Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Литологический фактор почвообразования
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Литологический фактор почвообразования"
МОСКОВСКИЙ ОРДЯ1А ШИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИЙ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМКНИ ГОСУДАРСТЁЕШШ У1ШНЕРСИТШ' Ш.М.В.ЛОМОНОСОВА
г > о ра
лп:
„ ,. Факультет почвоведения
На правах рукописи ГАГАРИНА Эльвира Ивановна
ЖТОЛОГИЧЕСКйЙ ФАКТОР ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ <НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРО-ЗАПАДА РУССКОЙ РАВНИНЫ)
Специальность 03.00.27 - почвоведение
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
МОСКВА 1995
Работе вшолш'на на кафедре почвоведения и географии почв биодого-почввшого факультета Санкт-Петербургского государственного университета.
Официальные оппоненты:
1. доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б.П.Градусов
2. доктор географических наук, профессор И.В.Иванов
3. доктор биологических наук, профессор И.С.Урусевская
Ведущее учреждение:
Институт Географии Российской Академии Наук
Защита состоится "1995 г. в 16 часов, 30 минут на заседании специализированного совета Д.053.Об.31 при Московском государственном университете им.М.В.Ломоносова в аудитории М-2. Москва, Ленинские гори, МГУ, факультет почвоведения.
С диссертацией мокло ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.
Автореферат разослан " У- ^е^УЯ^^ 1Э95 г.
Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного совета или прислать отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, по адресу: Х1ЙШ, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет.
Ученый секретарь специализированного совета доктор биологических наук,
профессор Л.А.Лебадева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Согласно современник теоретическим воззрениям. учете о факторах почвообразования входит в шв^й самостоятельный раздел почвоведения - экологи» почв, одной из Бззкейийх задач которой является развитие представлений о роли отдельвнх факторов в почвообразовании и познание общих законов взаимодействия факторов и лочв. Дитологичгский фактор почвообразования по сравнению о другими факторами изучен недостаточно, что в значительной степени связано о педооценкой его роли в формировании почв и почвенного покровз (ПП), особенно в прошлом. Гешонив я® современных проблем геограйо-гонетического почвоведения требует более глубоких знаний о почвообразущих породах, более полного анализа взаимосвязи диалогического фактора и почвообразования в различных природных условиях.
Особенно актуально иоучение дитологического фактора для территории Северо-Запад? Русской равншш, представляющей собой совершенно уникальный район молодых ледниковых равнин со "све-жши'" формами рельефа и разнообразными слабокзмененшми поч-вообразугацими породами, сохранившими местами сильное влияние подстилающих кораншх пород. На фоно относительно однородных биоклиматаческих условий именно это определяет чрезвычайную пестроту и адозшость ПП, своеобразие свойств почв. Поэтому на-, зрела острая необходимость всестороннего анализа литологичес-кого фактора в естественных и антропогенных условиях этого региона. Между тем, исследования по данному вопросу, в частности на Северо-Западе Русской равнины, почти не проводились.
Цель и задача косдацования. Целью работы является всесторонний анализ литологического фактора почвообразования в условиях Северо-Запада Русской равишн. В ходе исследования решались следующие задачи:
1. Разработать принципа классификации почвообразущих пород рассматриваемого региона, выявить основные географические закономерности ах распространения, составить карту почвеобрэзую-щих пород в масштабе 1:1000000 с показом на ней свойств четвертичных отложений, наиболее важных для почвообразования.
2. Изучить гранулометрический, хшичоский и минеральный состав наиболее распространенных на Северо-Западе с.углинисто-
глинистых почвообразувдих пород, выявить его связь о особенностями их литогенеза.
3. На примера почв, развитых на локальных карбонатных и малоизученных красноцва иых бескарбонатных моренах, а также озв-рно-ледниковых глинах звонцев, проанализировать влияние лито-логического фактора на микростроение, состав и свойства почз, выявить особенности развития процессов почвообразования, разработать диагностику и уточнить классификационное положение данных почв.
4. Изучать влияние литологичаского фактора на структуру почвенного покрова (СПП) моренных равнин и конечно-моренных территорий и его соотношение с другими факторами неоднородности ПЛ.
5. На основе изучения истории развития исследуемого региона в позднем плейстоцене и голоцене выявить роль литологического фактора в эволюции дачв и ее специфику на различных почвообра-&,ицих породах.
6. Установить особенности проявления литологического фактора почвообразования в условиях интенсивного антропогенного воздействия на примере рекультивируемых и осушаемых территорий..
Объекта я метода исследования. В основе диссертации лежат материалы, собранные автором в период с 1970 по 1992 года во время полевых исследований почв и ПИ территорий Ленинградской, Псковской и Новгородской областей в составе экспедиций кафедры почвоведения и географии почв и Биологического КШ биолого-почвенного факультета СПбГУ. Основным объектом исследования были автоморфные почвы суглинисто-глиниотого состава, развитые на моренах и озерно-ледникових глинах в пределах моренных равнин и конечно-моренного рельефа.
Поставленные задачи решались с использованием комплекса методов, включающего полевые, камеральные и лабораторные исследования. Основным явился сравнительно-географический метод, заключающийся в изучении почв 13 ключевых участков срис. I) и отдельных опорных разрезов в тесной связи с условиями почвообразования. Изучение СПП осуществлялось по методике В.М.Фридла-нда.Ц972), В.К.Юодиса (1967), Я.М.Годельмана (1969), Для аналитической характеристики научаемых почв применялся комплекс
традиционных химических, физико-химических и других методов анализов и совремотш физических методов (рентгендифрактомет-рический, термический, оптический, микроморфологический, магнитный, мёссбауэровской спектроскопии, сорбционно-статический и др. i. Для обобщения и анализа полученных данных использовались методы вариационной статистика, установления корреляционной зависимости мевду показателями, расчет различных коэффициентов (Дмитриев, 1972; Рухин, 1957; ВодяницкиЯ, 1991>.
ЛачннЯ вклад автора выразился: Ii в разработке программы исследований; 2) в полевок изучении почв и ГШ; 3> в выполнении микроморфэлогических и больней части других камеральных и аналитических исследования, проведонных автором или под непосредственным его руководством; 4) в обработке И интерпретации полученных данных; 5) в теоретическом обобщении оригинальных и литературных материалов.
Научная новизна. Впервые для крупного региона на примере Северо-Запада Русской равнины выполнен разносторонний анализ влияния литологического фактора на почвообразование при различных уровнях организации почв. Обоснована необходимость генетического подхода к классификации почвообразующих пород с учетом литологических признаков, наиболее существенных для почвообразования; выявлены закономерности распространения и составлена первая карта почвообразуншх пород, отракащая указанные принципа. Исследование по единой развернутой программе почвообразущих пород региона позволило получить новую информацию об их составе и свойствах, углубить представления об их тонкодисперсной фракции. На основе детального исследования свойств локальных морен и озерно-ледштковых глин звонцов, а также развитых на них почв, проведен морфогенетический анализ, выявлены литогенные признаки в профадю почв"и их трансформация при педогенезе, показана специфика проявления различных элементарных почвообразовательных процессов <ЭПП> в зависимости от особенностей субстрата, уточнены диагностика и классификационное положение почв. Проведено сравнительное исследование СПП моренных равнин и конэчно-мореяного рельефа, выявлены основные факторы дифференциации Ш, соотношение между ними и роль литогенного фактора в специфике СПП конкретных террито-
рий. Выявлен вклад лнтогенного фактора в особенности эволюции почв на различных породах. Предложена и теоретически обоснована концепция начального почвообразования на карбонатных породах рекультивируемых поверхностей в современных условиях Северо-Запада. Изучено влияние загрязнения карбонатной пылью на свойства почв в районе ПО "Фосфорит". Получены ноше данные о трансформации минеральной части почв на ленточных глинах • при их мелиорации и последующем использовании.
Осиовяыэ положения, представленные к защита
1. Состав, свойства, закономерности распространения основных почвообразувдих пород Северо-Запада являются отражением их литогенеза, что делает необходимым генетический подход к классификации почвообразувдшс пород с учетом литологических признаков наиболее существенных для почвообразования.
2. Современное разнообразие почв Северо-Запада и азональ-нисть ряда из них обусловлены правде всего литогенныыи различиями субстратов, что нашло подтверждение в анализе особенностей почвообразования на локальных моренах и озерно-ледниковых глинах звонцев.
3. состав и структурное состояние тонкодасперсной части по-чвообразущих пород определяют специфику ее трансформации при педогенезе в естественных и антропогенных условиях.
4. Одним из главных факторов дифференциации щ на территории Северо-Запада является литологический фактор, определяющий компонентный состав, сложность, контрастность ПП, характер почвенных ареалов.
6. Эволюция почв и ПП на Северо-Западе Русской равнины на различных породах имела разную длительность, направленность и устойчивость в меняющихся условиях позднеледшковья и голоцена.
6. Особенности литологичеокого состава субстратов определяют темпы и направленность современной эволюции почв яа рекультивируемых и осушаемых территориях.
Практическое значение работы. Разработанная автором диагностика ЗПП б почвах на различных субстратах может быть использована при решении вопросов генезиса и классификации почв. При исследовании ПП территории Оеверо-Запада детальный анализ вли-
яния литогеиного фактора на СШ может служить основой для выделения почвенных районов. Полученные материалы о составе и свойствах почвообразукщих пород и механизмах их трансформации при педогенезе могут быть использованы для прогноза эволюции почв, с особенности ее минеральной массы, при различных антропогенных воздействиях.
Содержащиеся в работе материалы и теоретические разработки нашли применение при составлении почвенно-геохимических карт Ленинградской области (1978), карта почвенно-географического районирования Нечерноземной зоны РСФСР (1934), в исследованиях института СевЗапГШРОЗЕМ,
Развитые в работе теоретические положения, конкретные результаты исследования и практические выводы используются для чтения курсов лекций "Почвообразущиа порода", "Минералогия почв", "Микроморфология почв" на биолого-почвенном факультете СПбГУ и "Основа почвоведения и географии почв" на факультете географии и экологии СПбГУ.
Апробация работа. Основные положения, изложенные в работе, докладывались на х Международном Конгрессе почвоведов (Москва, 1974), на 1\1-уи Всесоюзных съездах почвоведов (Алма-Ата, 1971; Минск, 1977; Тбилиси, 1981; Ташкент, 1985), на Всесоюзных конференциях по микроморфологии почв (Харьков, 1980; Тарту, 1983; Москва, 1988; Пущино, 1992), на 1-й Всесоюзной конференции "История развития почв СССР в голоцене" (Пущино, 1984), на заседаниях VII комиссии ВОП (Москва, 1974, 1993), па координационном совещании по вопросам классификации и диагностики почв (Москва, 1976),на научном семинаре отдела генезиса и географии почв Почвенного института им. В.В.Докучаем (Москва,
1980), на конференции"Почвн и рх биологическая продуктивность" (Тарту, 1979); на заседаниях секции ботаники и почвоведения Ленинградского общества Естествоиспытателей (Ленинград, 1972,
1981), Почвенной комиссии Географического общества (Ленинград, 1970, 1975, 1980, 1981, 1984)» на Всесоюзной научной конференции, посвященной 150-летию агропочвоведения в Санкт-Петербургском университете (Ленинград, 1986); на ковференции "Почвенные ресурсы Ленинградской области" (Санкт-Петербург, 1991), на рабочих совещаниях "Комплексное изучение тэлугилродорфних почв я
почвенного покрова мелиорируемых звшль Нечерноземья "(Москва, 1987; Пущино, 1950», на научных заседаниях кафедры почвоведения и географии почв Санкт-Петербургского университета.
