Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОПАЛОВЫЕ БИОЛИТЫ ПОДЗОЛИСТЫХ.ПОЧВ СРЕДНЕЙ ТАЙГИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОПАЛОВЫЕ БИОЛИТЫ ПОДЗОЛИСТЫХ.ПОЧВ СРЕДНЕЙ ТАЙГИ"

Л-2 ЪЫО

иосшвошв ОРДЕНА ДШША. : СРДЕНА СЮЯБРКЖОЙ РШШШІ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАОІОГО ЗНАНШ

госшестааший ушинршт .

ИМ. И, В, ЛОМОНОСОВА

факшш почаовбшия

На правах дооешш

ГШ АШССЛШРЛ АНУРИШІА

Ш 631,416.484

оплдошв шшиты подэсшяых.шив сшшй тайеи

Специальноежь ОЄ.ОІ.Ш. - почвсодщшв

Автореферат-,

диссертации ш асшок&ние ученой отвввш кандидата биологических наук

Москва, 1937

' Работа выполнена на кафадрв география появ факультета почвоведения Ыосковокого государственного университета ■ шенп М»В» Ломоносова

Научный руководитель - чл.-корр. АН СОСР профессор

Г»В. Добровольский

Офнквашше оопоиенты - доктор бкологичеоюи шук

профоосор Т.А. Соколова

кандидат сельскохозяйственных наук H.A. Гончарова

Ведущая органазадая - : Почвенный ивотатут

.''.■-■ ям. В,В. Докучаева

Запщта соспшток " (Л " 198 ^ г. а часов

в аудитории К-2на ааоеланш опецватааровавного совета К G63.Q6.I6 » Московском уяввароктете мм. М.В. Ломоносова.; - адрес: 119699, ГСП, Москва, 1енгорм, МГУ, факультет почвоведения,

С двосерташе* мокко оавакомгсьм в дв&жотека факультета« Автореферат разослан * $ " ллсаггг^ 196 f г.

Ученый секретарь Специализированного о света

Г.Б. Моту зова

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБШЫ. фу шщяснкро ванте свогессенозоа. образует круговорот многих хакнческах элементов, в ток тлела ж креинвя, который активно вовлекается в бЕогеозоаогчесстЗ. ааы яал в процессе выветривания горшх пород, тих ж при формирования ПОЧВЫ. ВХШПУО роль ерэдм соедяяешш кремагк играют его Оиогенние новообразования - окредшешикэ растет аяь-внв юхеткя {фитсютги), диатомовдг водоросли, реховгншв анеш ж сшщулн губок* Изучещ морфология к механизм оОразоваяая фвтолитов вего-горых растекха (Парфенове. Ярмова, 1962; Аг1лига » 1Э5&? КамГвап о11. 1970; ШЬга » Эиитаа , 19в5; КазчгагЗ. , Рам?, 19731 ^атс-у , аа1Шгоа , 1964; Бол! о« а11.» 1Э72; Зйячз^ог • 1968). В ряде почв сшределэ-ны ходячествеинне харажт еристита распределеЕвд фитоиггов (До-СровольогаЗ, ИоСа, 1978; Ярллоза, 19501 Вазло11, СсисЫег,, 197В; * Сгр? ( 1972; ТГегаа , ВшЪ , 1963} .

19?6). В то ко время в литературе маю внимания удаляется зхшду бнегеянссго кремнезем» в ряд почвеяяых свойств, йвдрж-мес, л дя£феретвшш> профиля подзола стоа почвы по ссдерсандю кремнезема; ие определено место процесса накопления бжогевао-го крекнезема в системе элеиестариых почвенных прспессов. Текшее недостаточно показана жвдлкадионтя значимость фпголп-тов в сопряженный авалав опаловых образований растений я пота. Слабо разработана методическая сторона всслехованвг фитохлоа, особенно при азучеши тоншас фратяй.

Иоследованвями почвоведов Кол АССР определены ряд хгшпвс-; квг, фиэгко-хшшчеекгх свойств я режимов подаолядтых почв, проведены иЕкрокорфаЕОгкческяв же следованна (Аристова, 1984; Верхслажева, 1ЭС8; Забсева, 1975; Коаоненко, 1267, 1970; Ру~ саноБа, Слобода, 1974, 1976; Цшаноза 1965, 1Э72 я другие). Но длч подзолистых аочз среднее таДг* к настоящей; гремека остается практически ве лзучешшм прсцесс ОаагшнэЙ акяумудяди кремзеэеиа, его коджчествеалые характеристика я особенло-стг; вклад иялаввальянл гроцессоз э перераспределяете опалого новообразованна кроыаезеш а© профилям почв.

й-2АЗ>Й0 .

^ Изучая Вавл^чтет;. о"»/1-¡¡л"

сдоьскчгХодИс н.ч, аа^д*»»' вн. Й. й.

: 1ШИ И ЗАДАЧИ ИССИЯОВАНИЯ. Ва основе морфогенеттеского ', анализа почв сделана погштка определить место процесса биогенной аккумуляции кремнезема в системе элементарных почвенных ; процессов подзолистых почв; выявить вклад биогенного кремнезема в химические свойства почв; показать иннихационну» роль фо-толитоа. Для решения этих вопросов Сшд поставлена следувщие/. задачи: I. Провести ызрфогенеткческий анализ почв я разработать методику изучения опаловых новообразований при помощи растро- " вой электронной микроскопии ( РЭМ) » 2. Установить размеры аккумуляция и ' трансформации биогенного кремнезема в почвах а ах возможную индикационную роль. 3. Выделить фитолятыв растениях я почвах для- их морфологической типизации. Провести сценку степени изменения первичных минералов в подзолистых почвах. ..j:: .v/-'-".-■'- i \Lr.. '

НАУЧНАЯ НОВИЗНА» В работе показано» что в подзолистых почвах в условиях средней тайги кроме сугубо элювиальных процессов протекают я продессы аккумуляции некоторых соединений ..:/.■ (опалового кремнезема) в зяюввальюй толае._ Полученные резуль-. таги содержания и распределения опаловых биолитов по профилям почв средней тайги позволят выделить саыостоательныЗ элеыен-тарный почвенный прсцесо - процесс - аккумуляции биогенного ■ ;. кремнезема.Составлен атлас кремниевых фатолитов ряда растений основных фитшевовов средней тайги, который ; будетполе-вендля изучения эволхшш биогешеноэов, поможет в решении,. ., вопросов генезиса' подзолистых почв, палеопочвоведения.

: • ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗЙАЧШОСТЬ. . Результаты, полученные в про- ..>. цесое работыыогут быть использованы для совершенствования номенклатуры »диагност яки а классификации подзолистых почв коми АССР. Атлас кремниевых фатолкгов найдет широкое применение во ■ -г маогих отраслях науки - салеопочвоведении, палеогеографииt . палеоботанике я других. Разработанная методика' исследования ,, биогенных новообразований при помощи РЭМ является шфюрматв»-ной, простой в исполнения г иокет есполь зеваться в исследованиях опаловых биолитов других,Сиогесцевозов. ■' ■

v АДРОЕЩШ. Материала диссерташш докладывались на яасе-д$вшх кафедры географии почв факультета почвоведения ШТ, УШ - ЕОнЬеревивв молодых ученых факультета почвоведения ЩУ (I98S);

- з -

конференции ученых МГУ во проблеме "Человек и Саосфера" (Крао- ,' новадово,1986){ Президиуме Кома фклкака!Академии наук ;' /■.■.'^CCCP.tCWKTMBnapv 1987); Всессвдйоа юлферешии "Диагностика : ■ деградации и воспроизводства: лесных почв" (Тарту , 1987). ,<.'

ПУШШЦИИ. До теме диссертация опублнховаво 7 работ.'

' СБШ1 РАШШ. Диссертация состоит из введения, 7 глав, внзодов, вркложёкай, содержит. страна, иалянописного тегсо-, та, у/ рисунка,4. /3 ^.тайшиСписок литературы содержат ¿а7 наименований, из них ¿Г9 на иностранно* языке.

дэтор выражает искренние благодарность научному руководи- * тело члену-корреспонденту АН СССР, профессору Г.В.Доброьольско-му, ведущему ваучноцу сотрудницу С.А.Ообе и научному'сотруднику А.А.Бодрову за.внимание в поющь в проведении настоящей ра-■' боты. ■ ■■■ ■ "■■' ":'г ■ .

Г Л а в а ' I. ВОПРОСЫ ГШЗИСА ПОДЗОЛИСТЫ! ПОЧВ

■■■"..■■■■■ .■= :.■■-: . - .......яо ■ ■ ■■■..■■ ■ у .. . . ■.■-

- -V В главе дается обзор литературы проблеме генезиса водэо-

лжстых почв, сформированных на разных почвооСразующих породах,. а такзе протекаишк в них эленентарныхпочвенных пршесссв. у >/■ Показано, что в тшлчвых подзолистых почвах * хелезпсгых; подзолах проявление почвенных процессов £аздЕчно. Особое внимание .■■'■> обращается на двфферанаитт подзолистых почв по содержанию -креыиезема 8 зависимости от ряда фагторсз * приводятся равла-чные гипотеза, объясвяшие этот факт. Обобщен литературный 4 материал по мшфошрфелогнчвской диагностике в характеристике различных елеыевтарзых почвенных прсцессов в паяэоластых поч-вше. ^г."■.' '■', : V''

Г л а в а 2. ВЮПШЙ ШМНЕЗВ! РАСГНОЙ И ПОЧВ V ..;::'■".* Жизнедеятельность вазеивых экосастем ведет к последов»-■■ "'".' тельному накоплению как на поверхности почвы, так к в почве».: ней профиле части крекзезеыа в виде шалавых биолитов, которые - шеют разнообразную форм; в аависныости от тех клеток к межклеточных пространств, ьоторие они заполняет- (Парфенова, Яро» - лова; 1964; Раэдорский, 1949; Songster, I97G). в почвах биогенный кремнезем отмечается в токких фракциях по всему срсфв-

дв, во кощентрируется о верхних 3-5 см непосредственно под педстжякої (Новороссова, I9SI; Парфенова, Ярмова, 1962; Тки-ptB, 193?; Рубялива, І933; Яралова, І950). фитодита находится я в корнях растеняЗ. Прячем в кортх ряда растений их содерва-вве превышает количество фатолвтов каазехной частя растения (Hodson, ІШ&ІРвйбо, Andoreon, 1949). ЬШогима учеными paccj.Br. травадся вопрос об устойчивости ф отолитов (Аристовекая, 1980* Арястовская, Кутузова, 1968; Водяниакиа, Шмрян, 1985; Добро* волъскьа, ПоОа, 1973; Парфенова, Ярилова, 1949; Роговой, Самодуров» І9Є2; іьджжова, 1979;е1б<мЛлсу, Lindsay, 1972; sterling» 1967; Wilding at all, 1979). Фитодиты могут сохраняться в почв« дджтвлькое Время 1967), что позволит исяоль-

всватъ их в палеогеографических ассладованвях (ДобровольскаЗ» DoCa, I978;Bai-toll, I977;KfiBiio, Jtrinura, 1958). ,

Глава 3. ОБШЛИ И МЕТОДЫ НАСЛЕДОВАНИЯ

, Объектами изучения в данной работе сдухяля два бгогесц»* нова средней тайги Кош АССР - ельник зеленрмошый на типич-ноЗ подзолистой почве (рассмотрена на примере 3 разрезов) и сосняк верес коша на железистом подзоле (з разреза).

