Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Минералого-микроморфологические особенности коричневоземообразования

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Минералого-микроморфологические особенности коричневоземообразования"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ р Г Б ОД им. М.В. ЛОМОНОСОВА

1 а АИР Шй5

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

МАКАРОВ ОЛЕГ АНАТОЛЬЕВИЧ

МИНЕРАЛОГО-МИКРОМОРФСШОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ К0РИЧНЕВ03ЕМ00БРА30ВАНИЯ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1995

Работа выполнена на кафедре географии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор С.А. Шоба

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор М.И. Герасимова

кандидат географических наук Р.Г. Грачева

Ведущее учреждение:

Почвенный институт им.В.В. Докучаева РАСХН

Защита состоится

1995 г. в 15 час.30 мин. в

ауд. М-2 на заседании специализированного совета К 053.05.16 МГУ им. М<В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан

1995 г

Ученый секретарь специализированного совета

Г,. В. Мотузова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Коричневые почвы, описанные впервые С.А. Захаровым в 1904 г. в Грузии (Захаров,1924), впоследствии были обнаружены в других странах СНГ и мира. Согласно легенде к Почвенной карте мира ФАО - ЮНЕСКО (1990), коричневым почвам соответствуют, главным образом, Хромиковые Камбисоли (СМх) и, в меньшей степени, Хромиковые Лювисоли (Ц/х).

В настоящее время работами отечественных и зарубежных исследователей накоплен обширный фактический материал о коричневых почвах переменно-влажных субтропиков, формирующихся под ксерофитными листопадными и жестколистными редколесьями и кустарниками (маквис, шибляк и др.), дубовыми и дубово-грабовыми лесами (Антипов-Каратаев, 1932, 1947,1949 ; Сабашвшш, 1948а,б ; Герасимов, 1949, 1954, 1956; Розанов, 1950, 1952, 1953, 1958; Алиев, 1965; Аранбаев,1965, 1972; Накаидзе, 1977, 1984 и др.).

Принятая в нашей стране концепция И.П. Герасимова о специфичности коричневых почв и соответствия их свойств и строения современным биоклиматическим условиям средиземноморских субтропиков неоднократно ставилась под сомнение (Почвы Азербайджанской ССР,1953;КиЫепа,1970; Ильичев,Марголина,1985; Марголина, Ильичев, 1991).Кроме того, расширение ареала коричневых субтропических почв привело к постепенному "размыванию" представлений о "центральном образе" дачного типа.

Проведенные минералогические и микроморфологические исследования (Добровольский, 1950; Минашина, 1958; Аранбаев,1965; Накаидзе, 1966,1984-.Первушевская, 1974; Ломов, Сосновская, 1976 ¡Герасимова, 1992; Герасимова, Губин, Шоба, 1992) не внесли полной ясности в понимание масштабов и направленности профилеобразующих процессов в коричневоземах (метаморфическое оглинивание и др.).Между тем, именно методы изучения минералогического состава грубо- и тонкодисперсных фракций, а также микростроения коричневых почв в сочетании с традиционными аналитическими методами исследования могут позволить вскрыть сущность главнейших почвообразовательных процессов .определить приуроченность этих процессов к современной биоклиматической обстановке и составить представление о "центральном образе" изучаемого типа.

Цель исследования. Провести минералогическую и микроморфологическую диагностику почвообразовательных процессов в коричневых

субтропических почвах.

Поставленная цель определила следующие задачи:

1.Дать характеристику морфологических, физических, физико-химических, химических свойств и минералогического состава крупной и тонкодисперсной фракций коричневых почв переменно-влажных субтропиков на различных почвообразующих породах.

2.Установить основные признаки микростроения коричневых почв, разделив их на современные и унаследованные.

3.Выявить главные закономерности преобразования минерального вещества в коричневых почвах.

4.Определить "центральный образ" коричневых почв и составить перечень ЭПП в этих почвах.

Научная новизна. В результате определения набора признаков микростроения для "центрального образа" коричневых субтропических почв, а также разделения этих признаков на современные и унаследованные определено, что важнейшими современными профилеобразующими процессами в почвах данного типа являются биогенное оструктурива-ние верхних горизонтов, физическое оструктуривание и ожелезнение средней части профиля и внутрипочвенное выветривание минерального вещества по всему профилю.

Установлено, что главные свойства горизонта, традиционно выделяемого в коричневых почвах как метаморфический (уплотненность, специфическая структура, значительная оптическая анизотропность глинистой плазмы), обусловлены не процессами внутрипочвенного выветривания, а накоплением в этом горизонте легкопептизируемого илистого вещества,не подверженного существенному агрегирующему воздействию гумусовых соединений, аккумулирующихся в верхних горизонтах, и карбонатов, содержание которых максимально в нижней части профиля.

Практическая ценность. Определение набора ЭПП, формирующих коричневые субтропические почвы, позволит уточнить представления о "центральном образе" изучаемого типа и по-новому подойти к проблемам систематики и классификации, а следовательно, бонитировки и сельскохозяйственного использования почв переменно-влажных субтропиков.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всесоюзном совещании "Микроморфология и минералогия почв - экологии и сельскому хозяйству" (Пущино-на-0ке,1991). Работа рассматривалась на заседании кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ в

1994 году.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 работы. Объем работы. Диссертация изложена... на страницах машинописного текста,включает... таблиц и... рисунков. Она состоит из введения, 6 глав и выводов. Список литературы включает ... наименований, ... из них на иностранных языках. Приложение имеет... страниц машинописного текста,... страниц таблиц и... страниц рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ В КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВАХ ПЕРЕМЕННО-ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ И МИНЕРАЛОГО-МИКРОМОРФОЛОГИ-ЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЯХ К0РИЧНЕВ03ЕМ00БРА30ВАНИЯ

Подход И.П. Герасимова к коричневым почвам как к зональным в переменно-влажных субтропиках (Герасимов, 1949, 1954,1956), развитый в трудах В.Р. Волобуева (1962, 1973), Г.А. Алиева (1965), М.П. Аранбаева (1965,1972), Э.К. Накаидзе (1965, 1977, 1984) объясняет их специфические свойства контрастным биоклиматическим режимом: сильная "оглиненность" In situ связана с почвообразованием в умеренно-холодную половину года, а относительно слабая выщелоченность профиля от карбонатов, нейтральная и щелочная реакция среды, -связана с сухой фазой почвообразования. Профиль коричневой почвы имеет следующее строение: А(к) - Вш(к) - Вк - ВСк - Ск.