Доклад по диссертационной работе заслушан и обсуаден на совместном заседании кафедры почвоведения и географии почв СПбГУ и почвенной комиссии Географического общества (Санкт-Петербург, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 130 работ; основные положения отражены в 48 из них.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав и выводов. Объем текста - 370 стр., рисунков - 63, таблиц - 105, фотоснимков - 100. Приложение включает 30 стр. Список литературы содержит 449 наименований, из которых 41 на иностранных языках.
Автор глубоко признателен за плодотворную совместную творческую работу Н.К.Матинян, и Л.С.Счастной.
За ценные советы и критические замечания при подготовке диссертации автор приносит искреннюю благодарность зав.каф. почвоведения и географии почв СП6ГУ Б.Ф.Апарину и доценту О.Г. Растворовой. Особенно приятно выразить глубокую благодарность доценту А.Ф.Цыганенко за ценные советы и постоянную поддержку при постановке и выполнении настоящей работы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РЛЕОТ1! '
I. РАЗВИТИЕ ПРВДСТАБЛЕНИЙ О ЖТОЯОГЙЧЕСКОМ ФАКТОРЕ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Учение Докучаева о факторах почвообразования, получившее дальнейшее развитие в работах Сибирцева, Глинки, Виленского, Ноуотруева, исходит из равенства всех факторов, их равноправного участия в образовании почвы, сложного взаимодействия друг о другом. При этом признавалась, что на определенных стадиях развития или в специфических условиях роль отдельных факторов в почвообразовании может существенно изменяться. Позднее укрепилась точка зрения о ведущей роли в процессе почвообразования биологического фактора (Ризположенский, 1892; Вильяме, 1916; Захаров, 1927), что привело к недооценке роли горных пород 'В
формировании поче, поэтому как почвообразователи они изучены слабее других факторов.
Широко развернувшиеся в последние десятилетия географические исследования почв, особенно в неоднородных геолого-геоморфологических условиях, по-новому вскрыли сложные связи между почвообразователями. Роль каждого из них сейчас расценивается лишь на основе и в тесной связи со всеми другими. Особенно много нового в решение указанного вопроса внесли работы И.А.Соколова (1982, 1933), В.О.Таргульяна (1Э82) и других авторов (Чирич, Фалиповсгай, 1972; Кленов и др., 1986; v<?rma, 1987; Касимов, Перельман, 1992 и др.). Однако недостаток исследований по изучению связей между почвообразователями в конкретных природных условиях тормозит дальнейшие теоретические разработку в этом направлении.
Проявление литологического фактора во времени также носит сложный характер (Иенни, 1948; Фридланд, 1964; cheswortîi, 1973; Геннадиев, 1985). Несмотря на сближение свойств почв на более поздних этапах развития, различия почв на разных субстратах никогда полностью не исчезает, даже при их интенсивном окультуривании (Липкина, 1993).
В отечественных классификациях почв литологический фактор учитывается как на высоких, так и на низких таксономических уровнях (Герасимов, 1962; Глазовская, 1966; Классификация почв СССР, 1977; Фридланд, 1982;- Шишов, Соколов, 1989; Соколов, 1991). Это заставляет исследователей почв конкретных регионов по-разяому решать вопрос о классификационном положении почв на различных породах (Бабаханов, Кочубей, 1980; Сизов, 1989; Горячкин, 1993), а также питаться создать систему диагностических признаков и классифякацио почв по литолого-минералоги-ческому составу (Градусов, Фридланд, Чьшжова, 1986). Вопрос об учете литогенного фактора при классификации почв требует дальнейшей разработки.
В исследовании ллтологического фактора почвообразования большое значение имеют рэботч В.В.Добровольского (1964, 1966 и др.), посвященные изучению четвертичных отлокений и роли ги-пергеньых процессов в формировании их состава и свойств. В последнее время была высказана гипотеза о заметной роли гидро-
термальных процессов в экзогеиезе и почвообразовании (Соколов, 1992; Соколов, Михайлов, 1992), что допускает не гипергенноэ, а эндогенное гидротермальное происхождение ряда поверхностных образований. Большой интерес представляет также учение о генетических типах континентальных осадочных образований и их классификация (Шанцэр, IS6G, 1980). Общепринятой же классификации почвообразундих пород пока не существует. Породы классифицируют по разным принципам: по водным свойствам (Неуструев, 1931>, по степени выветренности (Фридланд, 1970), по свойствам, существенным для почвообразования (Цыганенка, 1972), по гранулометрическому составу с учетом генезиса пород (Герасимов, Глазовскаи, 1960), по характеру влияния горных пород на почвообразовательный процесс (Самойлова, IS83). В последние года успешно разрабатываются подхода к региональным классификациям почвообразуюцих пород (Романова и др., 1988; Урусевс-кая, 1990) и к классификации пород для различного назначения илберот, 1986).
Недостаточно полно отражен лятологичвский фактор почвообразования на картах почвообраэувдих пород и четвертичздах отложений (Чижиков, I9G8; Ковда, 1973; Карта четвертичных отложений СССР, 1976 и др.). Назрела необходимость составления карт почвообразуюцих пород и почв с учетом их литолого-минералогического состава. Основы такого подхода намечены В.В.Добровольским (1964), В.П.Градусовам (IS76), Б.П.Градусовым и А.Г.Черняховским (1991). Однако реализации этого подхода мешает недостаточная изученность вещественного состава гочвообразущих пород и почв различных регионов. Поэтому весьма актуальным является дальнейшее накопление конкретной информации, в частности региональной, и теоретическая разработка учения о литологическом факторе почвообразования.
2. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ НА СНВЕРО-ЗАПАДЕ РУССКОЙ РАВНИНЫ
Рассматриваются геология, рельеф и биоклиматические условия территории Ленинградской, Псковской и Новгородской областей.. Отмечается сложность геолого-геоморфологичаского строения, разнообразие и разновозрастнооть коренных пород (от архоя до пе-
рми), влияние последних на рельеф дочетвертичной поверхности, который в основнкх своих чертах сохранился в современном рельефе. Своеобразие природа Северо-Запада определяется прааде всего тем, что вся ого территория в позднем плейстоцене находилась в зоне развития Валдайского оледеления, поэтому для нее характерны наибольшая сохранность форм рельефа, созданных последним оледенением, и относительная молодость ландшафтов. Коренные кристаллические и осадочные породы почти повсеместно перекрыты четвертичными наносам, модность которых сильно варьирует. На больших площадях четвертичные отложения столь маломощны, что коренные породы влияют на их свойства, или выходят на поверхность.
Самой характерной чертой современного макрорельефа всего Севоро-Загзда является чередование возшпенростей, продстэвля-вдих в основном область господствз холмисто-моренного рельефа, и слаборасчлененотх моренных и водноледниковых равнин (Сяворо-Ззпад РСФСР, 1949; Исаченко и др., 1965; Геоморфология и четвертичные отложения Северо-Запада Европейской части СССР, 1969 и др.).
Исследуемая территория расположена в двух природных зонах (таежной и хвойно-шроколистветшх лесов), однако климатические показатели, за исключением крайнего северо-востока (средняя тайга), сравнительно слабо различаются на всей площади и очень постепенно изменяются в широтном направлении.
3. ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖНОЙ СЕВЕРО-ЗАПАДА РУССКОЙ РАВНИНЫ КАК ПОЧВООБРАЭЛВДЕ ПОРОДЫ
Классификация и распространение почвообразуших лород. Почвообразушдами породами на игследуемой территории являются рыхлые осадки преимущественно четвертичного"возраста. Несмотря на достаточно хорошую их изученность (Соколов, 1955; Рухина, 1959, 1960, 1961, 1973; Геоморфология и четвертичные отложения Северо-Запада Европейской части РОФСР, 106Э1 и наличие карта четвертичных отложений этой территории (1971), тем не менее, как почвообразуюиие породы они исследованы недостаточно. Имеющуюся карту четвертичных, омовений нельзя рассматривать как карту почвообразуюцих пород, так как при составлении геологи-
ческих карт не учитывается самый верхний слой, в котором и развилась почва, а показаны Солее глубокие осадки. Кроме того, на ней не отражены свойства пород, наиболее важные для почвообразования (кроме гранулометрического состава). Поэтому наш совместно с А.А.Хантулевым была составлена схематическая карта почвообразукцих пород Ленинградской, Новгородской и Псковской областей М = 1:1000000 -(1974), на которой отражены осадки первых двух метров. За основу взят генетический тип почвообразук-щих пород и отражена его связь с рельефом и литологией. По происхождению, составу и свойствам почвообразующиэ породы Северо-запада делятся на три генетические группы: собственно-ледниковые (морены основные и краевые); водно-ледниковые (флюви-огляциальные и лимногляциальные) и древнеаллювиальнне; элювиально-делювиальные. Местами распространены и более поздние осадки - морские, аллювиальные, торфа. Из литологических признаков на карте отмечены гранулометрический состав, двучлен-ность и карбонатность город. С поэтапной дегляциацией связаны различия в возрасте шчвообразуодих пород, поэтому на карте показаны границы стадий валдайского оледенения, фиксирующие разновозрастные части территории Северо-Запада.
Гранулометрический и вещественный состав почвообразувдих пород как отражение их литогенеза. Для изучения гранулометрического состава почшобразущих пород полученные нами данные усреднялись, по ним расчитывались различные гранулометрические показатели (медианный диаметр, коэффициент сортировки, половинный квартальный размах, коэффициент асимметрии, энтропийная мера), отражающие основные особенности распределения зерен в изучаемых осадках и в некоторой мере условия их образования. Выявлено, что морона, покрывающая до 45% поверхности Северо-Запада, наиболее неоднородна по гранулометрическому сортаву, причем различия в составе морен одного возраста часто намного больше, чем разновозрастных стадиальных морен. Это связано с особенностями рельефа и состава коренных пород, что наиболее четко проявляется в основных моренах, и, в частности, в моренах лужской стадии валдайского оледенения, среди которых большую площадь занимают локальные моряны.