Таїга шполвеян «акро-, мезо-, микро-, субмикроморфологв-ческае яссдедовавая почв. Они сопровождалась определением химических и физико-химических свойств почв (анализа выполнены в лаборатория института биология К?АН СССР)* Для количественной сценка элементов ішфостроения проведено шкроморфометрї^-ческое доследование ешфов типичной подэслаетой почвы, в ц&-лях более углубленного анализа отдельных макрообъектов использовался рентгеново хай микроаяалазатср, позволяшай получать жіформвцю об влементгом составе найдэдаемого объекта.

В фктшенозах исследовалась Сяогеквке новообразования кремнезема растенжй (листья я стебли). Шля собраны наиболее тезжчннє в яакшдс ценозах растения (25 ввдов). Образцы озсля-ля пра 350-КхЛи ясследоваля в РЗМ.'

. В почвах научались фятолаты» раковинные амебы, диатомовые водоросла, спккулы губок. Количественный анализ проводился при помощи поляризационного микроскопа. подсчет фитолитоэ . велся из 300-400 верен в 3-3 вовторностях дяї кавдой гранулометрическое ф ракша. При определенна иорфодсгад поверхности

фращии разделяли "кадмиевой хвдкостьв и вццаленнуп легхув фра-' шию изучали в РЭМ. Проведенные,исследования позволяют дать оценку использованных методик. Сравнение морфологии фитолитов, ввделеюшоґиз почв и растений» тлкчне сходных форм уіазнвази на пригодность метода сухого озоления для определения опало-BUX баОЛЭТОВ. . • ,.. ■.. _ '.'.'.. _ . ' J

V ДЛЯ оценки степени изменения серввчн"! минералов В про- . ' цессах почвообразования и как одного ü3J источников кремния при формировании биолитов было проведено изучениемикроморфологии -первячных шЕералоп - кварзд.и пслевых Епатов. Проведен сразит ел ьный полу количественная анализ степени корродировакностд -зерен.в горизонтах Аг, в и ВС исследуемых почв; Зерна первичных іганоралов'после,эадеяеши гранулометричесгах франций рассматривались как без предварительной обработки, так я после снятая различного рода плевок. .",■ .г- ■ '.".. ; ■

.Глава 4. УСЛОВИИ ПОЧВОССТАЗОВАЮН В подзоне средней тайги почвообразование идет по подзо-'листом? типу. При наличия естественного дренажа на покровных ; : средншылеватых суглинистых почвосбразующих : породах, гос- : подствуют золеномоЕно-чершгчБые леса Ш-ІУ бонитета в формируются типичные подзолистые почвы ("Подзолистые почвы..."¿1980).. На хорошо отсортированных древнеаллювиалышх песчаных почвоо&-разуиипх • породах s автомойных условиях шэд ягельными п; ягадьно-зелекомошшми лесаыи развивается подзола различной : мощности, il средней тайге идет образование железистых подзолов (Забоева, IS75)* 3 главе прмзодится характеристика факторов почвообразования исследуемых почв по опубликованным данный.- ■■'■.'■ "і-'/ ; : ■""-■ '.

• . ..Глава 5. МОРЬОЛОШЇ И М1КР01ЮГФ<ШГ1Н ПОЧЗ :

- Общзй характерной особенность» типичных подзолистых почв . является отсутствие аккумулятивного гумусового горизонта а каломсвшо'сть осветленного подзолистого горизонта (5-Ю см), расположенного под грубс^цусной подстилкой типа мор. Поцзо-, лкстый горизонт представляет -собой скопление бслесых пызева- -;тых микроагрегатов.пронизанных бслыаим количеством грибных пфов. Эти иикроагрегаты сгруппированы в непрочные уплощенные '

-чеЕуВхл, внутри которых отчетливо водны эони обогащения и обеднения пилевато-идистын материалом. На границе перехода в А2В1.четко выражен темко-бурый, рахлУИ горизонт L'f -мощностью 3-5 см, характериз ущабся обилием конкреций (таСл.1). Далее вааз по профилю находятся переходные горизонта с белесой крем, незекистой ирясьшкой до граням структурных отдельное?ей. Горизонт В растянут; мощность его 60-60 см, уплотнен. Для него характерно наличие глинистых кутан йллювиирования. максимум их отмечается на глубине 60-70 си. ..■'■.

Таблица I Икзфошрфсметрия шифов типичной подзолистой почвы {% от плоцади вшфа) .'■■■■,

Горизонт, 10бщая Шоры 1 Ку тали I Конкре-1 Орган й- 1 Наличие глубина, (масса 1 I Шин 1ка(кор- ирито-

А0А2 3-6 49,7 34,3 . 3,9 5,1 7.0 +++

А2 5-Ю 84,3 13,7 1.3 " en. 0.7; ' ++

в 10-14 69,4 16,4 0,7 12,5 • 2,0 ++

А2ВІ . 20-25 60,9 17,3 0,6 1.0 0,2 + "

BU2 за»за, 75,6 16*9 3,2 -1,3 — ■ ■ ■ + ■

ВІ 43-55 ... 79^,2 15,7 4Ч6 0,5 ед. .

82 6S.C9 75,7 15,0 6Ч7 - ■■ ■ _ - ед. ■

вз : .80-87 78,8 16^3 ; - ■ ■ ед; ■■ -

ВС 100-107 84,2 13,0 2,8 /■ - ■ ■■. - ЄЯ. ,

Условные обозначения.

+++ - много- h - среднее; +• — мало; — - отсутствует

Профиль железистых подзолов также монологически четко дйЙервщирован. Под маломощной подстилкой залегает 'ыоикый подэолгетый горизонт А2. Минеральные зерна в не« отмытые, без 11лєн0к* Пои подзолистым находится железистый горизонт В*, все жверальные зерна которого покрыты пленками железа. Ниже по профилю вдут рыхлые горизонты в, постепенно яереходящие в породу. Пленки на зернах минералов идяжиальных горизонтов тоньше, прерывастее, содержат сылеватые частицы.