Микроморфологически процесс оглинивания выражается в увеличении содержания анизотропных (оптически ориентированных) глин в средней части профиля коричневых почв (Минашина,1958;Накаидзе, 1966, 1984).

Процесс накопления значительного количества несиликатного железа и илистой фракции на фоне стабильного минералогического состава был определен Э.К. Накаидзе (1984) как ферсиаллитизация и поставлен им в ранг ведущего почвенного процесса в коричневых субтропических почвах.Одно из проявлений ферсиаллитизации обнаруживается в высокой степени пропитанности почвенной массы гидроокисью железа инситного происхождения (Накаидзе,1984).

Иллювиально-карбонатный горизонт Вк коричневых типичных почв характеризуется локальной окарбоначенностью плазмы,поровыми каль-цитанами из микрокальцита, при этом в верхней части горизонта Вк

возможен игольчатый кальцит (Герасимова, Губин, Шоба,1992).

Кроме общепринятой в нашей стране биоклиматической концепции коричневоземообразования И.П.Герасимова существуют еще две гипотезы генезиса коричневых почв.

Первая - отрицает специфичность коричневых почв,- либо полностью объединяя последние с почвами других типов, например с каштановыми (Почвы Азербайджанской ССР, 1953), либо указывая на значительную степень генетического родства между коричневыми почвами и почвами гумусо-аккумулятивного ряда - черно-коричневыми, черноземами, каштановыми и др. (Розанов, 1993). Однако, по мнению М.И.Герасимовой (1992), многие , в том числе и микроморфологические свойства коричневоземов позволяют их отделить от каштановых почв.

Согласно второй гипотезе (КиЫепа , 1953 , 1970 ;Марголина , Ильичев, 1991) , основные свойства и строение коричневых почв переменно-влажных субтропиков унаследованы от древних ландшафт-но-климатических обстановок со значительным потенциалом выветривания. Так , Н.Я. Марголина и В.А.Ильичев (1991) считают , что два процесса - смектитовое оглинивание и рубефикация - , составляющие процессное ядро коричневоземообразования , приурочены к прошлым эпохам. Вместе с рубефикацией и смектитовым оглиниванием гумусона-копление составляет облигатные (непременные) процессы почвообразования' для коричневых почв . М.И. Герасимова (1992) обнаруживает в коричневых почвах Сирии присутствие микростроений , которые свидетельствуют о более влажных и теплых (по сравнению с современными) условиях почвообразования . Микроморфотипы метаморфических горизонтов сирийских коричневых почв определяются М.И. Герасимовой как "слабоскелетно-плазменные " в отличие от " порфировидно-оглиненных "микроморфотипов кавказских коричневых почв.

Выйти за пределы существующих трактовок сущности коричневоземообразования помогает анализ типизации современных кор выветривания (СКВ) , предложенной А.Г.Черняховским (1991). Оказывается , что в условиях переменно-влажных субтропиков обнаруживаются современные коры выветривания сразу двух"типов - примитивный тип СКВ (подтип дифференцированный по солевой и карбонатной составляющей профилей), характерный для семиаридного субтропического климата и слабо развитый тип СКВ (подтип дифференцированный по силикатной составляющей профилей), присущий субтропическому субгумидному климату. Граница мевду ними проходит по К увл. около 1. Если для при-

митивного типа СКВ характерно накопление кальцита, в незначительном количестве гидробиотита, вермикулита, рентгеноаморфных соединений железа и аллофанов , то для кор слабо развитого типа присуще накопление смектитов как конечного продукта деградационной трансформации слюд и хлоритов. Кальцит здесь также имеет тенденцию к растворению особенно на малокарбонатных или бескарбонатных поро-. дах.

Таким образом , литолого-биоклиматическая типизация СКВ , разработанная А.Г. Черняховским (1991) , выявляет объективное существование в регионах с переменно-влажным субтропическим климатом почвенных тел , характер и масштабы изменения минерального вещества (а,следовательно,- и особенности микростроения) в которых принципиально различаются.

Наконец, в регионах с переменно-влажным субтропическим климатом на поверхность выходят древние коры выветривания развитого типа, в которых минеральный резерв для выветривания уже исчерпан.В условиях засушливого климата на них накладываются процессы, присущие аридной среде (окарбоначивание, огипсовывание и т.д.).

Не исключено , что одновременное существование нескольких гипотез коричневоземообразования вызвано указанным различием объектов исследования. Данное обстоятельство способствует актуализации поиска " центрального образа " типа коричневых почв.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объектов исследования были выбраны следующие:

1) коричневая карбонатная почва на красноцветном элювии верхнеюрских известняков (Terra-rossa) под дубово-грабинниковым и можжевеловым лесом (южный берег Крыма, Никитский ботанический сад, Мыс Мартьян) - р.1-90;

2) коричневая карбонатная почва на элювии известняков, туфо-песчаников и аргиллитов под дубово-грабинниковым лесом (Краснодарский край, западная часть Большого Кавказского хребта) -р.2-90;

3) коричневая выщелоченная почва на элювии алевролитов под дубово-грабовым лесом (Восточная Грузия, Кахетия, алевролитовый останец) - р.3-90;

4) коричневая типичная почва на элювии известняков и песчаников под дубово-грабовым лесом (Восточная Грузия, Кахетия, нижняя

часть склона Циви-Гомборского хребта) - р.4-90;

5) коричневая карбонатная почва на лессовидных суглинках под посадками вяза узколистного (Таджикистан, Памиро-Алай, предгорье Гиссарского хребта) - р.5-90;

Изучение морфологического строения и отбор образцов почв пяти указанных разрезов производился автором в течение 1990 года.

Кроме того, совместно с H.A. Паниной было осуществлено детальное изучение микроморфологических свойств еще грех разрезов коричневых почв, заложенных в Таджикистане на склонах хребта Петра Первого (Памиро-Алай) на лессовидных суглинках - коричневой карбонатной (р.5) под ксерофитными кустарниками и высокотравной растительностью, коричневой типичной (р.З) под мезофильной широколиственной древесной и кустарничковой растительностью и коричневой выщелоченной (р. 2) под широколиственной древесной растительностью.

Формирование почв всех восьми разрезов происходит в климатических условиях промежуточных между семиаридными субтропическими и субгумидными субтропическими.

Почвенные образцы были подвергнуты всестороннему анализу (Ари-нушкина, 1970). Кроме исследования традиционных физических, физико-химических и химических свойств был изучен валовой химический состав и определено содержание дитионит-экстрагируемых и окса-лат-экстрагируемых соединений железа, алюминия и кремния для различных элементов морфологического строения каждого горизонта почв.

