Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Палеоурбаноземы раннесредневековых предгородских центров

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Палеоурбаноземы раннесредневековых предгородских центров"

На правах рукописи

Зазовская Эля Павловна

ПАЛЕОУРБАНОЗЕМЫ РАННЕСРЕДНЕВЕКОВЫХ ПРЕДГОРОДСКИХ ЦЕНТРОВ: ГЕНЕЗИС И УСТОЙЧИВОСТЬ

25.00.23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

г 3 КАП 2013

005059950

Москва - 2013

005059950

Работа выполнена в Лаборатории географии и эволюции почв Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института географии Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор географических наук

Сергей Викторович Горячкин

Официальные оппоненты:

доктор географических наук

Лихачева Эмма Александровна

доктор географических наук

Русаков Алексей Валентинович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук

Защита состоится «31» мая 2013 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета Д.002.046.03 в Институте географии РАН по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер., 29. Факс (495) 959 00 33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГ РАН.

Автореферат разослан« » 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук

Л.С. Мокрушина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Человек - мощная сила, преобразующая географическую среду. Трудно переоценить вклад его промышленной, сельскохозяйственной и интеллектуальной деятельности в функционирование ландшафтов и почв. Со времени появления человека прошли сотни тысяч лет, однако только во второй половине голоцена его воздействие на ландшафты и почвы стало заметным. В настоящее время более половины всего почвенного покрова занимают почвы в той или иной степени антропогенно преобразованные. Особо следует отметить почвы городов, измененные в максимальной степени, площадь которых повсеместно увеличивается. Урбанизированные территории по некоторым оценкам составляют более 1% от всей площади земель мира. В настоящее время важность изучения городских почв с позиций генетического почвоведения ни у кого не вызывает сомнений. Получен и осмыслен огромный материал, описывающий свойства этих почв. Однако до сих пор совершенно не ясна долговременная динамика свойств этих почв. Характеристики, приобретенные в ходе антропогенного почвообразования - стабильны ли они во времени, и останутся ли они стабильны после снятия антропогенной нагрузки? Уникальными объектами исследования, позволяющими приблизиться к ответу на эти вопросы являются для нас почвы древних предгородских (протогородских) поселений - палеоурбаноземы. Изученные нами древние урбоэкосистемы, заброшенные человеком и в течение длительного времени занятые естественными ландшафтами или агроценозами, могут быть использованы в качестве долговременных моделей для изучения антропогенного почвообразования. Палеоурбаноземы могут рассматриваться как носители специфичной и разнообразной почвенной памяти о процессах взаимодействия природы и общества в период функционирования древних поселений. В связи с этим встает вопрос, какие почвенные свойства наиболее глубоко подверглись изменениям в процессе функционирования поселений, какие типы деятельности отражаются в этих характеристиках и остались ли они устойчивы после снятия антропогенной нагрузки.

Цель работы - выявление закономерностей антропогенного почвообразования в древних урбанистических центрах лесной и лесостепной зоны и оценка устойчивости приобретенных свойств палеоурбаноземов после снятия антропогенной нагрузки.

Основные задачи работы:

1. Провести сравнительный анализ свойств почв древних предгородских центров и их естественных аналогов.

2. Исследовать антропогенно-измененные почвы в различных геоморфологических позициях, для выявления особенностей профилей формирующихся при разных сочетаниях педогенеза и литогенетических процессов.

3. Изучить почвы древних предгородских центров в различных биоклиматических обстановках с целью выявления зональной специфики процессов антропогенного почвообразования.

4. На основе полученного фактического материала и литературных данных оценить устойчивость антропогенных признаков палеоурбаноземов и выявить наиболее устойчивые (консервативные) во времени свойства.

Положения, выносимые на защиту:

1. На территории крупных раннесредневековых предгородских центров с функциональным зонированием территории, производственными центрами формируются антропогенно-измененные почвы - палеоурбаноземы, резко отличающиеся от почв естественных фоновых аналогов, обладающие диагностическими признаками современных городских почв - отсутствием генетических горизонтов до глубины 50 см; наличием в

слое 50 см 5-10% антропогенного мусора; наличием диагностического горизонта урбик. Для почвенных покровов древних поселений разных природно-климатических зон (южнотаежных лесов, лесов, лесостепной, лесостепных предгорий) характерна конвергентная эволюция, в результате которой вместо естественного почвенного покрова формируются различные палеоурбаноземы, близкие по свойствам современным городским почвам. Наиболее ярко антропогенно-приобретенные свойства, как морфологические, так и аналитические проявляются в почвах лесной зоны.

2. Палеоурбаноземы очень слабо эволюционирующие почвы, обладающие высокой устойчивостью в поле современных факторов почвообразования. Одним из основных факторов морфологической устойчивости палеоурбаноземов являются консервативные специфические свойства органического вещества, сформированного в процессе хозяйственной деятельности человека. Устойчивость связана с накоплением «антропогенного углерода» в малодоступных для современного почвообразования формах, что определяет как морфологическую, так и биохимическую устойчивость палеоурбаноземов.

Научная новизна работы. Показано, что интенсивная хозяйственная деятельность человека в древних предгородских центрах лесной и лесостепной зон формирует специфичные антропогенно-измененные почвы, имеющие общие тренды антропогенных изменений, приближающие их характеристики к современным городским почвам. Эти свойства оказались устойчивыми после снятия антропогенной нагрузки (забрасывание поселений) и почвы древних поселений, подвергшиеся мощной антропогенной трансформации в период раннего средневековья не вернулись к своему естественному состоянию. Обосновано выделение палеоурбаноземов - городских почв древних урбоэкосистем. Получена их морфолого-аналитическая характеристика для раннесредневековых предгородских центров лесной и лесостепной зоны.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы в палеогеографических и геоархеологических работах для реконструкции хозяйственной деятельности и условий существования человека в древних урбоэкосистемах, а также для построения долговременных моделей антропогенного почвообразования. Результаты работы включены в курс лекций по палеопочвоведению в Московском университете.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Российских и международных научных конференциях: 4th Annual Meeting European Association of Archaeologists (Göteborg, Sweden, 1998); Докучаевские молодежные чтения «Почва, экология, общество» (Санкт-Петербург, 1999); 6Л Annual Meeting European Association of Archaeologists (Oxford, England, 2000); First International Conference on Soils of Urban, Industrial, Traffic and Mining Areas (Germany, 2000); 7й1 Annual Meeting European Association of Archaeologists (Germany, 2001); Четвертая всероссийская конференция «Проблемы эволюции почв» (Пущино, 2001); 1 International Conference On Soil and Archaeology (Budapest, Hungary, 2001); 8th International conference «Methods of absolute chronology» (Gliwice, Poland, 2004); Международная научная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения В.П. Левенка (Липецк, 2006); Научно-практическая конференция «Культурный слой археологических памятников. Теория, методы, практика» (Москва, 2006); Конференция, посвященная 50-летию радиоуглеродной лаборатории ИИМК РАН (Санкт-Петербург, 2007); V Всероссийский съезд общества почвоведов (Ростов на Дону, 2008).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на ^СЧ страницах машинописного текста. Состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа включает 2- О таблиц, 3 / рисунков и приложения. Список литературы состоит из //у наименований, в том числе ¿/Qu* иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность своему научному руководителю д.г.н. C.B. Горячкину; к.г.н. O.A. Чичаговой за всестороннюю помощь при подготовке работы; к.б.н. С.Н. Седову за дружескую поддержку и неоценимый опыт самостоятельной работы, полученный за годы учебы; сотрудникам кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова и член.-корр. РАН С.А. Шобе за теплое отношение и практические советы на первом этапе выполнения работы; к.б.н. М.А. Бронниковой за помощь, поддержку и научные консультации на начальном этапе работы; всем сотрудникам лаборатории географии и эволюции почв за ценные замечания, советы и творческую обстановку; особая признательность к.б.н. С.А. Иноземцеву за продуктивную совместную работу и помощь при микро- и субмикроморфологических исследованиях; д.б.н. O.E. Марфениной и к.б.н. А.Е. Ивановой за плодотворное сотрудничество в работе; д.б.н. A.A. Гольевой за совместную работу и помощь в интерпретации данных биоморфного анализа; автор благодарен руководителям археологических работ к.и.н. Т.А. Пушкиной, к.и.н. В.В. Мурашовой, к.и.н. И.А. Аржанце-вой, д.и.н. H.A. Тропину за предоставленную возможность проведения исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Антропогенно-измененные почвы и культурные слои древних поселений: основные представления (литературный обзор)