Трансформация петтпчкы'х минералов. Одним аз встоянгков растворенного кремнезема "для растений а жквотньос является ' кремнезем, освободившейся в процессе трансформации первичных

и вторичных минералов, до еще пор изучалось главным образом ареооразование в данных почвах глинистих минералов (Кузнецова, 1982! Соколова и др.,1971), поэтому мы исследовали первичные минерала, рассматривались две группы минералов - кваш в полевые слати. ^

Детальное изучение морфологии поверхности зерен кваща из под золотых горизонтов выявило следы растворения, изменения поверхности в виде различных по размеру углублений, изъязаде-ниЛ. Размеры этих новообразований составляют 0,1-1 ккм, рао-псложены они локально в углублениях зерна* выбоинах, сколах ши ж«, наоборот, на наиболее аисту пашах местах. В горизонтах Б изучаемых почв а почвообразушей породе количество текстур травления резко уменьшается. Зерна минералов вад пленкой содержат различные хорошо выраженные признаки механического воэдеястикя. Наии ироэодилась полуколичественная шейка содержания признаков травления зерен кварка в разных горизонтах почв. Общее содержание таких признаков, их выраженность позволяют говорить с ток, что,ИЯТеКСяВКОСТЬ химического растворения,зерен кваща в подзолистом горизонте в 3-4 раза выше, чм в горизонтах В.

С учетом крайне низкого содерлаиия в железистых подзолах минералов илистой фращаи - полевые шпати являются практически единственным источником поступления глинистых продуктов и элементов минерального питания в почвы, растровая электродная иикроекдаяя ■ аерен полевых шпатов разной степени изменев-иосси вскрыла р.тд характерных особенностей их ¡лорфология, поз волала шделить приобретенные в процессе почвообразования признаки, ^временное почвообраэовшае усаливает трансформация полевых шпатов, на что указывает бслывая их измененпость а подзолистом горизонте по сравнению с почвеобразумвей зоре— доб.-Эти признаке изменения им ват несколько шюй нозологический облмд и представлены разлачьой форли фигурами трааде-яия, растворен ал ц последуйте А дезинтеграции солевошатоБого сериала.

Дли зерен первичных '-шералов из типичных подзолистых почв характерна тфе монологические признаки трансформаций, - что и ддя зерен дз железистых ПОДЗОЛОВ.

Следует такке заметать, что использование РЭМ позволяет

четко разделять у наследованные микроструктуры минералов от приобретенных в процессе почвообразования.

Глава 6. ФЮККО-ХШГШЖАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ . ■ " Типичные подзолистые вотаи обладают высокой кислотностью по всему профиле почв» их элювиальные горизонта значительно обеднена алом. Почвы характеризуются малой гумусностью с реэ-квм убыванием вниз по профилю <тайл. 2). Отмечается максимальное содержание валового кремнезема в подзолисто« горизонте. Раз ища мевду горизонтами ВС и А2 по кремнезему составляет ■■' более ВН.

■ Железистые подзолы тагаеоСледаютвысокой5 кислотность», особенно в подстаяие я в педлодст ил очном слое подзолистого горизонта (табл. 2).иалоыащаяподствлк& продуцирует незначительное количество органического вещества. Распределение валового кредаезеиа по прсфилю более равномерно, чем в типичной ■ подзолдотой почве* разница в содержали а этого элемента мешу горизонтам* ВС к А2 около г®. ' .■■..'■■-■.

Процессы миграции полуторных окислов в почвах. В типичной подзолистой почве верхние слои подстилки являются подго-ризонгаш биогенной аккумуляции элементов. Подзолистый горизонт характеризуется минимальным содержанием валовых железа и апжянт. Возможно участие аморфных соединений полуторное оки- -слов в образования какроатреГЕЯНоЗ структуры горизонта, Леле- , 9истый горизонт формируется в основном за счет различны* форм соедвнекий железа. . ■

В железистых подзолах содержание полуторных окислов в : подстилке незначительно^ но отмечается некоторая биогенная , аккумуляция данных соединений. Лсдзолпстый горизонт характеризуется манияальннм содержанием полуторных окислов. ХлЯ хе-лезистых горизонтов характерно максимальное относительное содержание полуторных окислов, выделяемое из вытяжек т&мла и Цера-Джекоона.

Глава 7. БШГ1Ш& КРШНЕ31М В БИ0ПЩЕН03АХ : СРЯПИЙ ТА^ГИ

Большую роль в изучаемых почвах играют соединения крем-ввя. Он является составляющей часты) первичных в вторичных

::' -/."'- '"'""Та бдя да 2 . ^Ф из ико—j^^j^^^ioc ил®.о^офотна' зхо^з .,'■ :

Горизонт, tpH Валовое " Юоед. ЮодЛьрад«-'

глубина, ■ I-.- two ссратоанае., % ,, Se^Oy (чжй S,

гс".: U2 I I

1 iST? t -t У3!д«*' «г { t

" : : ■ "!. Типичная подзолистая почза - . .

Ь ''0-2 - 4.9 - 56,43 2,4* 15,0,3 0,1 -Г

В ' : ^ Э-3 4,1 - 60,6* 2,6* . 17;7* 0,4 ; 0,1 ; : -

Н * ; 3-5 3,9 - 81,0* 1,8* 10,#0,3 0,2 -V - -

А2 5-10 ' 4,6 1;2 85,9 1,2 8,6 0,3 0,1 23 8 V

В* 10-14(16) 5,1 0,9 82,2 3,1 . II,О 1,1 0,3 25 12

А 231 14(16)- , ' -z L. "V :.. V-

32 . 5,0 0,4 81,7 2,8 : 9,9 0,8 0,3 23 12

BIA2 ЗЭ-46 5,0 0,3 80,2 3,7. 11,0 ij о,2 31 17-

BI 46-6в 4,7 0,3 78^3 4,2 11,7 1,3 0,2 , ЗЭ .27

В2 68-96 5,4 - 78,4 4,2 12,0 1,3 .0,2 38. 29

ВЗ 96-136 5,8 - 12,0 1,2 0,3 37 26

ВС 144-*55 7,9 - . 77,7 4(3 Ц,3 1,0 0,1 37 27 . -

. > жёдезиотыа подзол Г-Г; ^ .V

АО 0-0,5 3,8 - 91,8* 0",9* 4;,6* 0,4 0,04 - * - .