Непосредственно автором проводились минералогические исследования - иммерсионный анализ минералогического состава тонкопесчаной и крупнопылеватой фракций при помощи поляризационного микроскопа ПОЛАМ С - 111 ( 'Татарский , 1965 ; Иванов,Мягкова , 1981), а также рентгендифрактометрический анализ минералогического состава подфракций дробной пептизации коричневых почв с помощью универсальной рентгеноструктурной установки HZC - 4а фирмы "Карл Цейс Йена" (Горбунов,1978) .

Автором осуществлено исследование мезоморфологического строения почв с использованием бинокулярного микроскопа МБС - 9.

Детальное микроморфологическое изучение на прозрачных почвенных шлифах проводилось при помощи поляризационного микроскопа С -111 с использованием общепринятых методических руководств по микроморфологии почв ( Парфёнова;Ярилова , 1977 ¡Ромашкевич .Герасимова , 1982 и др.). Микроморфомётрическая обработка шлифов осуществлялась с помощью интеграционного столица-'"-ИСА- . Особенности

ультрамикростроения компонентов почвенной массы изучались при помощи растрового электронного микроскопа HSM-2A фирмы "Hitachi" (Добровольский , Шоба , 1978 ) , сопряженного с рентгеновским микроанализатором фирмы "Link".

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю проф. С.А.Шобе , а также д. с/х н. Б.П. Градусову, д. с/х н. Н.П.. Чижиковой, к.б.н. С.Н. Седову за консультации и помощь при работе над диссертацией. Кроме того, автор благодарен аспирантам кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ H.A. Паниной и П.В. Ца-наве за содействие при проведении полевых работ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛАВА 3. ФИЗИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

В главе рассматривается соответствие общих свойств изучаемых почв и .классических коричневоземов (Герасимов,1954), а также обсуждаются результаты анализа валового химического состава почв и содержания в них подвижных форм железа.

Исследуемые почвы характеризуются аккумулятивным типом гумусового профиля.В коричневой карбонатной почве на элювии известняков (р.1-90,Крым), коричневой выщелоченной на элювии алевролитов (р.З-90,Кахетия) и в коричневой типичной на элювии известняков и песчаников (р.4-90,Кахетия) содержание гумуса достигает 10% и выше. Содержание гумуса в верхнем горизонте коричневой карбонатной почвы на элювии известняков,туфопесчаников и аргиллитов (р.2-90,Краснодарский край) составляет 6,4%.Коричневая карбонатная почва на лессовидных суглинках (р.5-90,Таджикистан) содержит в горизонте Adk органического вещества менее 4% и является , в отличие от среднегумусных почв разрезов 1-90 - 4-90,слабогумусированной (Классификация и диагностика почв СССР,1977).

Несмотря на то,что содержание гумуса во всех почвах заметно уменьшается с глубиной , его величина не опускается ниже 1% даже в нижних горизонтах .Однако нет оснований утверждать об иллювиирова-нии гумуса, Макро-,мезо- и микроморфологическое изучение показывает инситное (за счет разложения корней) происхождение органического вещества в средней и нижней частях профиля.Некоторая часть гумуса оказывается в нижних горизонтах благодаря зоогенному переносу.

Коричневые карбонатные почвы - разрезы 1-90,2-90 и 5-90 -фор-

мируются на высококарбонатных субстратах (COg карбонатов в материнской породе варьирует от 9-10% до 30% и более)- и имеют щелочную реакцию по всему профилю. В коричневой типичной почве на элювии известняков и песчаников (р.4-90,Кахетия) гумусовый горизонт выщелочен от карбонатов и имеет нейтральную реакцию (pH водн.6.8), переходящую в щелочную в нижележащих горизонтах.Коричневая выщелоченная на бескарбонатном элювии алевролитов (р.3-90,Кахетия) обладает нейтральной (и близкой к нейтральной) реакцией по всему профилю.

Анализ гранулометрического состава в целом выявляет рост содержания фракций ила и физической глины в почвах по сравнению с материнской породой . Эта закономерность связана с резкой внутрип-рофильной дифференциацией ' по содержанию карбонатов (разрезы 1-90,2-90,4-90,5-90) и "скелетной части'-частиц крупнее 1 мм -(разрезы 1-90 - 4-90).Перерасчет содержания гранулометрических фракций только на мелкозем (< 1 мм) и на остаток .получаемый после обработки HCL, приводит к выравниванию содержания илистых частиц в пределах профилей изучаемых почв.

При анализе валового химического состава коричневых почв разрезов 1-90,2-90,4-90 и 5-90 обнаруживается обогащенность почвенных горизонтов по сравнению с породой SIO2, AI2O3, РегОз, MgO, К2О обусловленная существенным увеличением содержания СаО (карбонатов) вниз по профилю.В верхней и средней частях профиля коричневой выщелоченной почвы на элювии алевролитов (р.3-90,Кахетия) на фоне уменьшения количества AI2O3, СаО , MgO и КгО отмечается слабый рост содержания SIO2 и РегОз по сравнению с материнской породой.

Содержание дитионит- и оксалат-экстрагируемых соединений железа в коричневых почвах разрезов 1-90,2-90,4-90 и 5-90 выше,чем в почвообразующих породах ,на которых формируются эти почвы.В коричневой выщелоченной почве (р.3-90,Кахетия) отмечается незначительная аккумуляция несиликатного железа в средней части профиля Лак как расчет описываемых величин ведется на абсолютно сухую навеску, существенное влияние на результаты оказывает содержание гумуса и карбонатов,что не позволяет интерпретировать полученные данные как результат "ожелезнения".

Свойства, присущие коричневым почвам (обогащенность профиля, несиликатными соединениями железа и илом по сравнению с материнской породой, высокое содержание гумуса в верхнем горизонте , нейтральная и щелочная реакция среды), наиболее ярко выражены в корич-

невой карбонатной почве на элювии известняков (р.1-90,Крым).коричневой карбонатной почве на элювии известняков, туфопесчаников и. аргиллитов (р.2-90, Краснодарский край) и коричневой типичной почве на элювии известняков и песчаников (р.4-90,Кахетия).

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ШКР0М0РФ0Л0ГИЧЕСК0Г0 СТРОЕНИЯ КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВ

Детальное микро- и субмикроморфологическое исследование коричневых субтропических почв позволило определить общие, диагностически важные признаки их микростроения.

Анализ микроморфологического строения коричневоземов проводился по группам свойств - биогенным свойствам,карбонатам,глинистому веществу и железистым образованиям.