Антропогенно-измененные почвы (трансформированные, модифицированные) -почвы, в которых результаты деятельности человека выявляются в отдельных морфологических и/или аналитических свойствах или их сочетаниях, вплоть до формирования нового горизонта. Ярким представителем антропогенно-измененных почв являются современные городские почвы, для которых характерен диагностический горизонт «урбик» (U) (рис. 1). В связи с резким увеличением интенсивности деятельности человека в пределах урбоэкосистем, часто приводящей к необратимым последствиям для окружающей среды, исследования городских почв активно развиваются. Выявлена специфика городских почв (Bockheim, 1974; Fanning et. al., 1978; Burghardt, 1993, 1994; Soils in Urban Environment, 1991; Строганова и др., 1990,1992, 1992, 1997, 1998,2005, 2008), предприняты попытки классификации этих сложных и неоднозначных объектов (Почва, город..., 1997; Герасимова и др., 2003; Прокофьева и др., 2011, WRB, 2006), описаны их морфологические и субстантивные особенности, физические и химические свойства, выявлены и типизированы антропогенные процессы, влияющие на формирование и функционирование городских почв, развиваются теоретические представления о почвах урбанизированных территорий и их роли в городских экосистемах (Craul, 1992; Агаркова и др., 1991; Лебедева и др., 1993; Лепнева, Обухов, 1990; Прокофьева и др., 2001, 2007,2011; Blume, 2001; Lehman, Stahr, 2007). В то же время очевидно, что почвы крупных городов имеют длительную историю развития и представляют собой сложную систему природно-антропогеных образований - педолитоседиментов, в которых подробно записана история развитий ландшафтов, хозяйственного освоения территории, взаимодействия человека и природы. Изучение их дает возможность реконструировать эту историю, а также сформировать общую картину эволюции городских ландшафтов в историческое время (HoÜiday, 1992; Александровский, 2007; Долгих, 2010). Однако изучая педолитоседименты крупных городов, формирование которых происходило непрерывно (или с небольшими перерывами) длительное время, и в процессе антрополитоседиментогенеза происходило наложение и стирание признаков антропогенного и природного почвообразования, зачастую бывает

сложно отделить природный и антропогенный процесс, оценить стабильность и устойчивость приобретенных в процессе антропогенеза признаков. Объектами антропогенного педогенеза являются также культурные слои археологических памятников - поселений, городищ. Культурный слой (КС) - объект двойственной природы: антропогенный почвенно-литологический горизонт, образованный на месте древних поселений, представленный вещественными остатками искусственного происхождения (артефактами) и органо-минеральным субстратом (заполнителем), имеющим природные и антропогенные составляющие (Естественно-научные методы..., 2004). В настоящее время имеются работы посвященные типизации и классификации КС (Авдусин, 1980; Сычева, 1994), их вещественному составу, генезису, истории развития и палеоэкологии (Сычева, 1994, 1999, 2006; Сычева и др., 2000; Сычева, Гольева, 2005; Александровский, Евдокимова, 1986; Кайданова, 1992, 2006; Леонова, Несмеянова, 1991; Бойцов и др., 1993; Гольева, 2004, 2008; Демкин, Дьяченко, 1993; Марфенина, 2006; Трофимов и др., 2006;. Бронникова и др., 2008; Barbara, 1994; Limbrey, 1975; Marfenina, 2005). Морфологический облик культурного слоя, его физико-химический состав напрямую зависит от типа хозяйственной деятельности и интенсивности воздействия древнего человека (Сычева, 1999). Наиболее мощное воздействие на среду оказывалось человеком в древних предгородских центрах с функциональным зонированием территории, крупными производствами. В них формировались мощные КС, приближающиеся по своим характеристикам к современным городским почвам. Такие древние селения, просуществовав длительное время, по политическим или естественноисторическим причинам забрасывались человеком и замещались естественными ландшафтами или агроценозами (Мельникова, Петрухин, 1985). Уникальной особенностью этих объектов является возможность использовать их в качестве долговременных моделей для изучения антропогенного почвообразования.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Полевые исследования проводились автором в период с 1995 года при работе на ; археологических памятниках Европейской части России. Объектами исследования выбраны антропогенно-измененные почвы древних предгородских центров, которые в течение длительного времени (200-300 лет) подвергались антропогенной нагрузке. Для всех исследованных нами памятников характерно функциональное зонирование территории, развитие древних производств (керамического, литейного и др.). Можно говорить, что ландшафты, выбранных для исследования памятников, испытывали одинаковую по времени и интенсивности антропогенную нагрузку. В результате деятельности человека сформировались отличные от фоновых аналогов антропогенно-измененные почвы, которые в течение 600-1000 лет, прошедших после снятия антропогенной нагрузки, в большей или меньшей степени сохранили свой морфологический облик. Археологические памятники, на территории которых проводились исследования, расположены в различных ландшафтных и биоклиматических условиях: на древнеаллювиальных

-б-

Фр>, горизонтов природных почв

Рис. 1. Состав горизонта урбик (по М.И. Герасимова и др., 2003)

Таблица 1. Физико-географические характеристики объектов исследования

Объект Административная единица Климатические показатели Естественная растительность Почвообразующие породы Почвенно-гео графическое районирование (по Добровольский, Урусевская, 2004).

'фед Кут Осадки, мм

ГАК Смоленская область +4,6 1,00-133 650 Сильно нарушена, сосновые исооюво-широко-лиственныелеса Аллювиальные пески,супео<и опесчаненные глины Среднерусская провинция зоны дерново-подзолистых почв южной тайги

ЛАК Липецкая область +5,1 0,77-1,10 550 Сильно нарушена, луговая Лессовидные суглинки Окско-донсхая провинция зоны серыхлесных почв, отдаленных и выщелоченных черноземов лесостепи

В Ставропольский край +7,9 0,55-0,77 600 Сильно нарушена, в основном степные ассоциации со значительным участием сорных видов Известняки Предкавказская провинцая зоны обыкновенных и южных черноземов степи

террасах и пойме в подзоне южной тайги - Гнездовском ландшафтно-археологическом комплексе (ГАК); на пойме и террасе в лесостепной зоне - Лавском археологическом комплексе (ЛАК) и платообразных возвышениях в лесостепных предгорьях Северного Кавказ - поселение-крепости «Горное Эхо» (ГЭ) (табл. 1).

Для всех вариантов палеоурбаноземов были изучены естественные фоновые аналоги, расположенные в тех же ландшафтных позициях, но не подверженные как древнему, так и современному антропогенному вмешательству. Для погребенных палеоурбаноземов в качестве фоновых аналогов рассматривались синхронные по времени погребенные почвы.

Базовые физико-химические свойства почв определяли общепринятыми в почвоведении методами (Воробьева, 1998; Практикум..., 2001). Валовый химический состав определялся рентген-флюоресцентным методом. Иерархический морфологический анализ предусматривал полевые макроморфологические и лабораторные мезомор-фологические, микроморфологические и субмикроморфологические исследования. Микроморфологические наблюдения проводились на поляризационном микроскопе Axioplan 2 (Karl Zeiss). Мезоморфологические исследования в отраженном свете, выполнены с помощью бинокулярного стереомикроскопа «Stemi 2000-С Karl Zeiss». Субмикроморфологические исследования выполнены с помощью растрового электронного микроскопа JEOL jsm-6060A с сопряженной системой рентгеновского микроанализа EX-2300BU. Радиоуглеродное датирование было произведено в лаборатории радиоуглеродного датирования ИГ РАН. Измерения изотопных отношений 613С и Sl5N были сделаны в ГЕОХИ РАН с помощью изотопного масс-спектрометра DELTA Plus ХР (Thermo Fisher, Bremen, Germany), соединенного с элементным анализатором Flash ЕА 1112.

Глава 3. Морфо-аналитическая характеристика палеоурбаноземов

Результаты проведенных исследований показали, что в целом антропогенно-измененные почвы предгородских центров, экспонированные на поверхность (не погребенные естественными или искусственными наносами), можно разделить на три основные группы. Палеурбанозем мощный - горизонт урбик имеет мощность от 80 см до 200 см, и полностью замещает профиль естественной почвы; палеурбанозем средне-мощный - горизонт урбик имеет мощность 10-80 см, под горизонтом урбик залегают

частично переработанные горизонты естественной почвы; палеоурбанозем маломощный - диагностический горизонт Аиг (гумусовый горизонт с признаками урбопедоге-неза), под ним залегают горизонты естественной почвы или материнский субстрат.

3.1. Палеоурбаноземы Гнездовского ландшафтно-археологического комплекса

На территории Гнездовского селища, в пределах первой надпойменной террасы Днепра нами описаны все три типа палеоурбаноземов (рис. 2, цветная вкладка рис. I). Все они имеют морфологические и аналитические характеристики, контрастно отличающие их от фоновых аналогов, представленных дерново-подзолами иллювиально-железистыми в автоморфных позициях и торфяно-подзолисто-глеевыми почвами в полугидроморфных позициях. Горизонт «урбик», соответствующий в нашем случае археологическому КС, представляет собой темноокрашенный (ШУИ 3/1 по шкале Манселла), обогащенный органическим веществом горизонт, с большим количеством антропогенных включений (в виде углистого вещества, остатков керамики, костного материала, строительного мусора и т.д.). Для горизонта урбик характерна общая гетерогенность, наличие генетически несвязанных зон и микрозон. При мощности более 80 см горизонт урбик полностью замещает профиль естественных почв, на которых был сформирован. При мощности менее 80 см под ним обнаруживаются остатки горизонтов естественной почвы. В полугидроморфных позициях (естественные понижения) горизонт урбик подстилается профилем хорошо сохранившейся подзолистой почвы с мощным до 30 см элювиальным и серией иллювиальных горизонтов. По периферии селища, а также в зонах, не связанных с активным бытованием, нами описаны палеоурбаноземы маломощные с темногумусовым горизонтом с признаками

М 0 г-

Ум

0H¡ i ili

■

■ ■

я шрН В т ВЕБКЯ 11111 ■

il! Щ

fed 3

Рис. 2. Группы палеоурбаноземов (индексы естественных почвенных горизонтов даны по (Классификации и диагностика..., 2004; индексы антропогенных горизонтов по Прокофьева и др., 2011).