А2 0,5-3 ; э,7 0,6 . 9Э;7 0,3 2,3 0;2 0,04 3 х

А2 3-9(10) 4,2 0,3 96,3 0,2 Г,7 0,1 0,05 2 2

А2 9(10)—13 5,1 0,2 96,1 0,2 . 2,4 0,-1 0,04 2 0

В*: 13-20 5,2 0,2 95,5 0,4 2,4 0,2 0,13 3 I -

BfBl 20-34 5,2 0,1 93,5 0,6 3,8 0,2 .0,10- 6 3 '

BI 34-44 5,5 0,1 93,5 0,6 3,7 0,2 0,07 3 2

В2 50-60 &,5 0,1 93,6 0,5 3,4 0,1 0,04 3 I

ВС 80-100 5,7 - 94,0 0,4 3,3 0,1 о,04 j 0

* — валовой зольгнэ состав

Ьгаералов. Исследуемые почвы резко различаются со мехакическо-цусоставу, который во многом опредадяет кх химические свойст-i ва. Высока дола крелезема х в подстилках изучаемых почв. Даи-: вне потеря при прокаливания подстадок я валовое содержание : кремаезенав вих умиывьдтт на значительное присутствие минерального малхоэеыа.' С увелачекаем потерк цря прокаливании в валовом составе подстилок содержание краынезема резко уаеньса-ется. -V '-.-:■.■■■■■ '.-'■■'■ .. ='I':- -■; -"'"

■ . ССДетаааме вяогеквдго кремнезема "в растениях. ¡феыпезен минералов активно вовлекается в баогесхешче ский цикл креинвя, 1Яе особая рсяь принадлежитрастлтельноыупсяфову суши« актвв-но' ососоОствухшему маграшш элемента." В зольном составе раст&7 нкй содержание осиная сально варьирует в зависимости от вида рестаяаг1> отдельных его участков« а также возраста {Айдидов,

: I9S4-J А&яер», I932J Егоров, 1965; Парфенова, Ярплова» 1Э64).

Анализ полученного при исследования биогешенозов средней тайги материала показал, что всю массу биогенного кршнезеш растительного происхождения можно разделять по морфологии на две груспи; фиголиты характерных фогч в размеров и частиц» не-опредзлеиао! формы я различного размера. Высокое содержание -■'■ крсываэема в растенккх не всегда сопровождается мор^ологачео-квы разнообразием фитолитоп. Pasuepu частш крестезема в одном растении могут быть са-чамиразлнчкши. Значительная часть фи~ . тоЛЕтов обладает наша размерами, и в почве находится в соста-вг тонкопылеватой и илистой фраяун». ■.';■;■■■.; ; . ■ . ■ ' : .

Определение вещественного состава отдельных екэешдяров с поиощьв решгекозского шщроакали&атора показало наличие толь. ко крема. и Лии- отаелыие экземпляру содеряат небольшие пр&. меся каэьая, калкат, железа..Последний придает разовый оттенок

■ окрасив Оиолитаи. ,'■ '■ "•;.-' ■

По шс.икьдионыой тфорштавлостп морфология фвтолвтов в : .ельнике аед^аошаном ввделягтеа две грушш растешь. ОпалоЬмй■ , образования растений первог группы ве овладеют характерней ■ ;. , морфологаей для возможной их поел едущей ещшжшив образцах ■:; . почвы, диоо жх видовая сепарация затрудкева^ фатойиты.pacíе*<

шЯ второй цугаш, наоборот, с высокой отедекш доотовернйетй . - можно кдеаЛЩ-Щировать Пря ашлиэе почвенного датерлала. Э^о - : .. фнтолеш; ели самарской, саддачкгка евреи ейского, касшзды оСы&-

новенноИ, осоки паровхдной, ожики волосистой, золотарника, хвоща лесного, кукугакид-вго 'льна, ритадиадедзфуса, гилокощума. Изучение биогенного кремнезема сооняка г<>рескового показало, что группа раотекий в фиголитамн аішнфлчвой формы представлена следущими видами - сосна обыкновенная," вереск обыкновенный, гейная наземный, брусника, ягель, дикранум.'. .

Типичная подзолистая почва, в листовом слое подстилки от- " нечастое множество раковинных амеб, а панцири диатомовых водорослей а спикули губок единичны, фитолнтов немного. Они представлены отдельными оіфуглнин или ограненными палочками, і^у биками, осломками окремневшей ткани, в ферментативном слое подстилки раковинных амеб гораздо больше (табл. 3), больше и отдельную фитолитов, сложнее к многообразнее ИХ МОр$ОЛОГЕЯ. Оп- ' рацелам-ся фитслиты ели, хвоща, мхов, гумусовый олой.наиболее богат фиголитами. Раковинных амеб мало, роль их в общей массе \ биогенного кремнезема незначительно, распределение фитолитов по гранулометрические фрамдаш более или менее равномерно,- хотя и заметен некоторый максиадм ■ во фрагаши мелкого песка. В этом" слое наблвдаются наиболее крупные отдельности.- . ■

: Характерной чертой биолитов органогенных горизонтов является наличие облсмшв окремнгвших тканей со'скоплениями в них отдельных фитолитов, присутствие целых раковинных амеб. В минеральных горизонтах происходит^деэЕшеградая'растительных тка- ' ней, разрушение1 раповнн, т.е.'происходят обогащение аморфным кремнеземом наиболее тонких фрагодй мелкозема. :