Водноледниковые осадки представляют собой более однородные
породы. Среди озерно-ледниковых глин наиболее сортировавший и постоянными по составу являются звонцовые глины (легкие и средние), что связано с однородными условиями их образования в водоемах, борта которых были образованы мертвым льдом (Малаховский, 1978). Гранулометрический состав ленточных глин отличается от звонцовых, покрывающих плащеобразно наиболее высокие моренные холмы, большей шлеватостыо и меньшей выдержанностью состава по регионам их распространения, что обусловлено колебаниями глубины и режима позднеледниковых бассейнов. Около 30$ поверхности Северо-Запада сложено легкими породами - песками и супесями различного происхождения. В своей толше четвертичные отложения часто неоднородны, особенно морены, верхние горизонты которых подвергались перемнванию талыми водами, что привело к их заметному облегчению. Химический и минеральный состав пород тесно связан с их гранулометрическим составом и отражает влияние пород области сноса материала, местных коренных осадочных пород, условий формирования четвертичных отложений и длительности гипергенных изменений в осадках, оставленных ледником. Особенно важное значение для почвообразования имеет наличие нестабильных для условий Северо-Запада карбонатных и железосодержащих минералов, которыми наиболее богаты локальные морены, что предопределяет создание на них особых условий почвообразования. В более древних стадиальных моренах отмечается снижение содержания тяжелой фракций и увеличение доли устойчивых к выветривании минералов, свидетельствующее о роли гипергенных процессов в трансформации ледниковых осадков. По сравнению с обломочной частью морен, их тонкодисперсная фракция изучена недостаточно. Отмечается ее двуххомпонентный гидрослю-дисто-каолинитовый состав, но связь его с возрастом стадиальных морен не рассматривается (Рухинз, 1960, 1973; Соколова, 1985 и др.). Полученные нами результаты термовесового и рент-гендифрактоматрического анализов разновозрастных стадиальных морен показали, что вещественный состав их илистых Фракций довольно сходен: преобладают гадрослюди (в локальных моренах часто триоктаэдрические), в меньшем количестве присутствует каолин».г, лабильная фаза преимущественно в виде смешаннослой-ного образования гидрослюдисто-монтмориллонитеврго ттта- В ка-
честве примеси в ряде морен отмечаются кварц, хлорит, гйтит. С увеличением возраста морен наблюдается тенденция накопления в них лабильных минералов, что свидетельствует о трансформации гидрослюд в сторону монтмориллонита. Состав ила звонцовых глин существенно не отличается от ила морен, но является более постоянным. Тонкодисперсная часть почвообразущих пород неоднородна не только по составу, но и по свойствам, в частности по пептизации в воде. По атому признаку почвообразующие порода Северо-Запада резко отличаются от покровных отложений, распространенных вне зоны валдайского оледенения. Наибольшей пепти--зацией в воде характеризуется илистая фракция озерно-леднико-вых глин, что связано с особенностями их литогенеза. Илистая фракция морен менее однородна. Наименьшая пептизация ила в воде отмечается у локальных карбонатных морен, что предопределяет и меньшую его подвижность при почвообразовании. Отсутствие заметных различий в минеральном составе различных категорий илистой фракции почвообразуицих пород Северо-Запада наряду с выявленными различиями гидросорбциониых свойств водопептизиру-емой (ВПК) и агрегированной (АИ) категорий ила позволяет предположить, что в агрегированном состоянии находятся наиболее тонкодисперсные минералы илистой фракции. При увеличении смо-ианнослойной фазы в иле почвообразуидих пород отмечается ее концентрация в АИ. Различная склонность илистой фракции к пеп-таз&ции в воде находит отражение в микростроении пород, а также в оптических свойствах их плазмы.
Исследование калийного состояния суглинисто-глинистых пород выявило-его тесную связь с содержанием в них полевых шпатов, слюд и гидрослюд. Большая часть калия находится в потенциальном и ближнем резерве. Наиболее обеспечены калием авонцовыэ глины. Морены же по этому показателю весьма различаются.. Наименее обеспечены калием локальные карбонатные морены,
Почвообразующие породы Северо-Запада богаты целым рядом микроэлементов, концентрация которых зависит от генетического типа осадков и геохимического района их распространения. Наиболее высокое содержание микроэлементов отмечается в озерцо-, ледниковых (особенно звонцовых) глинах, а низкое - в озерно-ледниковых песках. Повышенная концентрация микроэлементов на-
блюдается в почвообразувдих породах районов, расположенных у подножия Валдайской возвышенности па пути миграции элементов к основной депрессии Северо-Запада-Приильменской низине.
4. ВЛИЯНИЕ ПОЧВООБРАЗУЮЦИХ ПОРОД НА СОСТАВ И СВОЙСТВА ПО'© НЕКОТОРЫХ ТИПОВ ЛАНДШАФТА Почвы моренных равнин с близким залеганием карбонатных осадочных пород являются наиболее плодородными и изученными почвами исследуемого региона (Сибирцев, 1896; Глинка, 1903, 1923; Тихеева, 1932, 1933;-Зайцев, 1935; Заваливши, 1939; 'Пономарева, Мясникова, 1954; Гагарина, Хантудев, 1961; Хянтулев, 1962; Строганова, Урусевскэя, 1975 и др.). Однако вопросы их генезиса и классификации все еще остаются дискуссионными, а процессы трансформации минеральной массы при почвообразовании, как и выветривание карбонатных пород в условиях Северо-Запада недостаточно изученными. Анализ литературных и собственных материалов показывает, что растворение карбонатных осадочных пород, протекающее одновременно с их физическим выветриванием, в условиях Северо-Запада происходит достаточно интенсивно (Гагарина, 1963; Каск, Хейнсалу, 1985; Макеичева, 1991) и может соп-рововдаться остаточным накоплением на их поверхности нерастворимой примеси, а также относительным накоплением доломита за счет более интенсивного растворения кальцита. Для коры выветривания карбонатных пород в условиях Северо-Запада характерны три зоны: трещинная, обломочная и дисперсная, но чаще наблюдается совмещение двух последних, когда дисперсный материал является заполнителем между обломками карбонатных пород. С помощью лабораторного моделирования нами было выяснено, что в ходе выветривания обломков известняка и доломита в толще четвертичного субстрата происходит разрушение структурных связей за счет растворения правде всего криптокристаллического карбонатного вещества, что ускоряет доступ агрессивных растворов к карбонатным зернам и растворение последних. Одновременно на поверхности карбонатных частиц и внутри пор выщелачивания наблюдается концентрация веществ, переносимых растворами, что является результатом действия микрогеохлмических барьеров и ведет к их метасоматическому ожелезнению и оглиниванм. Лито-
генные признаки бывшей карбонатности горизонтов почв выражены в виде: железисто-глинистых агрегатов с характерной ячеистой структурой, в которых могут сохраняться остатки сильнокорродарованных карбонатных зерен; наличия окремненных окаменелостей, содержащихся в карбонатных породах; гнезд терригенного материала карбонатных пород (мергеля, мергелистых пород); идентичности минералогического и гранулометрического состава почв и терригенного материала карбонатных пород (Гагарина,1968, 1970; Каск, Вэбер, 1975; Каск, 1985). Оглиненный горизонт, наблюдаемый часто на контакте четвертичных отложений с карбонатными осадочными породами, имеет скорее всего иллювиально-метаморфическое, чем элювиальное происхождение, связан с резким проявлением макрогеохимического барьера и зависит от мощности и состава четвертичного субстрата.
Почвы на локальных карбонатных моренах наиболее распространены на Ордовикском плато, в Девонской низине и вдоль карбово-вож'о уступа. Ранее нами было проведено исследование этих почв в Девонской низине (Гагарина, 1969, 1973, 1974; Хантулев, Гагарина и др., Х974). Для более детального их изучения был заложен ключевой участок А 5 на Ордовикском плато. В зависимости от мощности моренного покрова и степени его карбонатности здесь были выявлены различные почвы; дерново-карбонатные типичные при небольшой мощности моренного наноса, бурые лесные насыщенные при средней глубине залегания карбонатной плиты (764 см), бурые лесные лессированные (9245 см), дерново-подзолистые (126^10 см). Близкие результаты были получены М.К.Строгановой и М.С.Урусевской (1975). Исследуемые почвы отличаются от зональных дерново-подзолистых по макро- и микростроению, физико-химическим а химическим показателям. Распределение гранулометрических фракций в их профиле является результатом не только педогенных процессов, но и литогенной неоднородности толщи субстрата, что связано с разным соотноиеяием в ней дальне-приносного и местного материала. Исследуемые почвы характеризуются высоким содержанием валового железа, преобладанием си-силикатннх форм над несиликатными, окрясталлиэованных над аморфными, что свидетельствует о слабой выветренности почв и ма-
лой подвижности телвзэ в их профиле. Отмечается прямая корреляция между валовым Ге (г»0,55-0,87),а также его дитионптраот-воримыми формами (г-0,45-0,80), и илом, что допускает возможность перераспределения железа с илистой фракцией, т.е. путем лессиважа. Магнитная восприимчивость исследуемых почв невысокая (менее 20хЮ~6 СГСМ см3/?), а кривая ее распределения носит аккумулятивный характер. Более низкая магнитная восприимчивость илистой фракции, чем почв в целом, свидетельствует о том, что сильно магнитные минералы сосредоточены в крупных фракциях. Это подтверждает слабую выветренность минеральной части почв. Исключение составляет лишь бурая лессированная почва, в которой процессы выветривания и лессиважа протекают более интенсивно. Гидроксиды ге. з почвах на карбонатных моренах представлены в основном гЭтитсм. Лепидокрокит практически отсутствует, а содержание гематита составляет менее 0,3% от массы почвы.
Как в обломочной, так и в тонкодисперсной части почв отчетливо наблюдается влияние коренных пород, особенно в составе нижних горизонтов. В верхних же горизонтах увеличивается содержание эрратических минералов. Выветренность легкой фракции, в которой преобладают кварц и калиевые полевые шпаты, невелика, о чем свидетельствуют низкие значения кварц-полевошпатового коэффициента (1,6-2,7), Незначительное содержание тяжелой фракции (0,2-0,9 %), преобладание в ее составе рудных минералов (гематита, лимонита) характерно для карбонатных осадочных пород (Рухина, 1973). Из прозрачных минералов, преобладают гранат, циркон, турмалин. Минеральный состав илистой фракции также отражает влияние коренных пород, так как в ней преобладают диоктаэдрические иллиты (80-90 Ж), являющиеся основным глинистым компонентом'карбонатных осадочных пород. В гораздо меньшем количестве присутствует каолинит (10-20 %), наследуемый почвами от продуктов разрушения эрратического материала. Отмечается незначительное содержание хлорита и смешапнослойных минералов,представленных неупорядоченными иллит-вермикулитом, иллит-монтмориллонитом и хлорит-вермикулитом, что свидетельствует о слабых трансформационных превращениях глинистых минералов в этих почвах. В процессе почвообразования содержание ил-
литов в верхних горизонтах почв снижается и отмечается накопление в них каолинита, что является результатом как выветривания, так и неоднородности глинистого вещества в профиле этих почв. Близкие результаты били получены для аналогичных почв Эстонии (Зверева, 1964; Оя, 1970), Новгородской (Гагарина, 1973) и Ленинградской областей (Градусов, Урусевская, 1974).
Слабая пептизация илистой фракции карбонатных локальных морен в воде характерна и для исследуемых почв: во всех разрезах резко преобладает ДМ, составляя 70-Й9 % от всего ила. с выщелачиванием почв увеличивается содержание ВПИ как в гумусовых, так и в иллювиальных горизонтах. Чем резче дифференциация профиля почв на гор/зонты, тем больше содержание В1Ш в гор. В(. и меньше общее количество ила в элювиальных горизонтах, что наряду с увеличением натечных форм плазмы в иллювиальном горизонте свидетельствует о роли лессиважа в текстурной дифференциации профиля.