а - фоновая почва ГАК (дерново-подзол); б - палеоурбанозем мощный; в - палеоурбанозем средне-мощный; г, д - палеорубанозем маломощный; е - палеоурбанозем мощный и урбоседименты ГЭ. 1 - AY; 2 - Е; 3 - BF; 4 - С; 5 - U; 6 - Аиг; 7 - Сса; 8 - U(Aur)

урбопедогенеза АШг. Этот горизонт характеризуется мощностью до 20 см. Содержит в своем составе малое количество антропогенных включений, по сравнению с горизонтом урбик, имеет комковато-порошистую структуру, однако характеризуется такой же насыщенной темной окраской (ЮУИ 3/1). Под ним залегают остатки естественной почвы. Нами рассмотрены антропогенно-измененные почвы, перекрытые молодыми аллювиальными наносами мощностью от 40 см до 1 м, расположенные на высокой пойме Днепра (цветная вкладка рис. II). Верхняя часть профиля этих почв соответствует по строению почвам аллювиального ряда (аллювиальные серогумусовые, аллювиально-слоистые). Нижняя часть профиля представляет собой горизонты погребенной почвы, в разной степени антропогенно преобразованные. Во всех исследованных разрезах на глубине 40-90 см обнаружен горизонт «урбик». Так как антропогенно-измененные почвы погребенные под толщей аллювиальных отложений подверглись диагенетическим преобразованиям, степень которых сложно оценить, мы не сочли возможным выделить разные типы палеоурбаноземов. Палеоурбаноземы характеризуются накоплением пылеватых частиц и ила, это свойственно как залегающим близко к поверхности, так и глубокозалегающим слоям, и связано с антропогенной аккумуляцией - привнос вещества, которое при преобразовании дает тонкодисперсный материал - органические остатки жизнедеятельности, керамика. Палеоурбаноземы как на террасе, так и на пойме характеризуются пониженной кислотностью (рН = 6-7), по сравнению с фоновыми почвами, что объясняется привносом антропогенного мусора (строительный и т.п.) (табл. 2). Для горизонта урбик обнаруживается повышенное содержание меди и цинка, что связано с цинкосодержащими сплавами, использовавшимися в бронзолитейном деле. Наряду с высоким содержанием общего фосфора в антропогенно-измененных почвах по сравнению с фоновыми аналогами наблюдается увеличение содержания неорганического фосфора. Количество общего азота в палеоурбаноземах значительно выше, чем в фоновых почвах (см. табл. 2).

3.2. Палеоурбаноземы Лавского археологического комплекса

На территории ЛАВ нами были изучены расположенные на высокой (18-27 м) надпойменной террасе р. Быстрая Сосна антропогенно-измененные почвы городища и производственного участка на периферии поселения (рис. III, цветная вкладка). Фоновые почвы представлены черноземами глинисто-иллювиальными. Нами выделены все три типа палеоурбаноземов. Для них на участке городища характерно сложное строение, связанное с несколькими этапами фортификации. Площадка под центральную часть городища была спланирована, часть материала естественных почв перемещена и культурный слой сформировался на почвообразующей породе; в профиле читаются перерывы (или ослабления) в антропогенном седиментогенезе в виде тонких прослоев дерна, эти морфологические наблюдения подтверждаются данными биоморфного анализа (Гольева и др., 2006). Мощность профиля варьирует от 80 см до 2 метров. Горизонт урбик темноокрашенный (ШУЯ 3/1, 3/0), с большим количеством антропогенных включений. В фоновой почве горизонт Аи, мощностью до 60 см, в нижней части глинисто-иллювиального горизонта есть карбонатный мицелий. Изученные нами палеурбаноземы в производственной зоне отличаются меньшей мощностью горизонта «урбик» до 80 см, меньшей насыщенностью антропогенными включениям, в некоторых случаях нами выделяется горизонт Аиг. Укороченность профиля связана, в том числе с эрозией, вызванной распашкой преимущественно последних веков. Предположительно величина смыва могла составлять 40-60 см. Горизонт урбик частично замещает

Объект Горизонт Глубина, см (по Тюрину) V4 (сжиганием) Потеря при прокаливании, % Негидролизуе-мый остаток, % ОАфк 001%ГК рН С0г карб., % общ.' % N иобщ.' % Fe, % по Мера-Джексону Физ. глина, %

Дерново-подзол AY 2-15 1,78 2,1 Гнездовскийархе 2,30 тгическийкомш 29,1 тс 0,44 0,04 4,50 0,34 0,026 0,90 12.16

Палеоурбанозем мощный U1 15-20 0,86 1,30 3,21 33,4 0.58 0,11 5,55 - 0,72 0,19 1,20 13,01

U2 30-40 1,56 1,59 2,70 42,9 0,63 0,12 6,00 - 1,41, 0,17 1,00 14,12

из 60-65 0,84 1,38 4,08 30,6 0,57 0,09 6,15 - 2,10 0,12 0,98 12,52

U4 85-105 0,81 1,43 4,96 54,5 0,60 0,10 6,85 - 2,56 0,21 1,88 7,66

Чернозем глинисто-иллювиальный типичный AU 20-40 5,31 5,84 Лавскийархеол 6,48 огический компле 38,8 к 1,61 0,18 6,5 1,25 0,27 0,97 3,10 50,23

Палеоурбанозем мощный на городище U1 20-40 6,00 6,70 8,00 39,0 1,90 0,18 6,7 1,30 0,46 1,44 3,15 52,12

U2 40-80 5,27 6,30 7,38 39,9 1,78 0,20 7,0 1,29 0,78 1,37 3,48 50,98

из 80-90 5,50 6,79 7,64 41,2 1,83 0,21 7,1 1,31 0,89 1,23 3,30 52,73

U4 90-120 6,01 6,81 8,10 45,7 1,69 0,22 7,4 1,34 0,99 0,99 3,20 51,40

Темногумусовая остаточно-карбонатная почва AUca 3-38 4,71 - Поселение хр 5,23 °постъ?орноеЭхо 42,6 1,81 0,18 7,9 3,34 0,24 0,850 3,20 57,35

Палеоурбанозем мощный Aur 0-15(30) 5,26 - 7,51 50,5 2,00 0,20 8,0 3,10 0,66 1,352 3,35 59,23

1)1 30-50 5,14 - 7,56 48,6 1,95 0,23 8,50 14,50 1,02 1,232 2,45 58,43

U2 50-70 4,75 - 6,33 45,4 1,93 0,24 8,35 12,31 0,89 1,398 2,34 57,48

из 70-105 5,33 - 8,95 46,7 2,21 0,23 8,0 10,48 0,88 1,067 2,26 58,01

глинисто-иллювиальный горизонт естественной почвы, вклиниваясь в него в виде так называемых ям - мусорного или производственного назначения. В его нижней части в большом количестве присутствуют углистые прослои, зольные пятна, в нижней части бурно вскипает от соляной кислоты. В целом изученные нами почвы отличаются от фоновых аналогов по целому ряду показателей: увеличением щелочности, утяжелению гранулометрического состава, резкому увеличению содержания фосфора и азота. Содержание органического углерода незначительно увеличено в палеоурбаноземах городища и сопоставимо с фоном в почвах производственной зоны (см. табл. 2). Для палеоурбаноземов производственной зоны характерно увеличение содержания меди, цинка, свинца, как по сравнению с фоном, так и по сравнению с палеоурбаноземами городища, что говорит о четкой функциональной зонированное™ Лавского поселения.

3.3. Палеоурбаноземы поселения-крепости Горное Эхо Антропогенно-измененные почвы поселения-крепости Горное Эхо имеют отличную от выше описанных палеоурбаноземов модель образования. Связано это как с ландшафтными особенностями расположения памятника - плоская вершина платоо-бразного известнякового возвышения (рис. IV, цветная вкладка), так и с некоторыми технологическими особенностями строительства крепости. Городище представляет собой достаточно хорошо сохранившиеся каменные постройки. При строительстве аланы срезали гумусово-аккумулятивный горизонт естественной почвы и использовали этот материал в качестве закрепляющего при укладке стен (Arzhantseva et al. 2001). Однако местами под каменными строениями обнаруживаются остатки естественной почвы (мощностью от 5 до 8 см). Палеоурбаноземы описанные нами имеют мощность от 30 до 120 см и формируются в пространствах между каменными постройками. Так же можно наблюдать отдельные урбоседименты в виде фрагментов горизонта Aur (см. рис. IV, цветная вкладка). В качестве фонового аналога рассматривалась темногумусо-вая остаточно-карбонатная почва. Мы выделяем мощные и маломощные палеоурбаноземы. В профиле мощного палеоурбанозема выделяется горизонт Aur мощностью до 30 см, по морфологическим и физико-химическим свойствам близкий к горизонту AU фоновой почвы, но имеющий небольшое количество антропогенных включений. Под ним залегает горизонт урбик мощностью от 80 до 100 см, большим количеством антропогенных включений в виде углей, булыжников, костей. Практически вся толща пронизана карбонатным мицелием. Горизонт AU фоновой почвы вскипает с поверхности, карбонатных новообразований нет. На остатках каменной кладки формируется темно-гумусовая почва с горизонтом AU мощностью 15-25 см; результаты радиоуглеродного датирования показывают, что она начала формироваться после прекращения жизни поселения. Маломощные палеоурбаноземы описаны нами на периферии поселения. Они морфологически аналогичны описанной выше толще. Аналитические характеристики палеоурбаноземов поселения Горное Эхо также показывают некоторое отличие их от свойств фоновых аналогов (см. табл. 2). Палеоурбаноземы характеризуются утяжелением гранулометрического состава по сравнению с фоновыми почвами. В палеоурбаноземах наблюдается усиление щелочности - pH варьирует от 8,0 до 8,95. В палеоурбаноземах высокое содержание С02 карбонатов (от 8 до 15%), в отличие от фоновой почвы, где в верхней части горизонта AUca содержание С02 карбонатов низкое (3-3,5%) и резко возрастает с глубиной на границе с обломочным материалом. Таким образом, рассмотренные нами палеоурбаноземы средневековых памятников, расположенных в разных биоклиматических обстановках, имеют специфичный комплекс свойств,