Горизонт Л2 имеет наибольшее число биолитов из всех мине-радьшх горизонтов. - 3,25! (табл." 3). Всо Сисшггы представлен» в

■ основном фнтолитамо, которые преобладает в пылеватнх фракциях. 'мелкозема. Обчое количество фатодьтоз в подзолистом горизонте

■ корратшрует с более высоким содержанием в нем кремнезема по : сравнению с шиележашг и горизоіггаш. Встречается разнообразные фитолеты, обломай, диатомовых водорослей« отмечается обилие идиосом раковинных амеб.: Определился фитопитн ели, юсов, хвоща, седмичника, В'железистом горизонте представлено вое многообразие морфологии и размеров фитолитов, которые покрыты тон- . клмп пленками соединений железа. Определяются фитолеты тех же \ растений, что иввышвлежащих горизонтах* Для данного горизонта характерно преобладание пшев&іж фршеда фитолитов, ^ хота об- -

г- 12-

Таблица 3

,Содержание фитолитов в почвах

Горизонт; t фращия1, ' IКол-во во ■■ 1 Кол-во во Кол-во в s ' глубина, см I им , . - Іфращин, ш ¡Франции, горизонте,

t '.'..."■'■ 1 ■■ ■ -■■ - ■.■ tj» ОТ Bçca v : ■ ■• ■ f '-■■■■•'■ - і ■•■■■•-■■■ ; почвы t ■'-■■■■■■-

ь

ч ' ■

H ,

'0-2

типичная подзолистая

.2-4'

4-6

0,25-0,05 . I0,3(tf ;

0,05-0,01 1,97(0,75)

0,01-0,005 0,6 Г

0,25-0,05 8,4(1,75)

0,05-0,ÜI 4,Ь(2,5) V

0,°1-0,005 4,75(1,0)

0,25-0,05 * ?,5

0,05-С,01 ч . 3,7 V.'"

. O,0l-4>,0o5 5,3

- К2 6-10(12) 0,25-0,05 : ' 3,2

o,05-o,0i .

v ' ^ ■■ : O^01-O,005 : 3,6 ; '

Bf KKI2M5 0,25-0,05 Г,7

• ofib&fii 2,7 :

; V V- і : ; &,°I-O,0Ô5 3,0

почва

1.2 0,04 1.25 V 3,0 0,34 1.0 2,4 ,

0,4 0,45 2,61 і 0 ,26 ; О.І8-1,5?

0,13

А2 А2

Bf ;

пг

0-0,5 0,25-0,05 : оггвдаї O'.Ol-O'.OOS 0,5(І)-2 0,25-0¿05 - ;

0,05-0,01 \ ; . ОіОІ-0,005 а-6 • 0,5 «0»05 f . (П°5-0,0і •

0,01-0,005

' 6-13 0",5 -О",05 0¿05-0;0l 0,01-0,005 -а>-% 0,5

-.у-- 0,05-0,«І -й*Ш>»005

ІелезистнЗ подзол

14*, 3 л .-Л Г, 75(0^9) ■0,6(0-,3) 1.4 :: 4*0(1,7) : 4iO(I,5) ІД 1,8 -

3.7 ; ч I',45 Г.7

2.8 ; °.7

2.4 v.7 4,9

•н 10,5 0,02 ,

I.О 0,04

.0,04 - 0,62 0,02 0,04 0,18 ■ 0,01 0,02 . 0,3э 0,02 0,05

. г,«.-

• 4,6 Д

3,0

1.9

10,5 0.7 .

0,2

0,46

Содержание раковлнных амеО в % от ойцего хоа-ва биолитов.

- ІЗ -

щее их количество значительно меньше (1,9/5). На поверхности минеральных зерен находится иного идиосом, размеры которых соизмеримы с тонкой пыль» и илом. Количественный учет атях новообразований затруднен. Ниже со профилю во фракциях мелкозема, фитолиты встречаются во всех горизонтах вплоть до ВС* но отмечается лишь единичные экземпляры (таблЛ).

железистый подзол. В листовом слое подстилки много биолитов, в. том числе и раковинных амеб (табл. 3). флтолиты представлены окрсмневвшмц остатками тканей* разнообразными палоч- > ками» кубиками. Это слой максимального накопления фитолитов. Среди них преобладает фитолиты крупных фракций. Это связано о тем» что в данном слое значительнуо часть составляют не отдельные опаловые образования, а скремновтие ткани, еве не подвергшиеся Процессам разрушения и дезинтеграции. Среди отдедь- • них фитолитов легко определяются опаловые образования сосны, вереска, вейника, мхов. В нижнем слое подстилки биолитов значительно меньше. Морфология их соответствует тем яе растениям.

Верхняя часть подзолистого горизонта содержит наибольшее число фитолитов из всех минеральных горизонтов почвы. Раковинные амебы единичны, однако на зернах минералов часто встречайся их идиосомы.* В остальных слоях горизонта содержание фотолитов составляет всего около прячем ботьтая чаоть соо-редоточена в мелких, наиболее подвійних фракциях. В лмшнзль-шм горизонте flf наблюдается второй максимум содержа: ія фитолитов (около О,®). Преобладают фитшшты, ко встречается также паш<яр:: диатомовых водорослеО и идиосомы простейших. Качественный состав фитолитов прежний - ото фит опиты сосны, вереска, вейника, мхов. Повышенное содержание биолитов в горизонте связано с тем, что происходит накопление опаловых новообразований■> в*результате суспензионного переноса. Особенно заметно большое количество фитолитов мелких фракций - наиболее ыигреционноспо-собных (табл. 3).' ''■■...'