Биогенные свойства. Огромная роль биогенного фактора проявляется в формировании почвенной микроструктуры. Фитогенные микроагрегаты, изометричные с извилистыми очертаниями ,а также мелкие (первого-второго порядка) часто совершенно круглые зоогенные микроагрегаты преобладают в верхних гумусовых горизонтах почв.Кроме того,скопления зоогенных микроагрегатов в порах выявлены в средней и даже в нижней части профиля.

Опаловые и кальциевые биолиты обнаружены во всех восьми разрезах, включая выщелоченные разности на лессовидных суглинках (р.2 Таджикистан) и алевролитах (Кахетия, Р.3-90). Современные кальциевые фитолиты (кальцит и вевеллит) находятся в остатках растительных тканей .

Известковые ископаемые водоросли, состоящие из крупнозернистого кальцита , выявлены в нижних горизонтах коричневой карбонатной почвы на элювии известняков (р.1-90,Крым,мыс Мартьян) .

Карбонаты. Наиболее детально из компонентов микростроения были изучены карбонаты, т.к. карбонатный горизонт является одним из диагностических, и разделение на подтипы коричневых почв основано на принципе окарбоначенности почвенного профиля.

Было установлено, что в почвах на карбонатных породах (разрезы 1-90, 2-90, 4-90, 5-90, 2, 3, 5) присутствуют все известные морфо-типы зерен кальцита: от крипто- и микро- до крупнозернистого и люблинита (Парфенова,Ярилова,1977).

Крипто- (<■ 1 мк) и микрозернистый (1-10 мк) кальцит играет большую роль в цементировании почвенной массы .придании ей специфической микроструктуры растрескивания (особенно в нижних горизон-

тах ,где высока карбонатность и невелико влияние других структуро-образователей).

Микро- и мелкозернистый (10-100 мк) кальцит составляет конкреционные образования (журавчики.дутики),а также корки и пленки на поверхности щебня,агрегатов,минеральных некарбонатных зерен.

Обломочный (среднезернистый-100-1000 мк- и крупнозернистый -•1000 мк) кальцит ,как правило, не образует скоплений, а рассеян в основной массе. Единичные иголочки и скопления люблинита приурочены к порам и трещинам,где они нередко соединяют собой противоположные стенки, а также зоогенные микроагрегаты друг с другом.Суб-микроморфологические исследования показали,что карбонатный псевдомицелий и карбонатная плесень состоят в коричневых почвах из люблинита.

Микроморфометрически оценены различия между карбонатными профилями трех подтипов коричневых почв на склонах хребта Петра 1 (табл. 1). Оказывается, что внутрипрофильное распределение выделяемых морфотипов зерен кальцита главным образом соответствует особенностям миграции кальциево-гидрокарбонатных растворов в почве (т.е. биоклиматическим условиям).Кроме того.слабое накопление обломочного кальцита в гумусовых горизонтах карбонатной (р.5) и типичной (р.З) коричневой почв может свидетельствовать о его незначительном эоловом привносе в горах Памира-Алая.

Очевидно, что для всех исследуемых почв, формирующихся в условиях, промежуточных между семиаридными субтропическими и субгумид-ными субтропическими, карбонатный профиль определяется главным образом климатическими характеристиками и степенью окарбоначенности материнских пород. Так, в выщелоченной коричневой почве (р.2, Таджикистан) максимум годового промачивания и максимум аккумуляции карбонатов находятся глубже почвенного профиля, и нижние почвенные горизонты (в которых содержатся карбонаты) составляют верхнюю часть карбонатного профиля современной коры выветривания. На бескарбонатных породах (р.З-90,Кахетия) в условиях полноразвитого профиля накопления карбонатов не происходит.

Глинистое вещество. В средней части профиля коричневой карбонатной почвы на элювии известняков (р.1-90,Крым), коричневой карбонатной почвы на элювии известняков, туфопесчаников и аргиллитов (р.2-90,Краснодарский край), коричневой выщелоченной почвы на элювии алевролитов (р.3-90, Кахетия), коричневой типичной почвы на элювии известняков и песчаников (р.4-90,Кахетия) нарастает коли-

Таблица 1

Средние величины содержания различных морфотипов зерен кальцита

в почвенных шлифах

Горизонт

Глубина отбора почвенного монолита, см

Содержание

СаСОз, %

Содержание, %. от длины"пробега"интех'рацион-ного столика, число"пробегов"-9

Обломочный

кальцит

Люблинит

Микрозернист. кальцит в составе конкреций

А Са В Са1 ВС Са

Р. 5 Коричневая карбонатная на лессовидных суглинках (Таджикистан)

15 - 20 55 - 60 105 -110

16,50 26,50 35,00

2,24 0,33 1,24

1,42 1,03 0,32

Р.З Коричневая типичная на лессовидных суглинках

А1

ВтСа В Са1

10 - 15 45 - 50 97 -102

0,06 19,25 20,50

0,47 0,15 0,46

0,41 0,61 1,25

7,73 5,81 0,32 (Таджикистан) 0,22 0,41 13,01

Р.2 Коричневая выщелоченная на лессовидных суглинках (Таджикистан)

А1 12-20

Вт 62-70

С Са 202 -210 6,70

- -

0,62 0,04 28,67

чество глинистых кутан по граням микроагрегатов при одновременном усилении оптической анизотропности внутриагрегатной глинистой плазмы. Ориентировка плазмы может быть самой различной: сетчатой, островной,чешуйчато-волокнистой,поровой.

Нередко в так называемом метаморфическом горизонте мелкие микроагрегаты "слипаются",образуя угловатые микроагрегаты более высоких порядков. При этом поверхностные глинистые кутаны попадают внутрь образовавшихся агрегатов.

Увеличение количества глинистых кутан по граням агрегатов в средней части профиля в выщелоченных (разрезы 3-90,2) и типичных (разрезы 4-90,3) по сравнению с карбонатными (разрезы 1-90,2-90,5-90,5) коричневыми почвами связано с иллювиированием глинистого вещества.