а

Рис. I. Гнездовский археологический комплекс: а - фоновая почва дерново-подзол; б - палеоурбанозем мощный; в - палеоурбанозем среднемощ-ный; г - палеоурбанозем маломощный

Рис. II. Гнездовский археологический комплекс: а - фоновая пойменная погребенная почва; б - палеоурбанозем на пойме Днепра, погребенный аллювиальными отложениями; в - вид археологического раскопа на пойме Днепра; г - фрагмент погребенного горизонта урбик, с элементами аллювиальной слоистости

Рис. III. Лавский археологический комплекс: а - вид на часть городища; б - археологический раскоп производственного участка на периферии селища

Рис. IV. Поселение-крепость Горное Эхо: а - место расположения памятника; б - вид на часть археологического раскопа, остатки каменных конструкций с урбоседиментами

Рис. V. Микроморфология мощного палеоурбанозема ГАК: а -микростроение горизонта 112, рыхлое микросложение, крупные агрегаты со скелетным элементарным микросложением (поляризационный микроскоп, II N. х25); Ь -микростроение агрегата первого типа, плазма гумусового состава, пленки на зернах скелета (ПМ, II N. хЮО); с - микростроение железисто-гумусовой плазмы (ПМ, II N. х250); а - углистый материал, дробление угля на более дисперсные части (ПМ, II N. хЮО); е - микростроение нижней части горизонта Ц пленки изотропной гумусовой плазмы в нижней части горизонта Ц тонкие, островные, с хлопьевидным микростроением, в составе плазмы появляется глинистое вещество с вокругске-летным микростроением (ПМ, II N. х250); { - горизонт АУ фоновой почвы, отдельные микроагрегаты, гумусовые и железисто-гумусовые пленки островные, тонкие (ПМ, II N. хЮО)

Рис. VI. Мезоморфология и суб-микроморфология горизонта урбик: а - агрегат первого типа из и горизонта (х20); Ь - зерно минерального скелета покрытое толстой гумусовой пленкой (СЭМ, вторичные электроны, х200); с - материал горизонта и после обработки 3% Н202 при нагревание на паровой бане, отсутствие агрегатов, дисперсный материал на поверхности зерен скелета (х40); ё - компактное сложение гумусовой пленки, пылеватые зерна скелета в пленке (СЭМ, вторичные электроны, хЮОО); е - материал горизонта и после озоления дихроматом калия (по Тюрину), чистые поверхности зерен скелета, крупные угли (хЗО); { - островная рыхлая гумусовая пленка, материал горизонта и, обработанный 3% Н202 при нагревание на паровой бане (СЭМ, вторичные электроны, х! 100)

сформированный интенсивной деятельностью человека, отличающий их от естественных почв. Для палеоурбаноземов Гнездовского поселения мы видим более яркое проявление антропогенно-приобретенных свойств, чем для антропогенно-измененных почв лесостепной зоны. Показано, что за счет антропогенного привноса вещества происходит аккумуляция гумуса, элементов питания (фосфора, азота), понижение кислотности. Результат этого воздействия дает наиболее контрастные отличия с результатами естественного почвообразования в лесной зоне, где основными процессами естественного почвообразования являются эллювиально-иллювиальная дифференциация, выщелачивание, малое накопление органического вещества. Разница с результатами степного почвообразования (Лавский комплекс, поселение-крепость Горное Эхо), которое имеет тренды, сходные с описанными нами антропогенными, гораздо меньше.

Глава 4. Особенности состава и свойств органического вещества палеоурбаноземов, как фактор их устойчивости

Наиболее глубокие отличия антропогенно-измененных почв от фоновых аналогов касаются, прежде всего, характеристик органического вещества (ОВ) палеоурбаноземов и их гумусового профиля в целом. Как было показано выше, после снятия антропогенной нагрузки, мощные палеоурбаноземы не обнаруживают существенной деградации антропогенно-приобретенных признаков, в частности, сохраняют специфичный мощный органопрофиль. Причины такой устойчивости антропогенно-приобретенных признаков в поле современных факторов почвообразования не до конца ясны. Предположительно, одной из причин являются особенности органического вещества антропогенно-преобразованных почв древних поселений.

4.1. Свойства ОВ палеоурбаноземов Для изученных нами палеоурбаноземов выявлены общие тенденции изменения свойств органического вещества: на фоне сопоставимого с фоновыми почвами содержания углерода горизонт урбик характеризуется преимущественным накоплением гуминовых кислот (ГК), заметно возрастает соотношение СГК/СФК, наблюдается накопление веществ группы негидролизуемого остатка, характерны высокие и очень высокие величины оптической плотности, высокая степень обогащенности гумуса азотом, наблюдается существенная разница между содержанием углерода полученного традиционным методом (Тюрина), потерей при прокаливании и определении углерода при сжигании в токе воздуха (см. табл. 2). Степень выраженности этих параметров варьирует в отдельных палеоурбаноземах и их горизонтах. Это может быть связано, как с функциональным зонированием территории памятников и разным хозяйственным использованием участков (например, Горное Эхо, ЛАК), так и с естественными трендами почвообразования. Строение и молекулярная структура ГК, выделенных из палеоурбаноземов Гнездово показывают их отличие от ГК фоновой почвы. Несмотря на наличие определенных особенностей отдельных горизонтов, в целом они обладают более конденсированной структурой с разветвленной системой сопряженных связей, о чем свидетельствуют их повышенные обуглероженность, окисленность и оптическая плотность (рис. 3, см. табл. 2).

4.2. Морфология компонентов органического вещества палеоурбаноземов Как уже было показано, наиболее ярко антропогенные изменения проявляются в почвах лесной зоны, где одним из основных диагностических признаков культурных слоев (кроме наличия археологических артефактов) является формирование мощных гумусово-аккумулятивных толщ темного цвета и их длительная сохранность в услови-

ях, не способствующих образованию мощных органоминераль-ных горизонтов. Показано, что одной из причин аномальной темной окраски КС поселений является специфика органического вещества и его относительно высокое содержание (Трофимов, 2004; Уаклтепко, 2001; гагоу5кауа, 2001). Содержание органического углерода в урби-ковом горизонте, сформированном на легких почвообразующих породах, обычно не превышает 3-4%. Такое содержание ОВ в естественных фоновых почвах не дает столь интенсивной темной окраски, как в палеоурбаноземах. Мы считаем, что темная окраска палеоурба-ноземов связана не столько с количеством ОВ, сколько с морфологическими формами, в которых оно присутствует в них. Морфологические формы органического вещества были рассмотрены на примере палеоурбаноземов Гнездовского археологического комплекса. Морфологические наблюдений показывают, что органическое вещество в гумусовом горизонте фонового дерново-подзола и горизонте урбик палеоурбанозема состоит из следующих компонентов: собственно гумусовое вещество в гумусовых пленках, крупные угли, тонкодисперсный углистый материал, растительные остатки различной степени разложенности (рис. V, цветная вкладка). Различия между горизонтом АУ и и заключаются в соотношении компонентов органического вещества. Для выявления этих различий было экспериментальное изучение морфологических форм органического вещества, путем последовательных химических обработок и сопряженных мезомор-фологических и субмикроморфологических наблюдений.

Мезоморфологические и субмикроморфологические исследования материала палеоурбаноземов и фоновой почвы проводились: 1. в ненарушенных образцах естественного сложения; 2. в образцах обработанных 3% Н202; 3. в образцах обработанных дихроматом калия (озоление по Тюрину); 4. в образцах, прокаленных при 750-800° в течение 3 часов (для удаления трудноокисляемых компонентов). В первую очередь учитывались цвет, агрегированность, набор компонентов органического вещества, в том числе наличие и характер распределения тонкодисперсного гумусового материала. Цвет необработанного материала, и материала после каждой обработки, определялся по шкале Манселла. В результате обработки 3% Н202 при нагревании на паровой бане цвет материала меняется незначительно от ЮУИ 4/1 до ШУИ 5/2, то есть происходит некоторое осветление материала. В морфологической организации изменения также незначительные - разрушение агрегатов первого типа, разрушение части гумусовых пленок и удаление из них зерен силикатов, увеличение количества тонкодисперсного, не связанного в пленки органического вещества, мелких углей, и силикатного пылеватого материала, который, возможно, был связан в гумусовых пленках (рис. VI). В результате озоления дихроматом калия (по Тюрину) цвет материала горизонта и резко меняется до 7,5У11 8/2, становится очень светло-серым, что достигается удалением всех гумусовых пленок, тонкодисперсных

Рис. 3. Элементный состав горизонтов урбик палеур-банозема мощного и горизонта АУ фоновой почвы ГАК (массовый % на беззольную навеску)