Распределение фитолитов в почвах, в почвенном горизонте часть биогенного кре*ігезет {оообенно мелкие, ддистые фракции) мохет растворяться и мигрировать и составе почвенных вел или же вновь поглощается растениями и животными. Часть биогенного кремнезема аккумулируется в подстилке и в верхней часта профиля,» то же вреш биогенный кремнезем, отмечаетоя в тонких

-фракциях по всему щхфшю, участвуя в пршессах дишиярова-Н№ наравне с другими пылевато-иліютьйш компонентами почв. Перераспределение фитолмтов а почвах может быть вызвано целым рядом факторов в зависимости от горизонтов»

Непосредственно на поверхности почвы в подстилке кроме часто механических факторов 'ботыцуи роль мокет играть эооген-икй транспорт, а такие водный и ветровой лереноо. В подзолио-том горизонте и ниже основное значение приобретает миграция фитодитов ко порам и трекгчам.в составе почвенных суспензий. Процессы адяювикроБшим шлеш место в обеих почвах. Глинистые кутала отмечайте« в суглинистых подзолистых почвах в неболь-ьлх размерах уде з верхних горизонтах при все возрастающем количестве вниз по профиля (табл. -1), достигая более ка глубине 6&-7Ü см. Кутана горизонта Й1А2 содержат наравне с илкстшл значительнее количество средне- и мелкшылеватих чао; тдц, а іглке Б2 кутаны состоят только из илистых частш, то есть наблюдается более глубокое иллйвикроваїше илистых частиц. При проведении ммкроморфометрических исследований нами проводился также учет содержания фмолитов в ишифах подзолистой почвы Чтабл»-1). Фотолита отмечались как в ішлеватом составе кутан, так и виде отдельностей, в основном, вдоль агрегатных ."ор. Ссдержанле фитолктов убывает с глубиной и после горизонта ЗІА2 встречаются лишь их единичные экземпляры, то есть отмщается некоторая корреляция между распределением пылеватых фрг«;ий к содержанием фятолчгов. " ■

Б железлотых подзолах содержа аяе пьшеватих и илистых частиц пило (табл. 2), не вое же мокно от петит ъ увеличение их хотечества в железлотих горизонтах; и, если содержание илистых части; в дальнейшем убывает вназ по профилю,,то распределение пшгегатнх частиц остается более пла менее равномерным, что говорит о более глубоком иллющированлд в денных почвах гшле-ватых частиц по сравнению с илистыми. іім>ду малого количества фит слетов в жзлеэисго:,« подтеле а высокой пороэности почв до- -пользование фчтолитоБ при исследовании иллювиальных процессов затруднено. . .■ їахії« образок, и даіршх почвах процессы ішгсшиировйпил не оді:0тішк«. Различия проявляйся в глубине процесса, его составе, itoioJibaoBsjaie фитссмяов яарапне с другмж методами

: прп исследовании иллювиальных процессов кожет служить ваде»- > ним показателем наличия этих процессов и характера их протале-

■ НИЯ. •' _ "/. -. ■ '

зашншш

Порученные данные по содержанию и морфологии биолитов почв и растений двух биогеоценозов средней тайги ьозвсдчят оценить общие закономерности ахкучуляции и трансформации биогенного кремнезема в изучаемых почвах.

БоДішЙ по составу сосїик вересковый прсгауцирует знач»-тально меньше фитолитов, чем фотоценоз ельника зелен омошю-го. Различен вглад биолитов в валовой состав кремнезема почв. Бали в песчаном подзоле зтот вклад незначителен, то в сугліь , цистой почве количество "биолитного" кремнезема может составить солее Количество опалового кремнезема в почвах и растениях свидетельствует об интенсивности биологического круговорота кремшгс в конкретных биогеоценозах.

■, Вклад диатомовых водорослей и спикул г бок в накопление биогенного кремнезема в рассматриваемых автоморфных почвах незначителен. Низкое содержание этих организшв обусловлено отсутствием долговременного переувлажнения поверхностных горизонтов почв. по

Полученные результаты содержании и растредрле^тю опаловых биолитов по префклю исследоваишх почв средней тайги позволит выделить самостоятельный алеле нтярчый почве:шый предесо - процесс аккумуляции биогенного кремнезема в подзолистых почвах. Интенсивность данного процесса различна в изучаемых почвах,что-обусловлено различием биологической продуктивности фит сцено зов, минералогическим составом почв и в значительной степени характером гранулометрического состава. И если суглинистые подзо-. '' листые почвы способствует преобладанию аккумуляции фитолптов, то в песчаных под рол ах процессы аккумуляции и иллганярованш биогенного щюынезема практически' равнозначны.

На основании проведенных исследований составлен атлао фи-толятов ряда растенпі. основных фитеценозов средней тайги, который вносит конкретность при изучении оволщіш биогеоценозов, в.решение вопросов генезиса подзолистых почв, палеепочвоведения Количество фитолитоп надземной часта растений в почве и глубина их проникновения могут слуяить диагностическими показателя-

їй (своего рода "меткой*) ряда почвенных процессов, например,-!.' ам^муляда г партлвваціш. Весьма захен атлас„и при решении воіфоса о генезисе реликтовых горизонтов, :..,.',

V Г Г\У::Ґ ВОЮт'г" Д

'• • I» На основании норфогенетического анализа всдэолистнх ; л^почв' средней тайги установлены роль1 я значение биогенного кр«-\ ' ■ мнезема ■ в системе '»лементаріан почвенных процессов подзолистых ; почв. Полученные результа* і содсрхаїкя и распределения опаловых баолстов во арсфапю исследу емых почв средней тайги ггозволя- " . ют ввделить самостоятельный элементарный почвенный прадесо -

- V процесс акку муяядая биогенного кремнезекаи давт его ксчичест- ; векше характеристики. . * \ Л-;

- Проведенная морфологическая типизация фитолитов росте-'. : :шй двух биогеоценозов, средней тайга позволила сгруппировать '■-'■ растения по степени информативности морфологии фитолитов. Выдо- • . \/, левы растенш, шещив'харакіернцю» свойственную только им фор- :' ;тчу и. МІФОЛОГІЮ'поверхности фиТОкЛЗПОВі,. В ельнике эеяевоиошном- * ■■■■.