Значительное количество угловатых микроагрегатов с высокой оптической анизотропностью внутрипедной глинистой плазмы и анизотропными глинистыми кутанами (давления и, в меньшей степени, иллю-виирования) по граням агрегатов в горизонте Вт является следствием

Таблица 2

Микроморфологические свойства "центрального образа" коричневых почв

Современные

Унаследованные

1. Биогенные свойства

1.1. Биогенная микроструктура

1.1.1. Зоогенная микроструктура

1.1.2. Фитогенная микроструктура

1.2. Гумусовые вещества

1.2.1. Свежие остатки растений, животных, сохранившие клеточное. тканевое строение

1.2.2. Углеподобные растительные остатки

1.2.3. Скоагулированный и' диспергированный гумус плазмы

1.3. Биолиты

1.3.1. Опаловые фитолиты

1.3.2. Кальциевые фитолиты (кальцит, вевеллит) в остатках растительных тканей

1.3.3. Опаловые спикулы губок в почвах на лессовидных суглинках

1.3.4. Опаловые скелеты диатомовых водорослей

1.3.5. Карбонатные скелеты моллюсков

2. Карбонаты

1.1. Гумусовые вещества

1.1.1. Углеподобные растительные остатки

1.1.2. Скоагулированный и диспергированный гумус плазмы

1.2. Биолиты

1.2.1. Опаловые фитолиты, скелеты диатомовых водорослей, спикулы губок

1.2.2. Ископаемые известковые водоросли

1.2.3. Карбонатные скелеты фора-минифер, моллюсков

2.1. Люблинит (игольчатый кальцит), сосредоточенный главным образом в порах и трещинах

2.2. Скопления микро- и мелкозернистого кальцита в порах и в основе

2.3. Внутрипрофильное распределение обломочного кальцита (отражает особенности современных педо- и седиментогене-за)

2.4. Микроструктура растрескивания иллювиально-карбонатных горизонтов и карбонатной материнской породы (преобладание среди структурных отдельностей блоков)

2.5. Карбонатные пленки, корки на поверхности мин. зерен силикатного и алюмосиликатного составов, агрегатов, щебня

2.1. Обломочный кальцит

2.2. Крипто- и рассеянный микрозернистый кальцит плазмы

2.3. Микроструктура растрескивания карбонатной материнской породы

Современные

Унаследованные

3. Глинистое

3.1. Усиление оптической анизотропности внутрипедной глинистой плазмы в средней части профиля (характер оптической ориентировки различен)

3.2. Глинистые кутаны на поверхности минеральных зерен, агрегатов, щебня

3.3. Увеличение количества пустот, трещин растворения и деградации глинистого вещества в почвенном профиле по сравнению с породой

3.4. Увеличение количества межагрегатных пор и тревдн в средней части профиля

4. Железистые образования

вещество

3.1. Глинистые кутаны на поверхности минеральных зерен, агрегатов, щебня

3.2. Характер оптической ориентировки глинистой плазмы

3.3. Пустоты , трещины растворения и деградации глинистого вещества

4.1. Увеличение количества железистых новообразований в средней и нижней частях профиля по сравнению с породой

4.2. Новообразования сгустко-во-глобулярные и в виде тяжей, образующиеся при выветривании минералов почвенной массы и щебня

4.3. Колломорфные пленки на поверхности минеральных зерен, агрегатов и щебня

4.4. Пятна пропитки плазмы основы

4.1. Сгустково-глобулярные и в виде тяжей образования , сформировавшиеся при выветривании минералов щебня

4.2. Колломорфные пленки на .внешних и внутренних поверхностях щебня и частицах , составляющих щебень

процессов физического оструктуривания (главным образом,набухания-сжатия) почвенной массы в этом горизонте . Развитию процессов набухания-сжатия почвенной массы может способствовать сезонная климатическая динамика (сочетание увлажненного осенне-весеннего и сухого летнего периодов).

Железистые соединения в шлифах представлены, главным образом, в виде пятен в плазме основы, в некоторых случаях отмечается оже-лезнение поверхности почвенных агрегатов, щебня, минеральных зерен, особенно в средней части профиля коричневой карбонатной почвы на элювии известняков (р.1-90,Крым), коричневой карбонатной почвы на элювии известняков, туфопесчаников и аргиллитов (р.2-90.Краснодарский край), коричневой выщелоченной почвы на элювии алевролитов (р.3-90, Кахетия), коричневой типичной почвы на элювии известняков

Таблица 3

Микроморфологическая диагностика современных ЭПП в коричневых почвах переменно-влажных субтропиков

Современные микроморфологические Современные ЭПП свойства

(см. табл.1)

1.1.1., 1 1.2. Биогенное оструктуривание

1.2.1., 1 2.2., 1.2.3. Гумусонакопление

1.3.1., 1 3.3., 1.3.4. Накопление опаловых биолитов

1.3.2., 1 3.5. Накопление кальциевых биолитов

2.1., 2.2 , 2.3. , 2.5. Окарбоначивание

2.3., 2.5 Выщелачивание

2.4. Карбонатное оструктуривание ( карбонатная цементация )

3.1., 3.4 Физическое оструктуривание

3.2. Лессиваж

3.1., 3.2. , 3.3. , 4.1., 4.2., 4.3 Внутрипочвенное выветривание минерального вещества

4.1., 4.2. , 4.3. , 4.4. Ожелезнение в средней части профиля

и песчаников (р.4-90,Кахетия).

Субмикроморфологические исследования выявили присутствие глобулярных, звездчатых, в виде тяжей железистых образований по кавернам травления минеральных зерен, в частности биотита. Нахождение подобных образований в щебне из почвообразующей породы свидетельствует об их частичной унаследованности.

Результатом микро- и субмикроморфологических исследований является определение набора диагностически значимых признаков микростроения признаков "центрального образа" коричневых субтропических почв (табл. 2).Микроморфологические свойства разделены на современные, соответствующие современным условиям, и унаследованные, как от материнской породы,так и от прошлых эпох почвообразования. Унаследованность ряда микроморфологических признаков часто носит носит вероятностный характер (т.е. она допускается,но не является непременной).

В качестве главных критериев "современности" признаков микростроения были использованы следующие:

1) количественное и качественное изменение признака по профилю;

2) очевидная связь данного признага с динамичными биогенными свойствами - свежими остатками растительных тканей,агрегатами-экс-крементами почвенной мезофауны и др.

Идентификация современных микроморфологических свойств позво-

ляет провести диагностику элементарных почвообразовательных про цессов в коричневых почвах, протекающих в настоящее время (табл.3).

В ходе изучения показателей микростроения коричневых почв, а также при сопоставлении современных ЭПП и ЭПП .протекание которых было (или могло быть ) приурочено к прошлым этапам почвообразования (в том числе и с большим потенциалом выветривания) (табл. 4), выясняется, что такие важнейшие профилеобразующие процессы, как биогенное оструктуривание верхних горизонтов, физическое острукту ривание (следствие набухания-сжатия) и ожелезнение в гор. Вт, внутрипочвенное выветривание минерального вещества по всему профилю, происходят в условиях нынешнего переменно-влажного субтропического климата.Карбонатность материнской породы, цементирующая нижние горизонты профиля,является важным фактором развития процессов физического оструктуривания и выветривания в надкарбонатных (и подгумусовых) слоях.