утлей и органики из микроагрегатов. Остаются отдельные крупные угли и зерна минералов песчано-пылеватой фракции с чистыми поверхностями, увеличивается содержание неагрегированного пылеватого материала, который был связан органическим веществом в пленках и агрегатах. В результате прокаливания при 750-800° в течение 3-х часов, цвет материала горизонта и резко меняется до 2,5УЯ 6/8 и становится светло-красным, происходит удаление всех форм органического вещества, зерна силикатов покрываются рыжими и светло-бурыми пленками безводной окиси железа. Материал горизонта АУ подзолистой почвы меняет цвет иначе. В результате обработки по Тюрину он становится светлее до 5УЯ 7/1, а в результате прокаливания цвет изменяется до 5УЯ 7/8. Гумусовые пленки - основной морфологический компонент органического вещества горизонта и палеоурбаноземов. Мощность пленок, их распределение, характер микростроения, определяет цвет, агрегатный состав, а также ряд морфологических и химических свойств материала горизонта и. В результате химических обработок происходит преобразование пленок, их частичное или полное удаление, что приводит к значительным изменениям цвета и агрегированности. Морфологические исследования показывают, что пленки в материале палеоурбанозема и фоновой почвы состоят из изотропной гумусовой плазмы, глобулярной в верхних частях горизонта и, хлопьевидной в горизонте АУ и в нижних частях горизонта и. Плазма цементирует пылеватой размерности зерна скелета и тонкодисперсный углистый материал. Результаты субмикроморфологических наблюдений показывают, что гумусовые пленки в горизонте и имеют значительный объем пор упаковки, и аморфное органическое вещество образует мостики между пылеватыми зернами силикатов. Они полностью покрывают отдельные песчаные зерна, и, цементируя их, формируют агрегаты (см. рис. VI). На основании приведенных выше наблюдений мы попытались соотнести результаты аналитических определений содержания углерода с набором морфологических компонентов органического вещества. При определении органического вещества по методу Тюрина в палеоурбаноземе и фоновой почве определяется содержание углерода в пленках агрегатов и неагрегированной массе. В тоже время этим методом в материале горизонта 17 не окисляется углистое вещество разной размерности. Кроме того, в гумусовом горизонте фоновой почвы содержится значительное количество свежих растительных остатков, которые после обработки исчезают. Это и определяет разницу в содержании углерода (по Тюрину) между горизонтом АУ фоновой почвой и горизонтом и палеоурбанозема. Для горизонта и разница между содержанием углерода при приборном сжигании в токе кислорода и потерей при прокаливании, различаются в два раза. Морфологические наблюдения позволяют говорить, что при прокаливании разрушается углерод всех форм. Разницу между этими определениями можно объяснить тем, что при сжигании в токе кислорода остаются не затронутыми часть углистых частиц, для полного сжигания которых требуется более длительный промежуток времени. Существенна также разница между содержанием углерода, полученном методом сжигания в токе кислорода в палеоурбаноземе и в фоновой почве. Это связано с большим количеством углистого компонента ОВ в материале горизонта урбик. Соотнесение набора морфологических компонентов органического вещества в ненарушенном горизонте и и сохранившихся после обработок, а также аналитических определений позволяют нам полуколичественно оценить долю органического углерода, приходящуюся на тот или иной морфологический компонент. Морфологические исследования показывают, что при прокаливании удаляются все формы органического вещества. Определение углерода по Тюрину в палеоурбаноземе дает только углерод пленок. Можно также предположить, что при сжигании в токе кислорода сгорают в основном мелкоди-

сперсные угли. В изученных палеоурбаноземах на долю органических пленок приходится 20-26% углерода. Остальной углерод приходится на долю углистого вещества, и примерно поровну делится между тонкодисперсными и крупными углями. Законсервированные или потенциально слабо доступные формы - угли. Оценивая количество углерода углей, как разницу между потерей от прокаливания и углеродом, определяемым по методу Тюрина, мы видим что доля углей в почве составляет 2-3% (см. табл. 2). Таким образом, в горизонте U около 70% органического углерода является недоступным для современного почвообразования. Этим определяется как морфологическая, так и биохимическая устойчивость OB палеоурбаноземов. Эксперименты по минерализации органического вещества в лабораторных условиях для почв ГАК показали, что минерализация OB палеоурбаноземов существенно ниже (2-3 раза), чем в фоновой почве (Дроздова и др., 2001). Описанные морфологические компоненты можно частично отнести к так называемому «black carbon» - устойчивым утлеродосодержащим продуктам неполного сгорания (окисления), включающим древесный уголь, сажу и т.д. (Goldberg, 1985). Показано, что «black carbon» устойчив во времени и в почвах может существовать более 1000 лет (Preston, Schmidt, 2006). Очевидно, что в условиях интенсивного антропогенного воздействия раннесредневекового города (керамическое, кузнечное, ювелирное производства), возможно интенсивное поступление продуктов неполного сгорания в почву.

4.3. Радиоуглеродный возраст и изотопный состав OB Органическое вещество почв археологических памятников (поселений, курганных могильников) представляет достаточно сложный для интерпретации 14С-данных материал. Тем не менее, во многих случаях (отсутствие других материалов для датирования или их плохая сохранность) радиоуглеродное определение возраста OB почв и заполнителя культурного слоя дает возможность получать с достаточной степенью точности необходимые и единственно возможные даты (Чичагова, Зазовская, 2004). Изученные поселения хорошо датируются археологическими методами (Петрухин, 1979; Тропин, 2004; Arzhantseva et al„ 2001). Для Гнездовского археологического комплекса получена большая серия радиоуглеродных дат для уточнения временных интервалов существования разных объектов. Наилучшая сходимость радиоуглеродных дат, полученных по OB почв, с датами для других углеродосодержащих материалов (угля, в редких случаях древесины) из того же археологического контекста наблюдается для нижних частей профиля мощных палеоурбаноземов (в археологической интерпретации глубокие хозяйственные ямы) и для горизонта урбик, погребенного аллювиальными отложениями. Можно говорить, что эти объекты являются закрытыми системами, и OB сформировалось за счет гумификации антропогенного вещества, привнесенного за время бытования. Для среднемощных палеоурбаноземов и средних частей профиля мощных урбаноземов характерно удревнение дат для OB на 100-150 радиоуглеродных лет. Полученные материалы позволяют также предположить, какие из существующих в горизонте урбик морфологических компонентов OB относятся к доантропогенному, периоду бытования (антропогенной трансформации) и постантропогенной стадии. Возраст гуминовых кислот, выделенных из горизонта урбик (урбанозем мощный средняя часть профиля), соответствует интервалу калиброванного возраста [1119-1263], лет назад (BP). Нами было показано (см. раздел 4.2), что обработка материала горизонта урбик бихроматом калия, прежде всего, растворяет гумусовые пленки. Таким образом, датирующая фракция, в основном, извлекается из гумусовых пленок. Полученный радиоуглеродный возраст

показывает, что, несмотря на то, что изученные пале-оурбаноземы экспонированы, углеродного обмена между углеродом пленок и обменным резервуаром земли, практически не происходит. Это позволяет говорить, что эти компоненты ОВ сформировались на доантропогенной стадии существования почв. Важно отметить, что в современных условиях углерод гумусовых пленок является инертным. Возраст, полученный по углям из этого же горизонта, имеет интервал калиброванного возраста [953-1091], лет назад (ВР), что соответствует археологическому возрасту изученного объекта. Очевидно, что углистый материал накоплен в период бытования. Вклад постантропогенного почвообразования в формирование органопрофиля антропогенно-измененной почвы невелик. Это положение хорошо подтверждается результатами микробиологических исследований, которые диагностируют отсутствие макромицетов, основных деструкторов лигнина, в горизонте урбик (Марфенина, 2001), что замедляет минерализацию органического вещества, как во время существования памятника, так и в последующее время. Для ЛАК радиоуглеродный возраст ОВ горизонта урбик нижней части мощных палеоур-баноземов значительно удревнен. Зная возраст ОВ черноземов, с участием материала которых формировались горизонты урбик этого памятника, зная 14С - возраст верхнего 5-ти см слоя современной почвы, проведя принятые расчеты (Чичагова, 1996; АкхпаскоувЫу, СЫс1^оуа, 1998), мы получили даты, синхронные археологическому и 14С - возрасту, полученному при параллельном датировании других углеродосо-держащих материалов. Этот же подход использовался при датировании остатков погребенных под археологическими конструкциями (валы) почв. Учитывая интервалы ретроспекции исследуемых погребенных почв (Александровский, 2005), рассчитанный нами возраст погребения хорошо вписался в археологический контекст формирования ЛАК (Гольева, Зазовская, Тропин, 2006). Полученные данные по изотопному составу углерода (ИСУ) ГАК и ЛАК показывают, что как фоновые почвы, так и палеоурбаноземы формировались под пологом растительности СЗ типа (рис. 4) (Тогп е1 а1., 2002). Сравнение изотопных данных для фоновых почв и палеоурбано-земов отражает общую тенденцию утяжеления ИСУ гумуса последних. Утяжеление ИСУ в урбаноземах связано с привносом отходов животного происхождения с более тяжелым изотопным составам, а также с уменьшением естественного поступления опада в верхние горизонты почв в условиях существования поселений.

Изотопный состав азота показывает его облегчение по сравнению с фоновыми почвами, для мощных палеоурбаноземов как ГАК, так и ЛАК. Не наблюдается и описанного в литературе, связанного с минерализацией, утяжеления изотопного состава вниз по профилю (Уа11апо, 2010). Это еще раз подтверждает высказанное ранее предположение о замедлении минерализации в палеоурбаноземах.

