвы эволяционипупт в чернозёмы оподзоленнне.

4. Агротехногенные измеиения чернозёмов характеризуются однонаправленным снижением во времени запасов органического вещества, тйипн которого в начальный период распайки незначительно отличаются от скорости дальнейшей дегумификации.Деградация гучуского состояния чернозёмов на водоразделах будет продолжаться до конца XXI века.когда в них останется лимь самая консервативная часть гумуса, отвечающая содержанию органического ocijeсtsа в погребённых средах^

5. Сопряжённый анализ трендов естественной и антропогенной эволюции почв лесостепной части Белгородской области показал,что направленность указанных трендов по знаку совпадала в суббореаль-ныП период голоцена и была противоположной в субатлантический пе-риод.В современную эпоху технопедогенеэ способствует широтному сдвигу почвенных зон и подзон в северном направлении;

список Р,\Ш,0ПШ1ШВШиХ по тт ДИССЕРТАЦИЯ

1. Механогенное нарушение и самовосстановление компонентов ланд['1а')та,// Оптимизация,прогноз и охрана природной среды.!1. :Нау-ка,198о; C,¡22G-22S ( в с ost} торстве с Геннадиевич A.II¿).

2. Антропогенное изменение лесостепных почз Центрально-Чернозёмного района в ХУП-ХП в.в> //Археологические исследования в Центральном Черноземье в 12 пятилетке.Сб.-тез. Белгород,I99Q.C.93-95.

3. Антропогенное преобразование лесов в лесостепной части Днепровского Лезобере/.ьл (по материалам ХУ1-ХХз.в.) .//Археологические исследов-шия з Центральном Черноземье в 12 пятиустке.Сб.тез. ^слгпрод.ЮОО.С.Ой-О? Лв соазторстве с Шатохинмм М.Т.).

4. Тенденция и димачкга изменения численности населения t;a террлтепк,: сое.т>зменнг"1 Вплгородской области (ХУЛ-ХХя .п.) .-//К «сто-р.п Re-л г ор.в дчкип. Burt. 8-:.",г'»род: Се л го род с кий пзд.чм-т, 1900. С.30-37

5. Этапы я тренды техногенной трансформации почвенного пояро-¡а Центральной лесостепи (Белгородская область).-//Вестн.МосК.ун-та; 1вр.5,география, 1993,* 2.С.-29-37 (в соавторство с. Геннадиевна А.-Н,),-

(>. Археологические памятники Белгородской-обласги;Вип.-2<Бел-ород:Упразление культура администрации Белгородской области,1993^ 0С.-(в соавторстве с Дьяченко А.-Г. .Михеевич В^К,-.Ряполовнм В.-М.-).-

7. О направленности изменений во времени гумусного состояния ахотных лесостепных почв (дистанционно-хартогр&фкческая оцема);

/ Почвоведение,1994^* З.С.ПО-116 (в соавторстве с Севинни И.В,-),

8,- Техногенные нарушения природных трендов' зволяции почв< / Уч-йверситеты России,- ГеографияИ*.:Иэд-во ИГУ,1994.СЛ95-Ш в соавторстве с Геннадиевич А.-Н,-.ПузановеЙ Т<А;).-