Следует согласиться с определением микроморфотипа метаморфических горизонтов коричневых почв Кавказа как " порфировидно-огли-ненных " (Герасимова , 1992), однако с той оговоркой ,что существенная оптическая анизотропность глинистого вещества в этих горизонтах в основном вызвана не выветриванием слабоустойчивых первичных минералов , а механической переориентировкой глинистых доменов под действием давления.

ГЛАВА 5. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА В КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВАХ

Изучение минералогического состава тонкопесчаной, крупнопыле-ватой, а также подфракций дробной пептизации коричневых почв позволило оценить характер и масштабы преобразования минерального вещества в этих почвах.

Минералогический состав фракции тонкого песка (0,25-0,05 мм) коричневых почв. Для окарбоначенных почв (p.p. 1-90, 2-90, 4-90, 5-90) содержание карбонатов (куда входят карбонатные зерна и плотные карбонатные агрегаты) увеличивается вниз по профилю. Среди карбонатов во фракции тонкого песка преобладают агрегаты, среди которых в свою очередь доминируют темные, с примесью алюмосиликат-ного вещества.

Из минералов, содержание которых варьирует в пределах профиля * всех описываемых разрезов следует отметить кварц, плагиоклазы, би-

Таблица 4

Микроморфблогическая диагностика древних ЭПП в коричневых почвах переменно- влажных субтропиков

Унаследованные микроморфологические свойства (см. табл. 1) Древние ЭШ

1.1.1., 1.1.2. Гумусонакопление

1.2.1. Накопление опаловых фитолигов

1.2.1. Накопление опаловых биолитов

1.2.2. -

1.2.3. Накопление кальциевых биолитов

с. 1. 2.2. Окарбоначивание

2.3. Карбонатное оструктуривание

(карбонатная цементация)

3.1. Лессиваж

3.1., 3.3., 4.1., 4.2. Внутрипочвенное выветривание

минерального вещества

4.1., 4.2. Ожелезнение

отит и хлорит. Установлено, рост содержания кварца в верхней части

профиля коричневой карбонатной почвы на элювии известняков (р.1-90,Крым), коричневой карбонатной почвы на элювии известняков, туфопесчаников и аргиллитов (р.2-90,Краснодарский край),коричневой типичной почвы на элювии известняков и песчаников (р.4-90,Кахетия) и коричневой карбонатной почвы на лессовидных суглинках (р.5-90,Таджикистан) происходит в основном за счет снижения содержания карбонатов и почти нивелируется при пересчете без учета карбонатных частиц.

Анализ минералогического состава фракции 0,05-0,01 мм коричневых почв выявляет существенно более богатую ассоциацию минералов.

Содержание карбонатов увеличивается вниз по профилю в почвах, сформированных на окарбоначенных субстратах, причем чистые карбонатные зерна, как правило, доминируют над агрегатами (исключение составляют нижние горизонты почв р.1-90 и р. 4-90, образовавшихся на известняках).

Как общую тенденцию внутрипрофильного распределения минералов крупнопылеватой фракции можно определить рост содержания полевых шпатов, причем как калиевых полевых шпатов, так и плагиоклазов в верхних горизонтах по сравнению с нижними. Этот рост происходит на фоне одновременного увеличения числа сильновыветрелых, темных и

- 17 -

непрозрачных зерен в нижних частях профиля.

Иммерсионный анализ минералогического состава фракций тонкого песка и крупной пыли коричневых почв позволил прийти к следующим выводам:

1) минералогический состав крупных фракций существенным образом определяется составом почвообразующего субстрата;

2) внутрипрофильная дифференциация ряда силикатов (полевых шпатов, хлоритов, биотита) в щебнистых разностях коричневых почв обусловлена более интенсивным поступлением в верхней и средней частях профиля "свежего" минерального материала из щебня в результате , главным образом, процессов физического выветривания ;

3) минералогический состав горизонта Вт " встроен " в минералогический профиль почв, существенно не выделяясь из последнего большей выветрелостью; предварительный просмотр тонкопесчаной и крупнопылеватой фракций под бинокуляром обнаруживает , что зерна в метаморфических горизонтах часто покрыты (полностью или фрагментарно) железистыми пленками, которые удалялись перед анализом кипячением в 5 X щавелевой кислоте в присутствии металлического алюминия.

Анализ минералогического состава подфракций дробной пептизации коричневых субтропических почв необходимо предварить данными о содержании этих подфракций в почвах и соотношении между собой (рис.1). Во всех 5-ти исследуемых коричневых почвах (p.p. 1-90 -5-90) отмечается увеличение содержания водно-пептизируемого ила, принимающего активное участие в почвообразовательных процессах, в средней части профиля. Выявленная закономерность в поведении подфь ракций дробной пептизации прекрасно иллюстрирует отмеченную ранее дифференциацию профилей коричневых почв по микроструктуре и, соответственно, - по различному влиянию на почвенные горизонты ве-ществ-структурообразователей. В верхних горизонтах, богатых гумусом и имеющих фитогенную (и, в меньшей степени, зоогенную) микроструктуру, растет содержание агрегированного ила (АИ). Увеличивается содержание АИ и в нижних почвенных горизонтах, сцементированных карбонатами (в разрезах 1-90, 2-90, 4-90, 5-90) - здесь преобладают крупные блоки. Горизонты средней части профиля, в которых доминируют угловатые микроагрегаты, где карбонатов меньше , чем в нижележащих слоях, и содержание гумуса невелико, имеют больше легкопептизируемого ила.

Минералогический состав илистого вещества различной степени

Рис Л Содержание ВПИ и АИ в коричневых почвах, а,б,в - % от массы абсолютно сухой почвы (менее 3 мм), V - % суммарной массы абсолютно сухих подфракцик (В1Ш+АИ) УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

р. I - 90 ( Крым ) - р. 2 - 90 ( Краснодарский крал ) р. 3 - 90 ( Кахетия )

р. 4 - 90 -( Кахетия ) ■р. 5 - 90 ( Таджикистан )

агрегированное™ в изучаемых почвах представлен в табл. 5.