X

л ж ж ж

■

А

-зо

-29

-28 -27

аізс%<,

ШАУгак & 1)гак ХАилак Жилак

-25

Рис. 4. Изотопный состав углерода и азота ОВ палеурбаноземов

Глава 5. Тренды педолитогенеза палеоурбаноземов

5.1. Модели педолитогенеза для палеоурбаноземов средневековых предгородских центров На примере рассмотренных нами палеоурбаноземов можно выделить три модели развития антропогенно-измененных почв средневековых предгородских центров. 1. Седиментационно-педогенная, в которой в результате функционирования поселения происходит процесс антропогенной седиментации (за счет привноса вещества - бытовой мусор, продукты жизнедеятельности) и трансформации профиля естественных почв, на которых формируется горизонт урбик, основная масса минерального вещества которого унаследована от исходной почвы. Происходит рост профиля как вверх, так и вглубь. Большое значения при формировании профиля палеоурбаноземов имеют турбационные и денудационные процессы, связанные с различной хозяйственной деятельностью человека. 2. Турбационно-седиментационная, в которой процессы антропогенной седиментации выражены слабо (периферия поселений, функциональные зоны с малой нагрузкой и т.п.), имеют место антропогенные турбации, формируется горизонт Аиг. При интенсификации антропогенной седиментации происходит формирование горизонта урбик. 3. Седиментационная, в которой идет интенсивный антропогенный привнос вещества, происходит рост почвы вверх. Первая и вторая модели реализуются на территории Гнездовского и Лавского археологических комплексов. Третья модель характерна для поселения-крепости «Горное Эхо». Одним из основных факторов стабилизации и сохранности палеоурбаноземов ГЭ является их специфическая организация в пространстве - накопление урбоседиментов между строительными конструкциями. Как мы видим, в отличие от современных урбаноземов, которые имеют синлитогенную природу (Строганова, 1997; Прокофьева, 2011), палеоурбаноземы могут иметь двойственную природу. Для изученных нами антропогенно-измененных почв раннесредне-вековых поселений характерна конвергентная эволюция, в результате которой в разных природно-климатических зонах, на контрастных почвообразующих породах сформировались палеоурбаноземы, имеющие тренд, приближающий их к свойствам современных городских почв. Для современных городских почв и мощных педолитоседиментов древних городов характерно высокое морфологическое разнообразие, связанное, прежде всего с тем, что различные способы использования территории приводят к разнонаправленным преобразованием почвенного профиля (Строганова, 1997; Прокофьева, 2011; Долгих, 2010). Тип функционального использования - фактор эволюции городских почв (Прокофьева, 2008). Для палеоурбаноземов функциональное зонирование территории отражается на уровне отдельных признаков (содержание тяжелых металлов, наличие определенного типа антропогенных включений, микробиологические характеристики) и, за редким исключением, не формирует особого морфологического облика (Зазовская, 2008; Гольева, 2008; Бронникова, 2008; Иванова, 2006; Марфенина, 2008). Деятельность человека оказывает как прямое - изменяя почвенный профиль непосредственно, так и косвенное - изменяя условия почвообразования, влияние на почвы. Для изученных нами палеоурбаноземов мы наблюдаем прямое влияние, связанное с интенсивной антропогенной деятельностью на территории поселений. Косвенное влияние связано с изменениями условий седиментации, в связи со сведением лесов на водоразделе, усилением поемности и интенсификации паводков в пойме Днепра. Человек был вынужден уйти с территории поймы, а палеоурбаноземы ГАК, расположенные в пойме Днепра, были перекрыты толщей аллювиальных отложений (Вгопткоуа е1 а1., 2003).

5.2. Развитие палеоурбаноземов после снятия антропогенной нагрузки. Устойчивость и диагенез

Понятие устойчивости применительно к почвам и экосистемам неоднозначно (Устойчивость геосистем, 1983; Арманд, 1992; Фокин, 1995; Глазовская, 1999; Фрид, 1999). Мы понимаем под устойчивостью почв их способность сохранять и восстанавливать свою структуру и функционирование при изменяющихся внешних условиях (Добровольский, 1998). Для оценки устойчивости био- и геосистем непосредственные измерения количественно выражаемых характеристик являются наиболее предпочтительными (Приймак, 2000). Полученные данные показывают, что организация и свойства органического вещества являются одним из самых устойчивых свойств палеоурбаноземов. Для почв средневековых предгородских центров, расположенных в лесной зоне, мы видим, что за 200-300 лет интенсивного антропогенного вмешательства на месте фоновых дерново-подзолов сформировались почвы с мощным органо-аккумулятивным профилем, свойства которых резко отличаются от свойств их фоновых аналогов. После снятия антропогенной нагрузки за прошедшие 800-1000 лет, палеоурбаноземы, экспонированные в поле современных факторов почвообразования, не вернулись к своему естественному состоянию. Это несколько противоречит данным о скоростях профилео-бразующих процессов для дерново-подзолистых почв - 500-1000 лет (Александровский, 2005). Многими авторами (Дергачева, 1984, 2001; Глушанкова, 1972 и др.) показано, что для погребенных палеопочв некоторые характеристики органического вещества являются достаточно устойчивыми и относятся к наиболее консервативным признакам почв (соотношение Сгк/Сфк, аминокислотный состав ГК). Однако сохранность мощного специфичного антропогенного гумусового профиля, противоречит в целом литературным данным, как о возможности быстрой трансформации гумусового профиля естественных почв (Геннадиев, 1990; Александровский 2005), так и о диагенезе, как погребенных почв (Морозова, Чичагова, 1968; Дергачева, 2001), так и культурного слоя после его погребения или ослабления антропогенной нагрузки (Сычева, 1990, 1994). Специфичность палеоурбаноземов и не возвращение их к почвенным системам, формирующимся в естественных условиях, прослеживается не только на уровне консервативных морфологических и физико-химических характеристик, но и по составу и функционированию почвенной биоты (Марфенина, 2008; Иванова 2006; Дроздова, 2001; Трофимов, 2003). Микологические данные, полученные как для описанных в работе предгородских центров (ГАК, ГЭ), так и для других поселений таежной зоны показывают отличия экологических условий палеоурбаноземов, от естественных фоновых аналогов и приближение их к условиям современных городских территорий. Проведенные исследования показывают, что палеоурбаноземы предгородских центров, сформировавшиеся в период раннего средневековья, - очень слабо эволюционирующие почвы, обладающие высокой устойчивостью в условиях современных факторов почвообразования.

ВЫВОДЫ

1. Интенсивная деятельность человека на территории раннесредневековых предгородских центров лесной и лесостепной зоны сформировала специфичный комплекс антропогенно-измененных почв, отличающих их от почв зонального ряда и имеющих общие тренды антропогенных изменений, приближающие их свойства к урбаноземам современных городских территорий. Эти почвы имеют диагностические критерии современных урбаноземов и названы нами палеоурбаноземами.

В зависимости от мощности и степени выраженности диагностического горизонта «урбик» (U) выделены три типа палеоурбаноземов, характерные для всех исследованных объектов: палеоурбанозем мощный - горизонт U имеет мощность от 80 см до 200 см, и полностью замещает профиль естественной почвы; палеоурбанозем средне-мощный - горизонт U имеет мощность от 10-80 см,; палеоурбанозем маломощный -выделяется диагностический гумусовый горизонт Aur с признаками урбопедогенеза.

2. Свойства палеоурбаноземов, сформированные в процессе антропогенеза на протяжении 200-300 лет, оказались устойчивыми в течение 800-1000 лет после снятия антропогенной нагрузки, таким образом, антропогенно-измененные почвы поселений, расположенных в разных природно-климатических зонах и на контрастных почвоо-бразующих породах (аллювиальные пески, супеси и опесчаненные глины, лессовидные суглинки, известняки), не вернулись за это время к своему исходному состоянию.

3. Для почв лесной зоны свойства, приобретенные в результате интенсивной хозяйственной деятельности, выражены наиболее ярко. Это связано с разнона-правленностью антропогенного и естественного почвообразования. В результате антропогенного привноса вещества происходит аккумуляция гумуса, увеличение содержания фосфора, азота, микроэлементов, понижение кислотности, формируется мощный темноцветный горизонт. В лесостепной зоне антропогенные почвообразовательные процессы имеют тренды, сходные с, естественными и морфологический облик палеоурбаноземов ближе к их фоновым аналогам.

4. На примере палеоурбаноземов лесной зоны установлено, что одним из основных факторов устойчивости палеоурбаноземов являются консервативные специфические свойства органического вещества. Интенсивная темная окраска обусловлена значительным содержанием тонкодисперсного углистого материала и органомине-ральных пленок. Устойчивость окраски обусловлена тонкодисперсным углистым материалом, как наиболее инертным компонентом OB. В горизонте урбик около 70% углерода OB находятся в недоступных для современного почвообразования формах (угли и углистое вещество). Это определяет как морфологическую, так и биохимическую устойчивость палеоурбаноземов.

5. Компоненты органического вещества горизонта урбик сформированы на различных стадиях существования урбоэкосистемы: высокомолекулярные компоненты органического вещества - в доантропогенный и антропогенный этап; углистый материал накапливается в период интенсивного антропогенного воздействия. После снятия антропогенной нагрузки в составе компонентов органического вещества не происходит значительных изменений.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Зазовская Э.П. Диагностика антропогенных изменений почв Гнездовского ландшафтно-археологического комплекса. // Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-98», 1998. С. 26-27.

2. Zazovskaya Е.Р., Sedov S.N., Rozov S.Y., Pushkina T.A. Man-landscape interaction in the area of archaeological complex Gnezdovo: the paleopedological deductions. // 4th Annual Meeting European Association of Archaeologists. Abstracts Book, 1998. P. 140.