По химическому составу выделенные категории ила заметно различаются: ВПИ больше обогащен кремнеземом, а в АИ и ПСИ (про-чносвязанный ил) отмечается концентрация полуторных оксидов и гумуса. Относительная концентрация насиликатных форм железа в ВПИ подтверждает возможность совместного паредвижения их с илом, что доказывается железисто-глинистым составом натечных форм плазмы. Различия в минеральном составе категорий ила, особенно верхних горизонтов, также существуют, но проявляются не столько в качественном составе минералов, сколько в их количественном соотношении и особенностях кристаллохимического состояния слоистых силикатов. В пешжзированное состояние переходят в первую очередь такие компонента минеральной части почв, которые в силу специфики своих свойств не могут принимать активного участия в образования структуры почвы (кварц, полевые шпата, елвда, каолинит). В агрегированном состоянии находятся гидроелвды, кристаллическая решетка которых в какой-то мере дзградарована, смешаннослойныэ образования со смэкти-товым пакетом и хлорит. Особенности структурного состояния глинистых, минералов ПСИ и их распределение по профилю свидетельствует о наименьшей степени преобразования этого материала при выветривании - почвообразовании. По-видимому, это исходный
ил, унаследованный от почвообразукмей порода и защищенный от различных изменений железистыми пленками.
Итак, присутствие карбонатов в почве создает особые условия для развития почвообразовательного процесса, отличные от условий, характерных для некэрбонатных почв. В формировании дерново-карбонатных и бурых лосных почв на локальных карбонатных моренах принимают участие такие процессы, как декарбонатиза-ция. выщелачивание, ферсиаллитизация, лзссивак и гумусонакоп-ление, сопроваждатеееся образованием водопрочной структуры. Интенсивность проявления указанных процессов зависит от содержания карбонатов в породе и степени выщелоченности почвенных горизонтов.
Почвы на локальных красноцветшх бескарбонатаих моренах. К югу и юго-востоку от Ордовикского плато морена приобретает красно-бурую окраску, что связано с широким развитием здесь девонских пород, чрезвычайно пестрых по литологическому составу и местами залегающих близко к поверхности. Это способствует широкому распространению красноцветшх локальных морен. В отличие от почв на локальных карбонатных моренах, исследуемые почвы изучены недостаточно, особенно с точки зрения влияния коренных пород на их свойства (Ануфриев, 1932; Благовидов, 1946; Хантулев, 1960; Чертов, 1981; Веденина, 1981). Объектом изучения явились почвы ключевого участка * 4, расположенного в бассейне реки Оредеж и верхнего течения реки Луги. Исследуемая территория находится в западной части обширной Девонской низины, где коренные порода представлены красноцвэтными песками и песчаниками среднего девона с прослоями красноцветшх глин. Для них характерна частая смена петрографических разностей в вертикальном и горизонтальном направлениях" при преобладании песчаных отложений Над глинистыми. Анализ литературных материалов (Рухин, 1948, 1961; Филиппова, 1958; Рухина, 1960; Лысенко, 1986 и др.) и полученных нами данных показывает, что девонские порода представлены здесь мелкопесчашми и песчано-ило-ватыми слабокислыми осадками с высоким содержанием железа (до 88 в глине и до 3« в песке), которое почти наполовину представлено несиликатными формами, что и определяет характерную
окраску пород. В составе их легкой фракции преобладает кьарц; содержание полевых шпатов не более Х0-15Ж, слюд - до В% (среди них в значительном количестве присутствует биотит). В тяжелой фракции преобладают устойчивые рудные минералы, среди которых гематит составляет до 40%. Тонкодистарсная фракция имеет илли-товый состав с преобладанием триоктаэдрических иллитов. Отмечается заметное содержание хлорита, гематита, присутствие каолинита, незначительное содержание смешанпослойной фазы со сме-ктитовым компонентом.
Формирующиеся здесь почвы по степени влияния коренных пород на почвообразование можно разделить на три группы. К первой нами отнесены печен, приуроченные к выступам коренных пород. Примесь моренного материала в них незначительна, и на глубине 50-60 см залегает малоизмененная толща девонских пород.Ко второй группе относятся почвы, развитые в более гетерогенном субстрате - локальном моренном суглинке, опесчаненном с поверхности, который на глубине 60-120 см подстилается коренной пес-чано-глишетой толщей. Третьи группу составляют почвы, весь профиль которых развит в моренном субстрате. Сильная опесча-ненность верхней части моренного суглинка придает ему отчетливо двучленный характер. Примесь коренного субстрата определяет степень дифференциации профиля на горизонты, состав и свойства почв. Наиболее отчетлива это проявляется в почвах первой группы. Согласно современной классификации (Классификация и диагностика почв СССР, 1977) на девонских г лжах формируются дерново-слабоподзолистые почвы (среднедерновые неглубокоподзолис-тые) со строением профиля А0-А1-А2В-В-ВС-в. На девонском песке развиваются поверхностно-подзолистые почвы (А0-А1А2-В1ге-В2-ВС -и). Литореликты коренного субстрата присутствуют по всему профилю этих почв, особенно их много в нижних горизонтах. В скелетной части почв они представлены зернами минералов окатанной формы, поверхность которых покрыта железистыми пленками (в основном это розоватые зерна кварца, а в тяжелой фракции -турмалина). Глинистые литореликты представлены обломками девонской глины с признаками растрескивания, размывания и переотложения в виде глинисто-железистых кутан. Влияние коренных пород отчетливо проявляется в сортированное™ гранулометрическо-'
го состава почв, в физика-химических свойствах (Р^да = 3,95,0 в верхних горизонтах и 5,4-5,7 в нижних, низкая насыщенность основаниями), химическом составе. Наряду с высоким содержанием валового жэлезэ, среди ого носиликатных форм преобладают «кристаллизованные. Подвижность Ге невелика и связана в основном с передвижением ила. Среди минеральных форм г© преобладает гематит (1-2 % от массы почвы), который концентрируется преимущественно в тонкодисперсноЯ фракции, коррелируя с содержанием дитиоштрастворимого железа (г=0,70). Магнитная восприимчивость почв - низкая (<20хИГе СГСМ см3/?). Ее увеличение наблвдаеся при снижении содержания ила в почве.
Минеральный состав скелетных и тонкодисперсной фракций также отчетливо отражает влияния коренных пород, субстрат которых в почвенном профиле подвергается выветриванию, что особенно заметно в траноЕюрмации трисктаэдрических иллитов и их верми-кулитизации, наиболее интенсивно проявляющейся в песчаных почвах. Трансформационные изменения в глинистой почве выражены слабее, о чем свидетельствует меньшее содержание смешаннослой-ной фазы. С выветриванием крупных фракций связано накопление хлорита в составе ила верхних горизонтов. Как и в почвах на карбонатных моренах, среди категорий ила преобладает АИ, что связано с высоким содержанием в почве несиликатных форм железа и отражает особенности коренных пород, в которых АИ составляет 60-70 % от суммы всех шдфракций ила, ВПК - 20-30 %, ПСИ - 10 -13 %. Закономерность в минералогическом составе выделенных категорий ила аналогична таковой в почвах на локальных карбонатных моренах. Общим является и неглубокая трансформация слоистых силикатов при почвообразовании.
С литогенной неоднородностью толщи связана более резкая дифференциация профиля второй группы почв по сравнению с первой. В зависимости от мощности и степени облегченное™ ьерхней толщи пород подзолистый горизонт внрчжен в них в разной степени и имеет белесоватую или палевую окраску. Суглинистые разности относятся к дерново-подзолистым (слабодерновым даглубо-коподзолистам) со строением профиля: А0-А|-ПА2(пал.)-А2В-ШВ -ВС-о, а супесчаные - к поверхностно-подзолистым контактно-глееватым: А0~А2~А2(пал.)"~ А2В~11В~ШЕС-С- в верхних горизон-
тах этих почв заметно больше примеси моренного материала, чем в почвах первой группы, что отражается в меньшей их сортирован-поста, большем содержании частиц крупнев X мм, более высоком содержании светлых угловатой формы зерен кварца и плагиоклазов, роговой обманки, а в илистой фракции даоктаздрических ил-литов и каолинита. Наряду с заметной морфологической дифференциацией их профиля, отмечается также более отчетливая диф5э-рбнциация по гранулометрическому, химическому, минеральному составу .В отличие от почв первой группы, окрасталлизованные формы железа преобладают лишь в нижних горизонтах, где сильнее сказывается влияние коренного субстрата. В верхних горизонтах их содержание снижается до 10-19 % от суммы несиликатных форм железа, что свидетельствует о большей подвижности последнего. Характер распределения окристаллизованного железа изменяется от аккумулятивного к элювиальному и сильноэлювиальному.Перераспре деление железа по профилю также происходит шесте с илом, о чем свидетельствует железисто-глинистый состав натечной плазмы. Магнитная восприимчивость становится еще более низкой, а среди минеральных форм железа появляется лепидокрокит, который диагностируется по всему профилю с максимальным содержанием в горизонте В, особенно его илистой фракции, накопление лепидо-крокита в этих почвах связано с интенсивным выветриванием биотита и хлорита коренных пород на контакте двух толщ. Образованию заметного количества этого минерала, видимо, способствует более резко выраженная двучленность профиля, при которой периодически возникают условия для медленного окисления , высвобождающегося при выветривании из кристаллических рещэток минералов. Развитием лепидокрокита по биотиту, по-видимому, объясняется и довольно крупный размер его кристаллов.
Илистая фракция верхних горизонтов этих почв заметно обогащена каолинитом, в шшшх горизонтах резко возрастает содержание гидрослюд, а хлорит преобладает над каолинитом. Смешанно-слойная фаза накапливается в осветленном горизонте Ао. Среди категорий ила преобладает АИ, но дифференциация содержания различных категорий ила и их минерального состава выражена более резко. В ВШ верхних горизонтов больше накапливается каолинита и гидрослюд мусковит-серицитового состава, в нижних - повыша-
ется содержание триоктаэдричиских слюд. Различия в составе Ali также заметнее, но, за икушчони&и горизонта aj, сохраняется преобладание в нем трисктаэдрических гилрослюд.
Профиль почв третьей группы еще более резко дифференцирован по горизонты, в нем более отчетливо проявляются признаки опод-золенности и поверхностного оглеения. Это в основном подзолистые и дерново-подзолистые поверхностно-глееватые почвы со строением профиля: Ag-AjAg^j-Ag^j-IIAgB-B-BC-C. По своим свойствам они мало отличаются"от зональных почв, влияние коренных пород в них менее выражено.
Таким образом, чем больше примесь коренного субстрата, тем в меньший степени выражена дифференциация профиля и развитие в нем подзолистого процесса. Причиной является богатство пород триоктзэдрическими слюдами, хлоритом, обогащающими почву при выветривании гидроксидами железа, а также присутствие окрис-таллизованных форм несиликатного железа, представленных в основном гематитом. Железистые пленки на поверхности обломочных и глинистых минералов, придающие красноватую окраску местным почвам, тормозят их дифференциацию на горизонты, так как присутствие в ¡их гематита замедляет развитие процессов отбеливания и оглеения (Кураев, 1968; Найруменд, Тедроу, 1990). Морфо-гонетический анализ почв показал, что они формируются при разном наборе и степени выраженности ЗШ.