Глинистый материал почвы, развитой на красноцветном элювии верхнеюрских известняков полиминерален (р.1-90,Крым).В нем преобладают ди- и триоктаэдрические гидрослюды,которые сопровождаются смешанослойным слюда-смектитовым образованием с невысоким содержанием смектитовых пакетов. Содержание каолинита варьирует по профилю в пределах 7-15 В нижней части профиля в обеих подфракциях отмечается присутствие минерала-индикатора отложения морского генезиса - сепиолита . Профильное распределение и частичная деградация структуры сепиолита свидетельствуют о разрушении этого минерала. Илистое Бещество, перешедшее в пептизируемое состояние в р.1-90 , содержит в составе смешанослойных слюда-смектитовых образований смектитовых пакетов больше, чем агрегированный ил.

Тонкодисперсный материал в профиле коричневой карбонатной почвы (р.2-90,Краснодарский край) формируется на литогенно разнородных типах отложений (элювии известняков, туфопесчаников и аргиллитов), что и проявляется во внутрипрофильной дифференциации его минералогического состава. В верхних горизонтах как в ВПИ, так и в АИ обнаруживаются гидрослюды (в основном, триоктаэдрические), сме-шанослойное слюда-смектитовое образование с высоким содержанием смектитовых пакетов и небольшая примесь каолинит-смектита. В пептизируемое состояние переходит тонкий материал в супердисперсном виде. В нижних горизонтах профиля (Вк и ВСК) резко преобладают смектитовые компоненты как в виде индивидуального смектита, так и смешанослойного слюда-смектитового образования с большим количеством смектитовых пакетов. Здесь к этим минералам присоединяются цеолиты, слабо диагностируемые в верхней части профиля.

Илистая фракция коричневой выщелоченной почвы (р.3-90) , сформированной на элювии алевролитов Кахетии , состоит главным образом из редко встречающегося каолинит-гидрослюдистого смешанослойного образования. Основным компонентом этого образования являются диок-таэдрические гидрослюды, количество которых в пределах профиля варьирует от 65 до 80 %. Судя по интенсивности рефлексов, материал - маловыветрелый.что подтверждается и низким содержанием тонкодис-перскного кварца. При сравнении подфракций между собой можно отметить усиление разупорядоченности компонентов в водно-пептизируемом иле.

Минералогический состав илистой фракции коричневой типичной почвы,развитой на элювии известняков и песчаников р. 4-90 (Таджи-

Таблица 5

Основные минеральные фазы подфракций дробной пептизации коричневых почвах, уравненные проценты площадей дифракционных пиков от суммы

Горизонт Глубина, Минеральные компо- Минеральные компо-

см ненты ВПИ ненты АИ

о 7 А ¿1 10 А 17-18А с 7 А 10 А 17-18А

р. 1-90 Карбонг стная ш 1 элювш извес ■няков ;Крым)

Ас1к 0-5 14 74 12 13 76 11

АВк 20 - 40 15 54 31 9 70 21

Вшк 40 - 70 10 50 40 10 53 37

Вк 70 -100 7 40 53 9 57 34

ВСк 100 -130 7 47 46 11 65 24

Р .2-90 Карбонатная на элювии известняков, туфопесчаников

и аргиллитов (Краснодарский край )

Ак 4-26 2 68 30 8 42 48

Вт' 39-50 3 35 62 4 38 58

Вт" 50 - 70 2 '23 75 2 31 67

Вк 70 -101 3 23 74 3 17 80

ВСк" 111 -135 3 20 77 2 14 84

Р.3-90 Выщелоченная на элювии алевролитов (Кахетия)

А 0-5 16 65 19 14 77 9

Вт' 10 - 41 10 84 6 14 81 5

Вт" 41 - 70 7 85 8 10 83 7

Р.4-90 Типичная на элювии известняков и песчаников (Кахетия)

А 0-8 5 30 65 9 11 80

Вшк 20-30 10 19 71 13 16 71

Вк 30-40 8 25 67 24 10 66

ВСк 40-60 14 29 57 34 24 42

Р.5-90 Карбонатная на лессовидных суглинках (Таджикистан)

Ак 5-20 17 55 28 9 53 38

АВк 20 - 40 12 51 37 31 40 29

Вк1 40 - 55 15 54 31 17 40 43

Вк4 119 -140 16 55 29 14 40 46

ВСк 140 -170 17 50 33 16 54 30

кистан), характеризуется резким преобладанием смектитовой фазы по всему профилю. Основным компонентом тонкодисперсного вещества является индивидуальный смектит. Помимо него в набухающей фазе отмечаются хлорит-смектитовые и слюда-смектитовые смешанослойные образования. Существенных различий в минералогическом составе между водно-пептизируемым и агрегированным илами не наблюдается.

В минералогическом составе илистой фракции коричневой карбонатной почвы на лессовидных суглинках (р.5-90, Таджикистан) преобладают гидрослюды, содержание которых превышает 50 % в ВПИ и 40 % в АИ. Содержание хлорита и каолинита в сумме составляет 10-20 %.

Набухающая фаза представлена смешанослойным слюда-смектитоЕым образованием. В набухающей части ВПИ отмечается присутствие супердисперсной фазы. В средней части профиля, так же как и в коричневой карбонатной (р.1-90,Крым), коричневой типичной (р.4-90,Кахе-тия) почвах, обнаруживается увеличение в содержании набухающей фазы и для ВПИ, и для АИ.

Кроме того, во всех окарбоначенных почвах (p.p. 1-90, 2-90, 4-90 и 5-90) наблюдается высокое содержание кальцита в составе водно-пептизируемого и агрегированного илов .

Заканчивая характеристику минералогического состава подфракций дробной пептизации коричневых субтропических почв, необходимо отметить следующее:

1) минералогический состав илистых фракций почв в значительной мере унаследован от почвообразующих пород и представлен различными ассоциациями минералов;

2) во всех исследуемых почвах (p.p. 1-90 - 5-90) диагностируется увеличение количества водно-пептизируемого ила в средней части профиля;

3) значительное содержание водно-пептизируемого ила в средней части профиля, в сочетании со смектитовым составом глинистых компонентов тонкодисперсных фракций (p.p. 1-90,2-90,4-90), способствует развитию в метаморфических горизонтах этих почв процессов набухания-сжатия (и, соответственно, - физического оструктурива-ния);

4) почвенные процессы приводят к разрушению и деградационной трансформации глинистых минералов (в том числе и набухающей фазы), а также к их диспергированию - переходу в супердисперсное состояние ;

5) в коричневых почвах, формирующихся на склонах (p.p. 1-90, 2-90, 4-90, 5-90), профильное распределение глинистых минералов отражает, с одной стороны, направление и интенсивность выветривания, а, с другой, - особенности латерального (поверхностного и внутрипочвенного) переноса веществ;