3. Sedov S.N., Zazovskaya E.P., Bronnikova M.A. Late Holocene man-induced environmental change in central Russian plain paleopedological evidences from early-medieval archaeological site. // Chinese Science Bulletin Vol. 44 Supp. Jule 1999. P. 159-165.

4. Дроздова Н.С., Терехова В.А., Зазовская Э.П., Трофимов С.Я. Разложение органического вещества почв древнерусских поселений при интродукции микро-мицетов. // «Вестник Московского Университета» серия 17 Почвоведение. № 4. 2001. С. 39-44.

5. Зазовская Э.П., Бронникова М.А., Гольева А.А., Чичагова О.А. Раннесредневе-ковый предгородской центр Гнездово: опыт комплексного палеоландшафтного исследования // Тезисы докладов 4-ой Всероссийской конференции проблемы эволюции почв, 2001. С. 71-72.

6. Zazovskaya Е.Р., Bronnikova М.А. Cultural layers of medieval towns as a result of pedoanthropogenic irreversible change in soil system of urban environment. // Proceedings of the 1st international conference on soils and archaeology. 2001. P. 89-92.

7. Arzhantseva I. A., Turova I.V., Bronnikova M.A., Zazovskaya E.P. Alan Settlements of the First Millenium in the Kislovodsk Basin: the Conditions for Their Development and Functioning, Paleolandscape Reconstructions of the Life Support Systems. // One land, many landscapes, BAR, Oxford, series 987, 2001. P. 115-124.

8. Зазовская Э.П., Бронникова М.А. Палеоландшафты Гнездова: реконструкции, перспективы исследования. // Труды ГИМ № 124, Гнездово. 125 лет исследования памятника. 2001. С. 194-207.

9. Bronnikova М.А., Zazovskaya Е.Р., Bobrov A.A. Local Landscape Evolution Related to Human Impact of an Early Medieval Pre-urban Centre in the Upper Dnieper Region (Centre of the Russian Plain): an Interdisciplinary Experience // Revista Mexicana de Geologicas, V. 20, № 3, 2003. P. 245-262.

10. Трофимов С.Я., Якименко O.C., Седов C.H., Зазовская Э.П., Дорофеева Е.И., Олейник С.А., Горшкова Е.И., Демин В.В. Состав и свойства органического вещества почв древних славянских поселений лесной зоны // Почвоведение, 2004. № 9. С. 1057-1066.

11. Чичагова О.А., Зазовская Э.П. Радиоуглеродный метод. // Естественно-научные методы исследования культурных слоев древних поселений., М. 2004. С. 34-46.

12. Гольева А.А., Зазовская Э.П., Тропин Н.А. Почвенные исследования на Лавском городище // Тезисы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.П. Левенка, Липецк, 2006. С. 383-387.

13. Иванова А.Е., Марфенина О.Е., Кислова Е.Е. Зазовская Э.П. Грибные сообщества культурного слоя древнего поселения «Горное эхо» (VII-XI вв. н.э.) // Почвоведение, 2006. № 1. С. 62-71.

14. Гольева А.А., Зазовская Э.П. Антропогенная память почв // Память почв. Почва как память биосферно-геосферно-атропосферных взаимодействий. Отв. Редакторы В.О. Таргульян, С.В. Горячкин. Москва, УРСС, 2008. С. 182-203.

15. Зазовская Э.П. Палеоурбаноземы Гнездовского ландшафтно-археологического комплекса // Сборник статей. Гнездово. Результаты комплексных исследований памятника. Отв. Ред. В.В. Мурашева. С.-Пб.: изд-во «Альфарет», 2007. С. 183-188.

16. Марфенина О.Е., Иванова А.Е., Кислова Е.Е., Зазовская Э.П., Чернов И.Ю. Грибные сообщества почв раннесредневековых поселений таежно-лесной зоны // Почвоведение, 2008. № 7. С. 850-860.

Подписано в печать 22.04.13. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 21.

Типография «Медиа-Пресс», 101000 Москва, Покровский бульвар, 4/17 стр. 5, тел.4956247434

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Зазовская, Эля Павловна, Москва

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской академии наук

На правах рукописи

04201356681

Зазовская Эля Павловна

ПАЛЕОУРБАНОЗЕМЫ РАННЕСРЕДНЕВЕКОВЫХ ПРЕДГОРОДСКИХ ЦЕНТРОВ: ГЕНЕЗИС И УСТОЙЧИВОСТЬ

25.00.23-физическая география и биогеография, география почв и

геохимия ландшафтов

Научный руководитель доктор географических наук C.B. Горячкин

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................ 4

Глава 1. Антропогенно-измененные почвы и культурные слои древних поселений: основные представления (обзор литературы).......................... 10

1.1. Антропогенно-измененные почвы. Общие представления. Городские почвы - яркий представитель антропогенно-измененных почв................................................................................. 10

1.2. Культурный слой древних поселений - как почвенно-

антропогенный феномен........................................................ 16

Глава 2. Объекты и методы исследования................................... 24

2.1. Объекты исследования.............................................. 24

2.1.1. Гнездовский ландшафтно-археологический комплекс............ 29

2.1.2. Лавский археологический комплекс................................... 33

2.1.3. Городище-крепость ««Горное эхо»».................................. 36

2.2. Методы исследования............................................... 39

Глава 3. Морфо-аналитическая характеристика палеоурбаноземов.... 43

3.1. Палеоурбаноземы Гнездовского ландшафтно-археологического комплекса................................................................................... 45

3.1.1 Экспонированные палеоурбаноземы.................................... 45

3.1.2. Погребенные палеоурбаноземы......................................... 61

3.2. Палеоурбаноземы Лавского археологического комплекса 71

3.3. Палеоурбаноземы поселения-крепости «Горное эхо»......... 77

Глава 4. Особенности состава и свойств органического вещества

палеоурбаноземов, как фактор их устойчивости.................................... 86

4.1. Свойства органического вещества палеоурбаноземов......................................................................... 86

4.2. Морфология компонентов органического вещества палеоурбаноземов........................................................................ 94

4.3. Экспериментальное изучение морфологических форм органического вещества................................................................. 102

4.4. Радиоуглеродный возраст и изотопный состав органического вещества..................................................................................... 109

Глава 5. Тренды педолитогенеза палеоурбаноземов...................... 117

5.1. Модели педолитогенеза для палеоурбаноземов средневековых предгородских центров.................................................................. 117

5.2. Развитие палеоурбаноземов после снятия антропогенной нагрузки. Устойчивость и диагенез................................................... 129

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................... 137

Список литературы................................................................ 140

Приложение......................................................................... 155

ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы

Представляется очевидным, что колонизация земель, возникновение и функционирование поселений неизбежно приводят к нарушению природного равновесия и трансформации природных ландшафтов в целом и их отдельных компонентов, в частности, почв и почвенного покрова. Нарушения и трансформации естественных почв при возникновении поселений в результате бытовой и хозяйственной деятельности человека приводят к формированию на территории поселений специфического природно-антропогенного почвенного покрова. В последние годы активно развиваются исследования почв и

N

почвенного покрова современных городских территорий. Выявлена специфика городских почв, созданы классификации этих сложных и неоднозначных объектов, описаны морфологические и субстантивные особенности городских почв, их физические и химические свойства, выявлены и типизированы антропогенные процессы, влияющие на формирование и функционирование городских почв, активно развиваются теоретические представления о почвах урбанизированных территорий и их роли в городских экосистемах. Человек -мощная сила, преобразующая географическую среду. Трудно переоценить вклад его промышленной, сельскохозяйственной и интеллектуальной деятельности в функционирование ландшафтов и почв. Со времени появления человека прошли сотни тысяч лет, однако только во второй половине голоцена его воздействие на ландшафты и почвы стало заметным. В настоящее время более половины всего почвенного покрова занимают почвы в той или иной степени антропогенно преобразованные. Особо следует отметить почвы городов, измененные в максимальной степени, площадь которых повсеместно увеличивается. Урбанизированные территории по некоторым оценкам составляют более 1% от всей площади земель мира. В настоящее время важность изучения городских

почв с позиций генетического почвоведения ни у кого не вызывает сомнений. Получен и осмыслен огромный материал, описывающий свойства этих почв. Однако до сих пор совершенно не ясна долговременная динамика свойств этих почв. Характеристики, приобретенные в ходе антропогенного почвообразования - стабильны ли они во времени, и, останутся ли они стабильны, после снятия антропогенной нагрузки? Уникальными объектами исследования, позволяющими приблизиться к ответу на эти вопросы, являются для нас почвы древних предгородских (протогородских) поселений - палеоурбаноземы. Изученные нами древние урбоэкосистемы, заброшенные человеком и в течение длительного времени занятые естественными ландшафтами или агроценозами, могут быть использованы в качестве долговременных моделей для изучения антропогенного почвообразования. Палеоурбаноземы могут рассматриваться как носители специфичной и разнообразной почвенной памяти о процессах взаимодействия природы и общества в период функционирования древних поселений. В связи с этим встает вопрос, какие почвенные свойства наиболее глубоко подверглись изменениям в процессе функционирования поселений, какие типы деятельности отражаются в этих характеристиках, остаются ли они устойчивы после снятия антропогенной нагрузки?