Почвы на красноцвэтных коренных породах девонского и пермского возраста, или на породах с примесью этого субстрата широко распространены на территории Русской равнины. Они описаны в Прибалтике (Лауенкрапча, i960), Првдуралье (Коротаев, 1962; Добровольский и др., 1992), на Европейском Севере (Горячкин, Макеев, 1991) и выделены на различных таксономических уровнях (от особых типов до особых родов). По нашему мнению, красно-цветные почвы на девонской глине, или морене, значительно обогащенной примесью коренных пород, следует относить к типу бу-роземных почв (кислых, лессивированннх или псевдоподзолистых), а почвы с более дифференцированным строением профиля, приуроченные к локальным перемытым с поверхности моренам с меньшей примесь» девонских красноцвэтных пород, к подзолистым и дерново-подзолистым пестроцветвым (красноцветнчм).
Почва на озеряо-ладниковмх глинах звонцев (поддубицы). Ис следователи поддубиц, отмечая отличив этих почв от дерново-подзолистых, тем не менее, не были единодушны в определении их классификационного положения и относили эти почвы к бурым лесным (Якушевская, 1965), дерново-подзолистым (Бойчук, 1967; Бганцов, 1983), или переходным меаду ними (Рожнова, Касаткина, 1970). Объектом наших исследований явились почвы звонцев трех ключевых участков, расположенных в подзоне хвойно-вшроколист-веншх лесов (* 9), юшой (* 8) и средней {# 6) тайги, соответственно на Бежаницкой, Валдайской и Вопсовской возвышенностях. Сравнительное исследование почв трех регионов показало, что наиболее отчетливо от дерново-подзолистых почв отличаются поддубицы Псковской области. При слабой морфологической дифференциации профиль их заметно да$фбрв!широван по гранулометрическому и валовому химическому составу, что обусловлено прежде всего элювиально-иллювиальным распределением ила и связанного с ним железа. Несмотря на карбонатность породы, кислотность почв (гидролитическая и обменная, связанная в основном с А1) относительно высокая, особенно в верхней части иллювиального горизонта, а вынос поглощенных оснований не сопровождается выносом А1. Поддубицы характеризуются высоким содержанием гумуса (6-7 %), гуматно-фульватным его составом и постепенным убыванием по профилю. Они наследуют от породы высокое содержание валового железа. Несиликатное железо представлено в верхних горизонтах праимущ&стветю аморфной, а в нижних - окристалли-зованной формой. Распределение его по профилю довольно равномерно, что свидетельствует о том, что в ходе почвообразования происходит лишь изменение в соотношении форм железа по профилю, т.е. накопление более подвижных без их выноса. Минеральные формы железа представлены в четырех ЯГР-формах: I Мелкодисперсного гематита, 2)мелкодисперсного гбтита, 3)ге2+ в октаэдри-ческих позициях силикатов, 4)гв3<" в октаэдрических позициях силикатов и супермагнитных и парамагнитных гидроксосоединэниях ге3'. Все четыре формы железа наследуются от породы, но в ходе почвообразования соотношение мевду ними несколько изменяется: замотно увеличивается содержание четвертой формы, уменьшается содержание второй и третьей, а количество гематита не меняется
Оглаение поддубиц, расположенных в микропсшидашнх рельоф^, сопровождается усилением дифференциации профиля на горизоити, увеличением всех форм кислотности, снижением еумш поглощении« оснований, большим накоплешюм подвижных форм железа (оргаю-мииеральних), сегрегацией железа в конкреции.
При заметной гранулометрической дийирвгцтьции првфйля иод дубиц, химический состав их илистой фракции почти ни изменяет ся. Отмечается высокое содержание в ней ге, 1/6 часть которого представлена его нэсиликатшми формами. Среда минеральных форм в иле уменьшается содержание гематита и ге^ а силикатьх по сравнению с почвой е целом, диагностируется лепидокрокит, чао свидетельствует о трансформационных превращениях минералов железа.
По данным дифрактоматрии минеральный состав ила цоддубиц резко различается в пределах верхней (до 60-70 см) и нижней частей профиля. В нижних горизонтах он преимущественно гидра слвдисто-каолинитовый, в верхней помимо этих минералов стмечь ются триоктаэдрический хлорит, слюда-смвктитоыю образования, а в элювиальных горизонтах в заметном количестве присутствует гидробиотит с наиболее четко выраженными признаками упорядочен ности чередования пакетов. Последний может рассматриваться как сингенетический продукт современного почвообразования. Оглее-ние заметно не сказывается на состава глинистых минералов и направленности их трансформационных превращений, которые в целом для поддубиц являются слабыми. В основном отмечается дог радация триоктаэдрических слюд и вынос глинистых минералов, унаследованных от породы. Увеличение роли "¡мешаннослойных ми нералов со смектитовым пакетом в верхних горизонтах почв сви детельствует о большей скорости деградациогаюй трансформации слюд и хлоритов в сторону монтморшиюяитовых структур, чем скорости разрушения (выноса) монтмориллонитового компонента.
Подцубицы наследуют от породы высокую пептизкруемость в воде илистой фракции; однако в ходе педогэнвза ил верхних гори зонтов переходит в агрегированное состояние, что связано с за метным накоплением в них гумуса и гидроксидов яелеза. Иллвеи альное накопление- ила в профиле поддубиц коррелирует о увеличением содержания ВПИ. Отмечается четкое различие катет
рий ила по химическому, минеральному составу, гидросорбционным свойствам, что особенно наглядно проявляется в верх!па горизонтах, отражая роль тедогеетых процессов, приводящих к накоплению АИ и концентрации в нем продуктов выветривания и почвообразования. Подобные «ш закономерности были отмечены и для почв на локальных моренах. Новгородские поддубицы по своим свойствам мало отличаются от псковских.
Наиболее резкие отличия наблюдаются в самых северных почвах на звонцовых глинах. По строению профиля, физико-химическим и химическим свойствам они близки дерново-подзолистым почвам. Об втом свидетельствует появление самостоятельного горизонта Аг, присутствие в нем железистых новообразований, более резкое проявление элювиальных процессов, увеличение подвижности ?е, что сопровождается обеднением верхних горизонтов почти всеми его формами. Содержание гумуса становится низким, резко убывавши по профилю, он приобретает более фульватный характер. В составе ила заметно снижается содержание силикатного железа и значительно возрастает доля несшшкатных (наиболее подвижных) форм, что, наряду с резким свиданием содержания валового калия, свидетельствует о более глубокой трансфэрмации его минералов. Верхние горизонты в большей степени обеднены ВПИ, чем поддубицы. В агрегирований ила основная роль принадлежит более податным фракциям гуминовых кислот. Отмеченные различия в почвообразовании северных вариантов пота на звонцовых глинах обусловлены спецификой биоюшматических условий средней тайги, где подзолистый и восстановительный процессы протекают интенсивнее, чем в южной, способствуют растворению железистых пленок, мобилизации глинистых минералов и более заметной их трансформации (или разрушению).
В связи с выпесказашшм почвы на звонцовых глинах в различных биоклиматичоских условиях имеют и разную классификационную принадлежность•. южные их варианты наиболее близки к бурш кислым почвам, с признаками поверхностного оглеения - к бурым псевдоподзолистым. Северные варианты имеют сходство с дерново-подзолистыми (точнее псевдоподзолистыми), 8 новгородские являются переходными между ниш.
5. ПОЧВООБГАЗУПЦИЕ ПОРОДУ КАК ФАКТОР НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
Чрезвычайная пестрота почвонного покрова Северо-Запада Русской равнины при относительной однородности биоклимятичас-ких условий связана в основном с разнообразием почвдобрнзуищи пород и рельефа. На основании выполненного нами ранее почсенно -геогрэ!]ическсго районирования данной территсрга и учетом ли-толого-гаоморфологических условий било выделено 15 почвенных округов (рисЛ) (Гагарина, Матинян, Счастняя, 1984). Изучыша влияния указанных условий на характер ГШ проводилось нами в пределах нескольких округов, приуроченных к моренным равнинам (Ижорский, ключввой участок J6 5; Лужско-Шелонский, Л 3; Псковский, X 4; Предвалдайский, № 1) и конечно-моренному рельефу (Великолукский, JB& 9, 10, II; Валдайский, Я 8; Вепсовско-Ан-донский, X 6 и * 7).Имеющиеся работы по данному вопросу крайне малочисленна и не охватывают всего разнообразия природных условий указанных территорий (Урусевская, Родионов, 1979; Строганова, Урусевская, 1975; Урусэвская и др., 1932). Проведенные нами исследования показали, что литологический фактор оказывает наиболее заметное влия!ше на СПП в пределах моренных равнин, где определяющими являются глубина залегания и литология коренных пород.В условиях конечно-моренного рельефа доминирующую роль играют ише стороны литогенного фактора и прежде всего гранулометрический состав почвообразувщих пород. Другие факторы неоднородности ЛП (топогенный, гидрогенннй, биогенный) сами испытывают влияние литогенного фактора. Это находит отражение в связи: 1)форм рельефа с генетическими типами форм'щую-щих их осадков; 2)дочетвертичного рельефа с характером коренных пород; 3)глубины, минерализация и химического состава грунтовых вод с составом четвертичных и корешых пород; 4 Характера растительного покрова с литологическим типом ооядков.
Многофакторностью почвенных комбинаций определяется их сложность и контрастность, столь характерные для всей территории Северо-Запада. Наиболее сложным и контрастным является НИ ко--
Рис. I. Схема почванно-географинеского районирования территории Северо-Запада (1984) и места заложения ключевых участков, ßj, Ö2 - провинции сродней тайги; I'j, Г3 - провинции, южной тайги; I, II, III и т.д. - округа;
1 - округа моренных равнин;
2 - округа конечно-моренных территорий; ■ - ключевые участки.
нечно-моренных территорий , о чем свидетельствует количество почвенных контуров на 1000 га (121-145) и состав Ш округов, включающий почвы, относящиеся не только к разным агропроизвод-ственнам, но и мелиоративным группам. Почвенный покров моренных равнин умеренно сложный (количество контуров на 1000 га составляет 27-63), но местами также довольно контрастный. Наибольшей сложность» характеризуется ПП моренных равнин с близким у поверхности залеганием коренных осадочных пород (Ижорс-кий и Псковский округа). В последнем отмечается и наибольший коэффициент контрастности по гранулометрическому составу. О пестротой диалогического состава почвообразующих пород связаны особые типы почвенных комбинаций, широко распространонше в пределах моренных равнин с близким залеганием коренных пород -мозаики и сложные сочетания-мозаики.
Для конечно-моренных территорий характерными почвенными комбинациями являются сочетания и комплексы дерново-подзолистых и подзолистых почв различного гранулометрического состава с болотно-подзолистыга и болотными почваии. Наиболее рапростра-ненными ландшафтами этих.территорий являются звонцовнй и холмисто-моренный, СПП которых резко различается. Для звониовых территорий характерна меньшая сложность ПП, но большая его контрастность, что связано с контрастно различающимися по своим свойствам почвами, наличием резких почвенных границ, большой пестротой почвообразующих пород. Ареалы почв на звонцсвых глинах по сравнению с ареалами почв на других почвообразукздих породах характеризуются здесь наибольшей средней площадью, наибольшей степенью дифференциации величины почвенного контура, лопастной формой, что определяет и наибольший коэффициент их расчленения.