к подобных растениям относятся ель, -осока, хвощ,' седмичник,шеи - ' и другие. В сосняке вересковом высокой индикационной ин^орма-

тивкосткп обладают фитолвтысосны, вереска, вейняка, ягеля и ! -' рядядругих растений, фигсолигы. из почв сходны с акалогнчнымп : ".'■ ?фор,«>ми доманярувдих растений. Этот факт, а так&е высокая у о тейчеаоеть фитолитов в почвах определял информативную знач»-.. • мосїь этих новообразований и дахт возможность пеиіеогеографичес-кой рсконструіади как оаогеоценозов, так и почв. . -'-■ С1'.'.-,.■ ^

■ : :;3.'п исследованных аочьох выделютеей горизонты аякумуля-

1 . щш фитолитов. . Для тзгаачнах подзолистых почз характерна акку— ■■ • »^кшя их содержания, и железистом, подзоле икеет место акдг-. куііяагигно-ил.'їювжуїьксе распределение. Высокое'(более 3») со-дерааниа ак^'мулчтивього биох'сішого кремнезема в подзолистом . .. горизонг^;гчгликастоЬ подзолистой почвы позволяет,предаодожить, V

■ - что разница' в вало'-ок содеракачхи крсміезсад. мелду горизонтам •

А2 и.ВС обусловлена не только отнооілєльшу, но и абсолютный »' характером накопления, креинезека. . . . ■; ".'

• ' 4. Проведенные СССЛЄДСВа!ШІ ПОЗЛСЛЯЛЇ дать оценку ИСИОДЬ-, эовакнах метелок» Сравнение (.»рфологкЗ фитолитов твиделснних из V 1 почв е растений, наличие сходных форм указывал: ва пригодность '..'■■

метода сухого озолеаая для определения оаалозцх биилитов. Растровая електронная микроскопия позволила получить ноэыа дополнительные признаки морфы; огиа фитолитоиї наличие ребер, выростов, пор, следов устьиц. Эти характеристика могут быть использованы . для уточнения классификации фитшштов.

.:, 5. Образование специфических поверхностных текстур травления в элхшйалььшх горизонтах иссладуелшх почв и отсутствия явных ■ признаков п ос тседаментацвонного про образования в ядюзвяалькых горизонтах позволяет считать проявление химической керрогил на поввркности кварцевых зерен результатом современного подзолистого процесса, полученные ыа. тари алы такяе обнарукикшт различные стаддц шветриїлішя полевых уаатов и перехода их в алдофаноподсб-ше образования с поте ре Л оснований и частично алошші, дозан- 1 тегрэщлэ и коррозию минерала, которые наиболее ярко вырокэны в подзолистых горизонтах почв. Продукта разрушения аспольэухгтся биотой почв и вклвчаютоя в цшшй биологический круговорот крем- .. кия наравне о выносом ночвещшмя ростаорана за пределы профиля. Показана зозїіожності определения при помощи ыил рос трун тур минералов, приобретенных ь процессе почвообразозандя.

.". 6. ЦикроьюрФолоіііческоо исследование позволило получить рэд дополнительных качественных я количеотаенных жарікторіїстак почв •по структурному состоянию отдельных генетических горизонтов; макроморфелогпа илдшиальньк покровов; количеству идлшшарованая пилевато-ялистых суспензий по генетическим горизонтам; чорфоло-гии минеральных зерен и фатолитов.

По материалам диссертации опубликована следующие.работы:

I, Г о л ь е в а А, А. Особенности ник ростроендя подзолистых почв средней тайги. Тезисы її Всесоюзной коіі$. "Проблемы почван-ного крвогенеза", Воркута, ХЭ35, стр. 35-35. •>

1 * 2. Г о л ь а в а А. А. Исследование фитолитов сродней тайги. Тр. УШ научн. конф. мол, ученых фгис. почвоведвцля МГУ, Москва, 15-17 марта I98S, М., 1SS6.

3. Бобров A.A., Г о л Ь е в а А. А., .4 е м я -ров окая £, Ы, Хилиыонвк И. 3„ И о Ö а С, А. Биолита кремнезема в почвах. Тр. научи. конф. уч. ¡¿ГУ "Человек и * биосфера", Нрасноввдово, ІУ86,

4, Г о л ь в в а А. А., Бобров Л, А., Ці о б а С.А. Аккумуляция блогеваого кремнезема в баогеоцопозах средней тайга» Праприат серии "Научные доклады", Сыктывкар, 1'^37.

.-.'V 5. Г о л ь в в а А. А», Б о б ров A. A,, Iii о б а С. А,

Опаловые биолиты как индикатора лесных биогеоценозов. Тезисы 1 * ■ -докл. Ьсосоюзнсй конф. "Диагностика деградации и воспрояаводства :. ■*v-леошіх почв", Тарту, 1307." '.V: ■ ■ у. т,■:..-" ' G. Ш о б а С.А., И в а к о в В. Б., К о м и о cap о в . С«,.Г о л ь в в а А. А. Оценки преобразования полевых шпатов ■ в проЛдла песчаного подзола северной тайги. Вестник МГУ, сер. ' Почвоведение, 1987, S 2, стр. 3-9, ■'■■:.".'■.:■". " '

7, Д о б р о н о л ь с,к а й Г. В.J Бобров А. А., . Г о л ь е в а А. А., Ш о б л С. А. Опалоше биолиты таенных ■..■ v ■ ; ' оя оте оце и оз ов средней тайга. Евшісгическдв науки," ІУВ8. - .-..'

," г

40Uff isrctí? r tec