6) присутствие в больших количествах тонкодисперсного кальцита (p.p. 1-90, 2-90, 4-90) не вызывает полной коагуляции илистого вещества'

Таблица 6

Факторы почвообразования и основные ЭПП в коричневых субтропических почвах

ФАКТОРЫ ЭПП

1. Субтропический средиземноморский климат, переходный от семиаридного к субгумидному (осадки 500-800 мм, К увл. - 0,6-0,8) 2. Карбонатная почвообразующая порода с резервом железосодержащих минералов в грубых и тонких фракциях и значительным участием набухающей фазы в илистом веществе 3. Лесная (вечнозеленая и листопадная) или кустарниковая растительность 4. Рельеф и возраст, обеспечивающие комплекс факторов 1, 2, и 3 1. Гумусонакопление 2. Окарбоначивание 3. Ожелезнение в средней части профиля 4. Внутрипочвенное выветривание минерального вещества 5. Выщелачивание 6. Биогенное оструктуривание 7. Физическое оструктуривание 8. Карбонатное оструктуривание (карбонатная цементация) 9. Агрегирование илистого вещества в верхней и нижней частях профиля

ГЛАВА 6. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ В КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВАХ

Проработка специальной литературы, а также комплекс проведенных минералого-микроморфологических и аналитических исследований позволяет выработать собственные представления об условиях формирования "центрального образа" коричневых почв и главнейших процессах, протекающих в них.

Коричневыми почвами нужно считать высокобиогенные почвы, формирующиеся в условиях переменно-влажного субтропического климата (промежуточного между семиаридным и субгумидным - количество осадков 500-800 мм, К увл. около 0,6-0,8).характеризующегося четкой сезонной динамикой, на карбонатных породах, содержащих резерв лег-ковыветривающихся железосодержащих минералов и глинистое вещество с большим количеством смектитового компонента. Почвы развиваются под лесной (вечнозеленой и листопадной) и кустарниковой растительностью. Влияние орографического фактора почвообразования преломляется через климатический, а также заключается в латеральном прив-носе свежего материала. Часто коричневые почвы формируются на многочленном (непременно карбонатном) материале. Профиль коричневых почв имеет следующее строение: А(к) - Вт(к) - Вк - ВСк - Ск .

Основные химические свойства и морфологическое строение соответствует таковым, описанным И.П. Герасимовым (1954). Из этого определения следует, что из изученных нами почв коричневыми являются - карбонатная на красноцветном элювии известняков - Тегга-гозга-(р.1-90, Крым), карбонатная на элювии известняков, туфопесчаников и аргиллитов (р.2-90,Краснодарский край) и типичная на элювии известняков н песчаников (р.4-90,Кахетия).

В табл. 6 отражены факторы почвообразования и основные ЭПП в коричневых почвах.

ВЫВОДЫ

1. Общность почв, формирующихся в условиях переменно-влажных субтропиков, шире типа коричневых почв. Предлагается сохранить традиционные представления о коричневых почвах как о высокогумус-ных, развивающихся под лесной или кустарниковой растительностью и имеющих в своем профиле диагностические гумусовый, уплотненный метаморфический и карбонатный горизонты. Такие почвы образуются в условиях климата с четкой двухфазной сезонной динамикой , переходного от субтропического семиаридного к субтропическому субгумидно-му (осадки 500-800 мм, К увл. 0,6-0,8) на карбонатных почвообразу-ющих породах с резервом железосодержащих минералов и смектитовым составом глинистого вещества.Тегга-гозза, условия формирования и строение профиля которых отвечает указанным требованиям,следует относить к коричневым почвам.

2. Определение микроморфологических свойств "центрального образа" коричневых почв и разделение этих свойств на современные и унаследованные позволяет диагностировать такие важнейшие современные профилеобразующие процессы как биогенное оструктуривание верхних горизонтов,физическое оструктуривание (следствие набухания-сжатия) и ожелезнение метаморфического горизонта,карбонатное оструктуривание (карбонатную цементацию) в нижней части профиля, внутрипочвенное выветривание минерального вещества по всему профилю.

3. Основные свойства горизонта, традиционно выделяемого в коричневых почвах как метаморфический (уплотненность,специфическая структура,значительная анизотропия внутрипедной глинистой плазмы), обусловлены не процессами внутрипочвенного выветривания ,а накоплением в этом горизонте легкопептизируемого ила."Подвижное" илис-

тое вещество с высоким содержанием набухающей фазы .унаследованным от почвообразующей породы,не подвержено в горизонте Вт существенному агрегирующему воздействию тонких гумусовых соединений,аккумулирующихся в верхних горизонтах, и карбонатного цемента .сосредоточенного, главным образом, в нижней части профиля.

4. Состав минералов в тонкопесчаной, крупнопылеватой и илистой фракциях в коричневых почвах в значительной мере унаследован от породы.В крупных фракциях почвенные процессы приводят к четкой внутрипрофильной дифференциации по содержанию карбонатов. Изменения в содержании по профилю некоторых силикатов (полевых шпатов , хлорита, биотита ) связаны в большей степени с физическим , чем с химическим выветриванием .В почвенном иле диагностируются процессы разрушения и деградационной трансформации минералов , а также их перехода в супердисперсное состояние.

5. В коричневых почвах отмечаются разнообразные морфотипы зерен кальцита , среди которых выделяются литогенные и современные педогенные формы. Характер распределения индивидуальных карбонатных частиц и их скоплений определяется.свойствами материнской породы и миграционными процессами , связанными с биоклиматическими условиями. Для формирования диагностического карбонатного горизонта необходимо, чтобы максимум годового промачивания не находился существенно ниже почвенного тела.

6. Ожелезнение метаморфического горизонта коричневых почв в значительной степени является следствием внутрипочвенного выветривания минерального вещества в этом горизонте.Усиление влияния соединений железа на хроматические свойства горизонта Вт носит относительный характер и связано с "разбавлением" почвенной массы гумусом в верхнем горизонте и карбонатами в нижней части профиля.С аналогичными причинами связан и максимум несиликатных форм, наблюдаемый в метаморфическом горизонте.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Микроморфологическое строение коричневых субтропических почв// Экологический вестник России. 1994. N 12. С.40-51 .

2. Микроморфология коричневых почв // Почвоведение.1995 (в соавторстве, в печати).

3. Минералогический состав подфракций дробной пептизации и микростроение коричневых почв // Вестн. Моск. ун-та.Сер.^.Почвоведение. 1995 (в соавторстве, в печати).