6. ВЛИЯНИЕ ЛИТОЯОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ НА ЭВОЛЮЦИЮ ПОЧВ СЕВЕРО-ЗАПАДА РУССКОЙ РАВНИНЫ В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ И ГОЛОЦЕНЕ Анализ материалов по палеогеографа и геологии исследуемой территории (Последний ледниковый покров на Северо-Западе Европейской части ССОР, 1969; Голоцен, 1969; Геология СССР, 1971; История озер, 1970 и др.), современных теретических представ-
лений ой эволюции почв и факторах почвообразования (Соколов, 1982, 1934, 1993; Тэргульян, 1979, 1982; Таргульян, Александровский, 1976 и др.), а такаю полученные нами данные об особенностях почвообразования на различных породах позволяют дополнить опубликованную ранее схему эволюции почв Северо-Запада (Хантудев, Гагарина, Матинян, Счастная, 1974) с учетом влияния литологического фактора.
В связи с. поэтапной дегляциацией территории Северо-Запада в позднем плейстоцене значительная часть его поверхности.имеющая разный абсолютный возраст, была обнажена из-подо льда уже до начала голоцена и на ней развивались процессы субазрального диагенеза и почвобразоваяия. В геоморфологическом отношении это были наиболее повышенные части территории, т.к. участки с низкими отмотками долгое время были покрыта льдом и водами приледниковых бассейнов. Эволюция почв на поверхностях, освободившихся ото льда и его талых вод, определялась влиянием климата, биоти и степенью термодинамической неуравновешенности исходных почвообразувдих пород со средой. С изменением биоклиматической обстановки в позднем плейстоцене и голоцене связано усиление роли биологического фактора и активизация почвообразования, что сопровождалось формированием определенных групп почв. В позднем плейстоцене это были мерзлотные примитивные почвы и полигональные грунты перигляциалъной зоны. На рубеже плейстоцена и голоцена в связи с коренннм изменением природных условий и интенсивным развитием гипергенных преобразований четвертичных отложений процесс почвообразования резко усилился. Преобладали неполноразвитые почвы, среди которых наиболее распространен были рендзивд, дерново-карбонатные, а на песках -почвн типа ранкеров. С формированием сплошного и разнообразного растительного покрова к началу бореального периода связан переход литогешшх почв плейстоцена и начала голоцена (палао-зэмов) в биолитогеяные, что сопровождалось усилением выщелачи-ввния из них карбонатов, выветриванием, побурешем их профиля и лессиважем. Песчаные почвы быстрее выщелачивались от карбонатов я в них мог начаться подзолообразовательный процесс. Щелочная фаза почвообразования закончилась к атлантическому периоду. когда создались условия для буроземообразования под ши-
роколиственными лесами, распространении;«? на различных породах, и сформировались почвы сложного генезиса. Таким ооразом, наиболее активно эволюция почв протекала от начала голоцена до первой половины атлантического периода, когда ее направление совпадало с направлением "саморазвития" и формирования дифференцированного профиля почв. После атлантического периода существенного развития и перестройки профиля, видимо, не происходило, а похолодание климата и смена растительности в начале суббореального периода способствовали развитию подзолистого процесса в профиле ряда почв. Таким образом, для почв Северо-Запада определяющими являются "наследующая" и "наложенная" эволюции. Поэтому профиль современных почв полигенетичен и обусловлен комбинацией ЭПП, которые могли развиваться совместно, или сменяли друг друга во времени в зависимости от изменения экологической обстановки на отдельных участках территории в поздяе- и послеледниковое время. Прямыми "свидетелями" их эволюции являются признаки, унаследованные от предыдущих этапов развития почв.
Несмотря на переход почв от литогенных к биолитогенным, ли-тологпческий фактор но утратил своего определяющего значения, следствием чего является азональность ряда почв Северо-Запада, обладающих большей устойчивостью по отношению к климатическим условиям зонального почвообразования.
Самыми древними на исследуемой территории являются почвы звонцев. Наиболее устойчивым почвообразование на них было в атлантический период. Последующее изменение климатических условий не сказалось существенно на биоэкологическои обстановке этих территорий и не изменило свойств почв вследствие их высокой буферности, поэтому в них сохранились черты буроземообра-зования, имевшего широкое развитие на различных породах в атлантический период. Почвы на ленточных глинах являются значительно более молодыми, чем почвы звонцев, и неполноголоценовы-ми. Элювиальный характер их профиля является результатом лито-логической неоднородности исходных пород и современного злюви-ально-глеевого почвообразования.
Эволюция почв на моренах, меиьиая по длительности, чем почв на звонцовых глинах, имеет не менее сложную историю и теспо
связана с исходным составом морен. На карбонатных моренах процесс почвообразования в разной мере отклонялся от зонального и в определенных условиях могли формироваться интразональные почвы. Чем ближе к поверхности расположены карбонаты и чем их больше, тем успешнее почвы противостоят изменению биоклиматических условий, сохраняя аккумулятивный тал профиля. То же наблюдается на моренах, обогащенных легковаветриваюиишся железосодержащими минералами и оксидами железа. Выщелачивание карбонатов сопровождалось выветриванием и побурением верхних горизонтов, развитием лессивэжа, наиболее благоприятные условия для которго имелись в бореальное время. В атлантический период при широком развитии буроземообразоваяяя создались условия для агрегирования тонкодисперсных частиц, что тормозило развитие лессиважа .Смена растительности в начале суббореального периода и формирование тайги в субатлантическое время привели к ра-вятию в профиле суглинистых почв подзолистого процесса, что выразилось в усилении выветривания верхних в значительной мере обэзнлвиных горизонтов и пополнении их тонкодисперсным веществом из более крупных фракций , не способным к активному агрегированию и поэтому подвергающемуся лассяваку в настоящее время. Сказанное свидетельствует о гетерохрониости профшш дерново-подзолистых почв, в котором нижняя часть горизонта В, скорость изменения которой меньше, чем верхней, лучше сохраняет следы предыдущих этапов почвообразования, в то время, как верхние горизонты, вшшчая и горизонт Вр в большей мере отражают воздействие современных биоклиматических условий.
Почвы на легких породах, особенно развитые на положительных элементах рельефа (камах, озах) также прошли сложную историю своего развития, т.к. почвообразование на них началось раньше, чем на озерно-ледолговых равнинах и древних террасах, (в конце пазлнеледниковья) и протекало в меняющейся биоклиматической обстановке. Однако эволюция песчаных почв в голоцене была значительно менее сложной, чем суглинистых и глинистых почв, что связадо с меньшей сенсорностыо и рефяекторностью легких почв к изменению среда во времени и пространстве. Признаки былых фаз почвообразования в их профиле стирались быстрее и эти почвы раньше приходили в равновесие со средой, поэтому полигенетиче-
скиэ песчаные почт распространены гораздо меньше, чем суглинистые и глинистые. Слабая дифференциация их профиля в авто-морфных условиях связана с сохранением на поверхности зерен железистых и железисто-глинистых пленок, унаследованных от по-чвообразуицих пород, с содержанием силикатов железа и карбонатов. С развитием пироморфизма происходит растворение защитных пленок, усиление физического и химического выветривания мше-ральной массы верхних горизонтов, накопление пылеватых частиц.
7. ПРОЯВЛЕНИЕ /ОТОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ АШРОПОГЕКНОГа ВОЗДЕЙСТВИЯ
Трансформация природных зкосистец и почвообразование в районе добычи фосфоритов. Проводилось исследование взаимодействия природных и производственных систем в районе Кингисеппского мвстороадения фосфоритов, расположенного в западной части Ленинградской области (ключевой участок й 13). Работа велась по двум направлениям: Шзучение и прогнозирование начального почвообразования на грунтах отвалов при открытой добыче фосфоритов; 2»исследование влияния аэротехногенного загрязнения ПО "Фосфорит" на свойства окружающих почв. Отвала горных пород представляют собой механическую смесь твердого (обломки ордовикских известняков и доломитов) и рыхлого (четвертичные отложения) материала, которую можно рассматривать как своеобразную локальную карбонатную морену. По своим свойствам зтот материал вполне пригоден для биологической лесной рекультивации, проводимой на карьерах. Грунты пестры по гранулометрическому составу в связи с неоднородностью вскрышных пород, имеют нейтральную или щелочную реакцию (рН^^г 5,9-7,3), очень высокое содержание подвижных форм фосфора (30-150 №/100 г), повышенное, по сравнению с фоновым, содержание большей части химических элементов, кроме кремнезема.
Изучалось начальное почвообразование на поверхностях разного возраста: 2-3 года, 5-6 лет и 10-12 лет. Наиболее молодые участки поверхности сильно каменисты, растительный покров почти не развит, гумусовый горизонт отсутствует. Поверхность участков 5-6-летнего возраста местами хорошо задернована, обособляются горизонта Аг (0-Х см) и АС (1-6 см). На участках 10-12-
летнего срока рекультивации поверхность полностью задернована, мощность почвенного профиля (Ад-АрАС-С) достигает 20 см. Изучение содержания гумуса и его группового и фракционного состава. а также биологической активности грунтов показало, что почвообразование на них идет быстрыми тешами, особенно в первые годы. Максимальные темпы накопления гумуса отмечаются в первые 5-6 лет и составляют от 0,11 до 0,50 % в год. К 10-12 годам наблюдается некоторое их снижение; постепенно меняется и состав гумуса - от фульватного в молодых почвах к гуматно-фульва-таому. Биологическая активность почвогрунтов, оцениваемая по разным показателям (скорости разложения целлюлозы, накоплению нитратов, "дыханию", ферментативной активности), в целом еде низкая и находится в прямой зависимости от свойств и возраста грунтов. Наиболее резко все характеристики биологической активности увеличиваются к 5-е годам. Позже изменение показателей уже не столь значительно, что подтверждает снижение к 10-12 годам темпов почвообразования.
Кэрбонатность и состав гумуса молодых почв свидетельствуют о развитии их по дерново-карбонатному типу. Микроморфологичес-ки в них уже через 5-6 лет можно диагностировать признаки тех кв процессов, которые были отмечены ранее в почвах на локальных карбонатных моренах: физическое и химическое Еыветривание обломков пород и минералов, накопление мелкозема и его агрегирование, декарбонатизацяя субстрата, метаморфическое его оже-лезнение, образование железисто-глинистой плазмы, побурение почвенного профиля, перераспределение частиц разного размера, сгустковые выделения'плазмы (Гагарина, 1969; Оя, 1977; Геннадиев, 1985). Пестрота гранулометрического состава грунтов -отвалов предопределяет разную скорость почвообразования, что в будущем приведет, вероятно, к неоднородности ПП, структура которого будет иная, чем прежде.