Такого рода почвенные исследования также заставляют совершенно изменить подход к изучению культурных слоев, который часто рассматривается археологами, только, как материал, вмещающий археологические артефакты

Цель работы - выявление закономерностей антропогенного почвообразования в древних урбанистических центрах лесной и лесостепной зоны и оценка устойчивости приобретенных свойств палеоурбаноземов после снятия антропогенной нагрузки.

Основные задачи работы:

1. Провести сравнительный анализ свойств почв древних предгородских центров и их естественных аналогов.

2. Исследовать антропогенно-измененные почвы в различных геоморфологических позициях, для выявления особенностей профилей формирующихся при разных сочетаниях педогенеза и литогенетических процессов.

3. Изучить почвы древних предгородских центров в различных биоклиматических обстановках с целью выявления зональной специфики процессов антропогенного почвообразования.

4. На основе полученного фактического материала и литературных данных оценить устойчивость антропогенных признаков палеоурбаноземов и выявить наиболее устойчивые (консервативные) во времени свойства.

Положения, выносимые на защиту:

1. На территории крупных раннесредневековых предгородских центров с функциональным зонированием территории, производственными центрами формируются антропогенно-измененные почвы - палеоурбаноземы, резко отличающиеся от почв естественных фоновых аналогов, обладающие диагностическими признаками современных городских почв - отсутствием генетических горизонтов до глубины 50 см; наличием в слое 50 см 5-10% антропогенного мусора; наличием диагностического горизонта урбик. Для почвенных покровов древних поселений разных природно-климатических зон (южнотаежных лесов, лесостепной, лесостепных предгорий) характерна конвергентная эволюция, в результате которой вместо естественного почвенного покрова формируются различные палеоурбаноземы, близкие по свойствам современным городским почвам. Наиболее ярко антропогенно-

приобретенные свойства, как морфологические, так и аналитические проявляются в почвах лесной зоны.

2. Палеоурбаноземы - очень слабо эволюционирующие почвы, обладающие высокой устойчивостью в поле современных факторов почвообразования. Одним из основных факторов морфологической устойчивости палеоурбаноземов являются консервативные специфические свойства органического вещества, сформированного в процессе хозяйственной деятельности человека. Устойчивость связана с накоплением «антропогенного углерода» в малодоступных для современного почвообразования формах, что определяет как морфологическую, так и биохимическую устойчивость палеоурбаноземов.

Научная новизна работы

Показано, что интенсивная хозяйственная деятельность человека в древних предгородских центрах лесной и лесостепной зон формирует специфичные антропогенно-измененные почвы, имеющие общие тренды антропогенных изменений, приближающие их характеристики к современным городским почвам. Эти свойства оказались устойчивыми после снятия антропогенной нагрузки (забрасывание поселений), и почвы древних поселений, подвергшиеся мощной антропогенной трансформации в период раннего средневековья, не вернулись к своему естественному состоянию. Обосновано выделение палеоурбаноземов - городских почв древних урбоэкосистем. Получена их морфолого-аналитическая характеристика для раннесредневековых предгородских центров лесной и лесостепной зоны.

Практическая значимость

Полученные результаты могут быть использованы в палеогеографических и геоархеологических работах для реконструкции хозяйственной деятельности и условий существования человека в древних урбоэкосистемах, а также для построения долговременных моделей антропогенного почвообразования. Результаты работы включены в курс лекций по палеопочвоведению на

факультете почвоведения в Московском государственном университете им. М.В .Ломоносова.

Апробация работы.

Материалы диссертации были представлены на заседаниях кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, на заседаниях лаборатории географии и эволюции почв ИГ РАН, на Российских и международных научных конференциях: Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-98», «Ломоносов-2000» (Москва, 1998, Москва, 2000); 4th Annual Meeting European Association of Archaeologists (Göteborg, Sweden, 1998); Докучаевские молодежные чтения «Почва, экология, общество» (Санкт-Петербург, 1999); 6th Annual Meeting European Association of Archaeologists (Oxford, England, 2000); First International Conference on Soils of Urban, Industrial, Traffic and Mining Areas (Germany, 2000); 7th Annual Meeting European Association of Archaeologists (Germany, 2001); Четвертая всероссийская конференция «Проблемы эволюции почв» (Пущино, 2001); 1 International Conference On Soil and Archaeology (Budapest, Hungary, 2001); 8th International conference "Methods of absolute chronology" (Gliwice, Poland, 2004); Международная научная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения В.П.Левенка (Липецк,2006); Научно-практическая конференция «Культурный слой археологических памятников. Теория, методы, практика» (Москва, 2006); Конференция, посвященная 50-тилетию радиоуглеродной лаборатории ИИМК РАН (Санкт-Петербург, 2007); V Всероссийский съезд общества почвоведов (Ростов на Дону, 2008).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 26 работ, 5 из них в реферируемых изданиях, включенных в список ВАК, 5 в международных журналах с высоким индексом цитирования на английском языке. Список основных 16 работ приведен в автореферате.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа включает 20 таблиц, 31 рисунок. Список литературы состоит из 151 наименований, в том числе 40 на иностранных языках.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность и благодарность своему научному руководителю д.г.н. C.B. Горячкину; к.г.н. O.A. Чичаговой за всестороннюю помощь при подготовке работы; к.б.н. С.Н.Седову за дружескую поддержку и неоценимый опыт самостоятельной работы, полученный за годы учебы; сотрудникам кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова и член-корр. РАН С.А. Шобе за теплое отношение и практические советы на первом этапе выполнения работы; всем сотрудникам лаборатории географии и эволюции почв ИГ РАН за ценные замечания, советы и творческую обстановку; особая признательность к.б.н. С.А. Иноземцеву за продуктивную совместную работу и помощь при микро- и субмикроморфологических исследованиях; автор благодарен руководителям археологических работ к.и.н. Т.А. Пушкиной, к.и.н. В.В.Мурашовой, к.и.н. И.А.Аржанцевой, д.и.н. H.A. Тропину за предоставленную возможность проведения исследований.

Глава 1. Антропогенно-измененные почвы и культурные слои древних поселений. Основные представления (обзор литературы)

1.1. Антропогенно-измененные почвы. Общие представления. Городские почвы - яркий представитель антропогенно-измененных почв

Антропогенно-измененные почвы (трансформированные,

модифицированные) - почвы, в которых результаты деятельности человека выявляются морфологически и/или аналитически в отдельных свойствах почв или их сочетаниях, вплоть до формирования нового горизонта [Герасимова и др., 2003]. В настоящее время почвы, измененные человеком или сформировавшиеся под воздействием как случайным, так и целенаправленным занимают огромные площади, которые с каждым годом только увеличиваются. Можно сказать, что практически все почвы земли в той или иной степени на настоящий момент подвергались антропогенному вмешательству. Антропогенные воздействия и связанные с ними изменения ландшафтов и почв по территории Земли распределяются очень неравномерно. Как в древности, так и сейчас существуют плотно освоенные территории и пространства, с малоизмененными или практически неизмененными почвами (труднодоступные территории, особо охраняемые территории). Примером совершенно «чистых» территорий часто приводят ландшафты дождевых лесов Африки, которые охраняются специальным религиозными, культовыми правилами и недоступные даже для племен, которые их охраняют.

Долгое время антропогенно-измененные почвы были изгоями в генетическом почвоведении, почвоведами изучались только природные почвы и именно их свойства послужили основой представлений о почвообразовательных процессах. Исключением из этих правил являлся пахотный горизонт, который в большинстве мировых почвенных классификациях признавался как

самостоятельный [Караваева, 2008] и проявления химического загрязнения почв [Солнцева, Рубилина, 1987].

В конце 80-х годов в генетическом почвоведении сложилось представление о взаимосвязи процессов естественного и антропогенного почвообразования, что нашло отражение в концепции технопедогенеза [Глазовская и др., 1986; Солнцева, Геннадиев, 1989]. Концепция технопедогенеза основывается на представлении, что любое действие человека, даже доисторического, является активным вмешательством в природу, а любое воздействие на почву предполагает участие технических средств, даже если это палка-копалка. Технопедогенезом называют «почвообразовательный процесс, испытывающий в какой бы то ни было форме влияние деятельности человека» [Глазовская и др., 1986, С. 108]. Концепция технопедогенеза имеет большое преимущество перед другими концепциями своей универсальностью, т.к. ее можно приложить к разнообразным почвенным объектам. Примерами результатов технопедогенеза являются контрастные случаи: погребенные разновозрастные почвы под курганами в Прикаспийской низменности; горные каштановые почвы, трансформированные в буроземы под орошаемыми яблоневыми садами; почвы Пермского Прикамья, засоленные высокоминерализованными пластовыми водами при нефтедобыче.

В настоящее время современное почвоведение невозможно представить без разделов, которые изучают антропогенно-измененные и созданные человеком почвы. Однако не утихают споры - правомочно ли считать такие образования почвами или нет, включать ли их в общие классификационные системы (исключением являются почвы сельскохозяйственного использования - агро-почвы). Для России впервые классификация антропогенно-преобразованных почв была разработана В.Д. Тонконоговым, Л.Л. Шишовым и И.И.Лебедевой, которая вошла общую классификацию почв России [Лебедева и др., 1993; Классификации и диагностика почв России, 2004]. Антропогенно-измененные почвы в той или иной мере присутствуют во всех мировых

классификациях, однако вопрос их классификации до сих пор до конца не разработан [Классификация и диагностика почв России, Герасимова и др., 2003; Прокофьева и др., 2011; WRB, 2006].

Ф.И. Козловский отмечал, что современному этапу эволюции почв, предшествовал дл