Загрязнение окружающих ненарушенных почв в районе комбината наиболее выражено на расстоянии до 5 км, а в более слабой форма - до 15 км. Одним из загрязнителей является карбонатная таль, оказывающая подщелачивающее влияние на почвы, что наряду с накоплением в почвах фосфатов, способствует усилению в них биологической активности, но сопровождается изменением качест-
венного состава микроорганизмов: наблюдается подавление жизнедеятельности бактерий и усиление роли грибов. Загрязнение не повлияло на изменение количества органического вещества, но сказалось на его качественном составе: гуматно-фульватный тип гумуса сменился фульватно-гуматным.
Трансформация минеральной массы дерново-подзолистм поварх-ностко-оглеенпых почв на ленточных главах при мелиоративных воздействиях. Почвы на ленточных глинах являются одним из перспективных, но и наиболее трудных объектов мелиорации на территории Северо-Запада, что связано со специфическими свойствами этих пород. Проводилось исследование мелиоративных воздействий на микростроениэ, формы железа и тонкодасперсную часть почв. Объектом изучения явились почвы ключевого участка Л 12, расположенного вблизи Новгорода на территории Волхов-Ильменской низины. Осушение почв проводилось с помощью закрытого дренажа, заложенного на глубине НО см. Исследовались неосуаешше почвы, а также со сроком осушения 2 года и 10 лет. Выявлено, что профиль исходных почв заметно дифференцирован по гранулометрическому и химико-минералогическому составу. Мелиорация и даследукцее освоение почв сопровождается нарупением исходного сложения, перемешиванием верхних горизонтов, припахиванием части горизонта В, что в первые годы нивелирует дифференциацию профиля и ведет к увеличению в пахотном горизонте глинистых литореликтов. Однако к ю годам дифференциация вновь восстанавливается и даже заметно усиливается, захватывая более глубокие горизонты, что связано с изменением водно-воздуганого режима почв, ставшего более контрастным. Наблюдается увеличение мощностей горизонтов (А^В, В, ВС), появляется самостоятельный горизонт ¿2- Микроморфологически диагностируется растрескивание всей дренируемой толщи, увеличение количества крупных биогенных пор, усиление разложения органического вещества, увеличение доли тонкодасперсного гумуса, усиление подвижности почвенной плазмы. Осушение и последующее освоение гочв с внесением всего комплекса органических, минеральных удобрений и известкованием активизируют в них развитие внутрипочвеяного выветривания. Это выражается в физическом дроблении пылеватых минеральных частиц, что сопровождается илообразованием и химичес-
ким разрушением железосодержащих нестабильных минералов. При создэвеихся контрастных условиях увлажнения это ведет к активному развита» агротиого оксидогенеза. Указанный процесс захватывает пахотный и подпахотный горизонты почв и сопровождается интенсивной сегрегецией Fe в конкреции, в результате чего их количество в мелиорируемых почвах возрастает более чем в два раза. Среди новообразованных оксидов и гвдроксидов Ге присутствуют ферримагиетики, о чем свидетельствует увеличение значений удельной магнитной восприимчивости к остаточной намагниченности насыщения в 2,4-4 раза. Заметное накопление ферри-магнетихоз и сильная дифференциация их да профилю о аккумуляцией у поверхности отличает эффект осушения почв на ленточных глинах от менее заметннх результатов осуиения аналогичных почв на суглянисто-глинистой морене (Водяницкий, Гагарина и др., I9S0). Для исследуемых почв характерно и более высокое (чем в почвах на морене) накопление лепидокрокита, составляющего в них 1/3 всех гидроксидов Fe.Это связано, вероятно, с созданием в осушаемых почвах на ленточных глинах более контрастных окислительно-восстановительных условий, благоприятствующих синтезу этого минерала.
Отмечается и усиление элювиальных процессов, что сопровож-даэтся миграцией ВПИ на большую глубину, чем в наосушенной почве, и может привести к заиливанию дрен. Происходящие в почве изменения отражаются на химико-шнералогическом составе и структурном состоянии еа тоикодисперсной части. Дробление ш-леватых частиц верхних горизонтов сопровождается накоплением в них как кластогенных тонкодисперсных минералов (кварца, полевых шпатов, слюд), так и глинистых (каолинита, гвдрослюд, особенно триоктаэдрических). отмечается интенсивная трансформация иллитов в вермикулит и частично монтмориллонит через стадию смешаняослойных илдит-вермикудитовых минералов. Процессы трансформационных изменений тонкодисперсной массы почвы, наиболее интенсивно проязляпциеся в ее верхних горизонтах, охватывают и всю дренируемую толщу, па что указывает увеличение в нижнелэ-жащих горизонтах лабильных минералов и не силикатных форм Fe по сравнению с просушенной почвой. Изменяется и структурное состояние илистой фракции, о чем свидетельствует резкое увеличе-
ние в пахотном горизонте мелиорируемой почвы АИ, в составе которого концентрируются смеааннослоЯнда минералы и вермикулит. В агрегировании илистой фракции, помимо органического вещества, по-видимому, принимают участие и швоооразованныв гидрок-сады ге, на что указывает концентрата в АМ легшдокрокита. Полученные материалы свидетельствуют о своеобразии и быстрых тешах трансформации минеральной масса почв на ленточных глинах при мелиоративных воздействиях.
ВЫВОДЫ
Комплексное исследование литологического фактора почвообразования и характера его проявления на территории Северо-Запада Русской равнины позволило выявить особенности его влияния на состав и свойства почв, структуру почвенного покрова, эволюцию почв в естественных и антропогенных условиях и сделать следующие вывода.
I. Почвообразущиэ породы Северо-Запада отличаются исключительным разнообразием литологического состава и характерных для них форм рельефа, что является отражением многообразия их литогенеза и сложной истории развития указанной территори в позднем плейстоцене и голоцене. Этим обусловливается необходимость генетического подхода к классификации почвообразующих пород с учетом литологических признаков, наиболее существенных для почвообразования (гранулометрического и минерального состава, сложения пород).
Вещественный состав почвообразувдих субстратов отражает влияние пород области сноса материала, местных коренных пород и длительности гипергенных преобразований четвертичных осадков. Самыми распространенными и наиболее неоднородными по составу являются морены, причем различия в составе морен одной стадии валдайского оледенения часто намного больше, чем в моренах разных стадий оледенения, что прежде всего связано с влиянием коренных пород и наиболее отчетливо проявляется на моренных равнинах (локальные морены). Водво-ледникоше осадки являются породами более однородными. Среда них наиболее постоянными по составу и богатыми целым рядом макро- и микроэлементов являются глины звонпев. Особенно важное значение для поч-
вообразования имеет наличие в породах нестабильных для условия Северо-Запада минералов (карбонатов, железосодержащих силикатов), а также минералов оксидов и гядроксидов железа, что предопределяет особые условия почвообразования на обогащенных ими породах.
2. Примись коренного субстрата к четвертичному материалу делает почвеобразуюшде породы менее "зрелыми", что при относительно небольшом возрасте почвообразования способствует формированию на них почв со слабодифференцированным профилем и специфическими свойствами. На карбонатных моренах это связано с влиянием карбонатов, а на красноцветних бескарбонатных моренах - гематита и силикатов железа. Общим для указанных почв является слабая выветренность их минеральной массы, повышенное содержание окристаллизоваяных несиликатных форм те, малая подвижность Ре, высвобождающегося при выветривании , и концентрация его в тонкодисперсной части почв, с перераспределением которой преимущественно и связана его миграция. Основными процессами почвообразования являются гумусоаккумулятившй, ферсиаллитный и лессиваж, что дает основание относить эти почвы к бурым лэс-ным (насыщенным, кислым и лессивированным).
Увеличогаю в верхней толще гочвообразуюцего субстрата четвертичного материала, являицегося более выветренным, придает почвообразугавдм породам большую "зрелость", что наряду с двуч-ленностью ах толши способствует Формированию почв с ясно дифференцированным строением профиля, относящихся к особым родам зональных подзолиста и дерново-подзолистых почв (остаточнока-роанатным, тастроцветным и др.).
3. Богатый химико-минералогический состав глин звонцев наиболее полно реализуется в биоклиматических условиях южной тайги и подтай™ при хорошем дренаже территории и благоприятствует активному развитию гумусоаккумулятивного процесса с накоплением .мзлоагрессивных органических соединений. Выветривание минеральной массы происходит неглубоко, продукты выветривания закрепляются в профиле почвы, способствуя слабой его диф5ерен-циации и развито почв с чертами кислого бурозема. Поверхностное оглеение для этих глинистых почв не характерно и наблюдается .лишь в микропонижениях или при более суровых биоклимати-
ческих условиях средней тайги. В этом случае на глинах звонцев формируются бурно псевдоподзолистно или (в условиях сродней тайги) дерново-подзолистые почвы.
4. Одним из признаков пород, важных для почвообразования в гумидных условиях, является различная их способность пептизи-роваться в воде, что связано с генезисом и вещественным составом почвообрээущих пород и обусловливает разную степень подвижности их тонкодисперсной массы при педогенезе. Илистая фракция суглинисто-гликисшх почв Северо-Запада, особенно »а минеральных горизонтов, наследует от пород свой химико-минералогический состав и способность к пептизации в воде. По свойствам и составу она неоднородна. Водопептазируемая ее часть характеризуется повышенным содержанием кластогенных минералов, а кристаллическая составляющая глинистых минералов носит обломочный характер, отличается совершенством структуры кан слюд-гидрослюд, так и каолинита и не способна к активному аг-регатообразовашо. Агрегированная часть илистой фракции состоит в основном из глинистых минералов, часть пакетов которых деградирована. Это свидетельствует о наиболее "активном участии в образовании водопрочной структуры глинистых минералов с некомпенсированными заряда®, возникших в результате частичных трансформационных преобразований в диагенезе или при почвообразовании. Прочносвязанная часть илистой фракции почв представлена в основном слюдами и гидрослюдами с наибольшей степенью совершенства структуры и защищенными от вторичных изменений железистыми пленками. В ходе педогенеза происходит трансформация унаследованных минералов, накопление в Еерхних горизонтах агрегированного ила и дифференциация по профилю водопептазиру-емого. Интенсивность указанных процессов зависит от состава и свойств почвообразунцих пород.
5. Среди факторов, определящих пестроту почвенного покрова территории Северо-Запада, важное место занимают разнообразив почвообразующих пород и сложность геологического строения. Особенно заметное влияние на характер почвенного покрова оказывают гранулометрический и химико-минералогический состав почвообразующих пород,а на территории моренных равнин, кроме того, глубина залегания и состав коренных пород. Другие факторы
неоднородности Ш (топогенннй, гидрогетшй, биогенный) сами в значительной степени испытывают влияние литогенного фактора. С пестротой состава шчвообразуюдах пород связаны особые типы почвенных комбинаций - мозаики и сложные сочетания-мозаики, наиболее характерные для моренных равнин. В целом территории, сложенные разными почвообразутеиш породами, отличаются по структуре ПП, что проявляется в компонентном составе ПП, его сложности, контрастности, характере почвенных ареалов.
6. Эволкшя почв Северо-Запада Русской равнины тесно связана с историей развития его поверхности, климата и биоты в позднем плейстоцене и голоцене и осложнена влиянием местных лито-логических условий. На различных породах почвообразование имело разную длительность, направленность и устойчивость в меняющейся биоклиматической обстановке, что связано как с генезисом исходных почвообразупцих субстратов, так и со степенью термодинамической неуравновешенности их со средой. Современное раз-нообрааие почв Северо-Запада, в том числе и азональность ряда из них, обусловлено прежде всего литогенными различиями субстратов, является отражением закона "литогенной" матричности и свидетельствует о том, что в сходных Сиоклиматических условиях почвы на разных породах па конвергируют в результате почвообразования, поэтому различия между ниш сохраняются достаточно долго.
7. В современных Сиоклиматических условиях в связи с разнообразными формами антропогенного воздействия на ландшафт и биосферу в целом роль литологического фактора в почвообразовании не снижается. Иа рекультивируемых поверхностях, сложенных механической смесью коренных карбонатных осадочных пород и четвертичного субстрата, формирование почв происходит быстрыми темпами, особенно а первые года; к 10-12 годам рекультивации теш почвообразования заметно снижаются. Оно развивается по дерново-карбонатному типу и сопровождается физическим выветриванием,. декарбонатизацией, выщелачиванием, ферсиаллитизацией и гумусонаконлением. Пестрота гранулометрического состава почво-
-грунтов предопределяет пестроту почвенного покрова рекультивируемых поверхностей, преобладающим компонентом которого будут дерново-карбонатныэ типичные почвы. Аэротехшгенное загря-
знание о кружащих ненарушенных почв в районе Кингисеппского месторождения фосфоритов, в том числе а карбонатной яшь», сопровождается подаелачиванием почв, накоплением в них фосфатов, изменением состава органического вещества, подавлением деятельности бактерий. Существование постоянного источника загрязнения со временем может нарушить естественную способность почв к самоочищению и привести к другим негативным последствиям.
Специфика реакции почв на мелиоративные воздействия также в значительной степени связана с характером почвообразуюших пород. Осушение и последующее агромелиоративное освоение дерново-подзолистых поверхностно-оглоешх почв на ленточных глинах сопровождается созданием в них контрастных окислительно-восстановительных условий, интенсивным развитием агрогенного окси-догенеза, глубокой трансформацией тонкодисперсной минеральной массы, усилением элювиальных процессов, что в целом ведет к формированию более дифференцированного типа почвенного профиля. Для успешного прогнозировагшя эволюционного развития мелиорируемых почв необходим полный учет литологического состава и свойств почвообразукнях пород.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ. ОТРАЖАВДК СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Опыт изучения выветривания обломков карбонатных пород в почве//Почвоведение. 1968. № 9.-0. 117-126.
2. Особенности почвообразования на карбонатных маренах в таежной зоне//Автореф. канд. дисс. Л., 1969.-20 с.
3. О процессах превращения карбонатных включений в лесных поч-вах//Докл.Географ.об-ва ССОР. 1970. Л 13.-С. 107-114.
4. Сравнительная характеристика почвообразования на карбонатных моренах Северо-Запада СССР и Средней Европн//Вестшк Ле-нингр. ун-та. 1971. * 3.-0. 113-123.
5*. Вопросы генезиса почв Северо-Запада ГСФСР//Вестник Ленингр. ун-та. 1972. А 9.-С. 121-Г27.
6. Хймико-минералогичвская характеристика илистых фракций дерново-карбонатных почв Новгородской областй//Груды Воронежского
* - опубликовало в соввторстве.
- 40 -
ун-та. Воронах. 1973.-С. 75-85.
7*. Основные втада формирования почвенного покрова на Северо-западе РСФСР //В сб.: Вопросы генезиса почв лесной зоны и ло-состепъя//Труды Петергофского БиНИй. Л. 1974. * 23.-С. 3-43. 8, К характеристике почв на карбонатных моренах Новгородской области//Там зга.-С. 129-161.
9*. Бурые лесные и буропсевдоподзолистые почвы Ленинградской, Новгородской и Псковской обдастей//В кн.: Буроземообразование и псавдооподзоливаш» в почвах Русской равнины. Ы.Наука. 1974. -С. 84-1X7.
10*. О применении микроморфолотаческого метода исследования ори моделировании современного почвообразовательного процесса //Доклады участников X Международного конгресса почвоведов. М. Наука. 1975. Т. 12.-С. 312-318.
II*.К вопросу о почвообразовании в автономных условиях Северо-Запада РСФСР//В8СТНИК Ленингр.ун-та. 1976. *Х5.-С. 128-137. 12*. Бурые лесные почвы западной части Ленинградской области// Вестник Ленингр.ун-та. 1976. * 9.-С. II9-I27. 13*, особенности почвообразования на глинах в лесной зоне Советского Союза//Вестнше ленингр.ун-та. 1977. Л З.-С. 125-130. 14*. Поддубиш - почвы щитообразных ледниковых возвышенностей Северо-Запада РСФСР//Про0лемы ботаники и почвоведения. Труда Лвнингр.общ-ва Естествоиспытателей. 1977. 1. 73.-С. 100-103. 16*. Применение мбссбауэровской спектроскопии к изучению форм железа в лесных почвах//Почвоведоние. 1978. » 9.-С. 35-46. 16*. Почвы и почвенные районы//В кн.: Природное районирование Новгородской области. Л. 1978.-С. 77-140. 17*. Геохимическая карта почв я почвообразувдах пород Ленинградской области, м 1:600000, 1976 г. Всесоюное агрогеологич. научно-призв. объед. "аэрогеология". Ыин.геологии СССР. М. I97Ö.
I&*. Почвы на локальных моренах в западной части Ленинградской О0ласт0//Вестник Лэнгогр. ун-та. 1979. * Э.-С. 98-105. 19. Дерново-подзолистые суглинистые почвы//В кн.: Подзолистые почвы Северо-Западе Европейской часта СССР. и. Изд-во "Колос". IS79.-C« 160-171.
го*. О вододиоперснооти некоторых почв Северо-0апада//Вестник
- 41 -
ленянгр.ун-та. 1980. * 9.-с. 91-96.
21*. 0 генетических особенностях почв но эвонцовых глинах//Почвоведение. 1981. * З.-С. 5-13.
22*. Изменение микростроеяяя и минералогического состава огер-но-ледаиковых (звонцовых) глин при почвообразовании//Ввстник Ленингр.ун-та. 1982. X З.-С. 82-91.
23*. Минералогия и мякроморфология песчаных подзолистых почв// Почвоведение. 1982. * 12.-С. 44-52.
24*. Усовершенствование метода изготовления почвенных шлифов для микроморфологических исследованиЯ//Почвоведение. 1982. м II.-С. 72-7$.
25*. Почвенная карта Новгородской и Псковской областей. Государственная почвенная карта СССР, м = 1:2500000. 1982. 26*. Почванно-геохимические карты Ленинградской области. М = 1:600000. Объяснительная записка. Л. ВСЕГЕИ. 1984.-191 с. 27*. О лессивазсе в почвах на карбонатных моренах//Почвоведето. 1934. » Ю.-С. 5-12.
28*. Карта почвенно-географического районирования Нечерноземной зоны РСФСР. М = 1:1500000. 1980. Главное управление геодезии и картографии при Сов.Мин. СССР. М. 1984. 29*. Почвы дубовых лесог, Бежаницкой возвышенности//В сб.:Гумуо и почвообразование в Нечерноземной зоне. Л. 1985.-С. 140-156. 30*. Основные закономерности распределения микроэлементов в почвообразующих породах Северо-Запада РСФСР//Там же.-С .170-185 31. Рецензия на книгу Е.М.Самойловой "Почвообразувдиэ порода" //Вестник МГУ. Сер.Почвоведекие. 1986. Вып. З.-С. 60-62. 32*. Особенности почв и почвенного покрова северной части Валдайской возвышенносги//Почвов9Двние. 1937. Л 9.-С. 52-62. 33*. О природе органического вещества почв на звонцовых глинах и его связи с илистой фракдаеЯ//Вестяик Ленингр.ун-та. 1988. » З.-С. 89-96.
34*. Эволюция почвенного покрова Северо-Зарада РСФСР в позднем плейстоцене и голоцено//В сб.: Естественная и антропогенная эволюция почв. Пущино. 1988.-С. 33-44.
35*. К характеристике илистой фракции почв на озерно-леднико-
ВНХ ГЛИНаХ//П0ЧВ0В6Д8НИ9. 1989. * 9.-С. 76-85.
36*. Микроморфологиче ские признаки загрязнения и первичного
почвообразования ¡на отвалах вскрывших пород Кингисеппского месторождения фосфоритов//Вюлл.Почвенного ин-та им.в.В.Докучаева. 1989. Вып. 51.-С. 21.
ЗУ*. О развитии лессиважа в почвах Северо-Запада РСФСР/Л» ст-нгас Легашгр. ун-та. 1989. » 24.-С. 72-76.
33*. Использование магнитных методов исследования соединений железа при изучении переувлаквешшх почв Северо-Запада РСФСР //Вестник Cilery, хээо. » I7.-C. 98-107.
39*. К характеристике СПП конечно-моренного рельефа Псковской обдасти//Иочзоведвние. 1991. * 9.-С. 5-18. 40*. К характеристике минералогического состава почв на локальных мореяох//Бестник СПбГУ. IS9I. » З.-С. 88-94. 41*. Нарушение природных экосистем в районе добычи фосфоритов //Почвоведение. 1Э92. * 6.-С. 86-102.
42*. Опыт дробного изучения илистой фракции почвообразуших пород//Вестник СПОРУ. 1992. * 3,-С. 92-104. 43*. Железо в почвах на локальных морепах//Воствик СПбГУ. 1992 * Х7.-С. 83-94.
44*. Химико-мииералогичаский состав илистых Фракций мелиор|фо-ванных почв на ленточных глинах//Почвоведение. 1993. Я З.-С. 65-63.
45*. Влияние коренных пород на распределение оксидов железа в красноцветных почвах Северо-Запада//Вестник СПбГУ. 1993. # ю. -С. 101-104.
46*. Образование оксидов железа в почвах ва локальных моренах //Почвоведеиио. 1994. * 2.-С. 67-77.
47. Micromorphological investigation of soils formed on carbonate moraines in the taiga belt//Third Intern.Working-meeting on noil Bier©morphology. Wroclaw. 1969. Eeszyty problemowo poatepow tiauk rolniezych. 1972. z. 12Э.-Р. 245-256. 48 . Hicroroorpho 1 og1ca 1 ctiagnosties of во!Is on spoilbanks and their idjacent territories in the region of phosphorite mining //Problems of noil science! Soviet penologists to the XlV-th Intern. Congr. of Soil Science. M. Ntauka. 1990.-P. 159-165. i
- Гагарина, Эльвира Ивановна
- доктора биологических наук
- Москва, 1995
- ВАК 03.00.27
- Почвообразование на отвалах горных пород Курской магнитной аномалии
- Литолого-геоморфологические закономерности дифференциации почв восточной части Балтийского щита
- Первичные почвы в природных и антропогенных экосистемах
- Эволюция почв при тектоническом поднятии морских берегов Северной Карелии
- Сравнительная характеристика почв гумидных ландшафтов на различных корах выветривания