Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Почвообразование на покровном суглинке под различными ценозами

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Почвообразование на покровном суглинке под различными ценозами"

На правах рукописи

Верховец Ирина Алексеевна

ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ НА ПОКРОВНОМ СУГЛИНКЕ ПОД

РАЗЛИЧНЫМИ ЦЕНОЗАМИ (ЛЕСНЫМИ, ЛУГОВЫМИ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ)

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2005

Работа выполнена в лаборатории минералогии и микроморфологии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева РАСХН

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук Н.П. Чижикова

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук В.Д. Тонконогов

Доктор биологических наук Т.А. Соколова

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Защита диссертации состоится » /л 2005 г. в \0 ч. на

заседании диссертационного совета Д 006.053.01 I Почвенном институте им. В.В. Докучаева РАСХН (119017, Москва, Пыжевский переулок, 7).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Почвенного института им. В.В. Докучаева РАСХН

Автореферат разослан « » ЛЛМаЛ^Л 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук " И.Н. Любимова

эъъшо

1[Ь0

Актуальность. Одной из важных в теоретическом и практическом отношении проблем современного почвоведения является почвообразование и формирование почвенных профилей под влиянием древесных, травянистых и сельскохозяйственных растительных сообществ. Составная часть этой проблемы - исследование процессов почвообразования с позиций выветривания минеральной части почв, взаимодействия органической и минеральной компоненты и формирования профилей глинистого материала.

За последний период развития учения о тонкодисперсной части почв (Градусов, 1976, 2000, 2001, 2003; Таргульян и др., 1974; Соколова, 1985, 2005; Чижикова, 1992, 1995, 2002, 2004; Тонконогов и др, 1984; Международный конгресс почвоведов, 1998, 2002; Международная конференция по минералогии и петрографии, 2000) подчеркивалась информативность и чувствительность минералов почв к климатическим и биотическим изменениям условий их нахождения.

Интерпретация процессов, происходящих с унаследованной от почвообразующей породы минеральной частью почв в естественных условиях, обычно затруднительна из-за отсутствия достоверной информации по изменению факторов во времени.

Поэтому представляет интерес изучение поведения тонкодисперсной части почв в модельном эксперименте с помощью больших лизиметров, которые позволяют имитировать процессы почвообразования на искусственно созданном гомогенном субстрате, в однотипных климатических условиях, под различными фитоценозами, встречающимися в южной тайге.

Цель работы: изучить поведение минеральной компоненты тонкодисперсной части почв, сформированных на покровном суглинке за 33 летний период под влиянием функционирования древесных, травянистых и сельскохозяйственных растительных сообществ, в условиях модельного эксперимента.

Поставленная цель раскрывалась с помощью следующих задач:

1. Всесторонне охарактеризовать слаборазвитые почвы (СРП), сформировавшиеся за 33 летний период на покровном суглинке: морфологическое и микроморфологйчёское строение, физико-химические свойства, гранулометрический и химический составы.

2. Определить минералогический состав фракций ила, тонкой и средней пыли, выделенных из покровного суглинка, СРП и их изменение за 33 летний период под различными растительными сообществами.

3. Установить формирование профилей тонкодисперсного материала СРП.

4. Выявить поведение органических веществ СРП по профилям, их распределение по разным гранулометрическим фракциям, активность форм гумуса.

5. Диагностировать процессы, произошедшие с покровным суглинком за 33 летний период под влиянием различных растительных сообществ.

Научная новизна. Впервые проанализирован минералогический состав тонкодисперсных фракций (ил, тонкая и средняя пыль) в модельном эксперименте, имитирующим процессы почвообразования и формирования профилей тонкодисперсного вещества на строго однородном покровном суглинке под влиянием различных растительных сообществ.

Установлено, что под каждым типом растительных сообществ формируются профили тонкодисперсного вещества СРП, свидетельствующие о разнонаправленное™ процессов почвообразования: под еловыми и смешанными - начальные стадии подзолообразования; под широколиственными и многолетними травами - процесс лессиважа; под сельскохозяйственными культурами - обособление пахотного горизонта.

Доминирующие в илистых фракциях сложные неупорядоченные смешаннослойные образования, состоящие из пакетов нескольких типов, являются наиболее информативной составляющей твердой фазы почв, ответственной за происходящие процессы выветривания - почвообразования: под еловыми насаждениями происходит разрушение смектитовой компоненты, гидрослюдизация, относительное обогащение кварцем, под широколиственными породами и травянистыми сообществами - процесс выноса через стадию супердисперсности.

Впервые количественно определен минералогический состав фракций тонкой и средней пыли СРП, что позволило расчитать коэффициенты выветривания минералов этих фракций.

Установлено, что в СРП на глубине 15-20 см происходит интенсивный процесс дезинтеграции минералов под влиянием криогенного фактора.

Формирование профилей тонко дисперсного вещества почв, в первую очередь компонентов ила, под различными растительными сообществами протекает быстро и достаточно интенсивно.

Практическая значимость и реализация результатов.

Модельный эксперимент позволил осветить один из важнейших вопросов фундаментального почвоведения - роль растительных сообществ как фактора образования почв.

Минералого-кристаллохимический подход позволил установить различия процессов почвообразования под различными растительными сообществами. Этот эксперимент имеет важное значение при различных видах хозяйственной деятельности: лесоводстве, рекультивации земель, при оценке залежных земель.

Полученные результаты целесообразно использовать при чтении курса лекций по «Почвоведению», «Экологии», «Лесоводству».

Защищаемые положения.

1. За тридцатилетний период произрастания различных растительных сообществ на покровном суглинке сформировались профили тонкодисперсных компонентов почв и профили органического вещества.

2. По кристаллохимическим особенностям минералов илистой фракции установлена разнонаправленность процессов почвообразования, обусловленная различием функционирования фитоценозов. Предложено разделить процессы оподзаливания и лессиважа.

3. Минералогический состав фракций тонкой и средней пыли позволил отразить роль криогенного фактора в дроблении зерен полевых шпатов и слюд.

4. Сформировавшиеся профили органического вещества по количеству гумуса соответствуют полноразвитым дерново-подзолистым почвам. Характер распределения по тонкодисперсным гранулометрическим фракциям, качественные характеристики органического вещества свидетельствуют о его незрелости.

Апробация. Результаты исследований докладывались на следующих научных конференциях: V международной конференции «Освоение Севера и проблемы природовосстановления», г. Сыктывкар, 2001 г., Второй международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» г. Ставрополь, 2002 г., Докучаевских молодежных чтениях, Санкт-Петербург, 2002, 2005 г., Одиннадцатой школе «Экология и почвы», Пущино, 2002 г., Международной конференции студентов и аспирантов «Ломоносов», Москва, 2005 г., На совместном заседании VII комиссии ДОП «Минералогия почв», подкомиссии по «Микроморфологии почв» и подразделений Почвенного института им. В.В. Докучаева 27 апреля 2005 г.

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 7 печатных

работ,

Структура и объем диссертации. Диссертация представлена на ISO стр. машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, заключения и выводов, содержит SO таблиц и рисунков, включает список

использованной литературы из /ft наименований, в том числе Л О на иностранных языках.

Автор благодарен своему научному руководителю Н.П. Чижиковой за постоянную помощь и поддержку при выполнении работы; Н.Б. Хитрову, A.C. Владыченскому, Б.П. Г'радусову, М.П. Вербе, Е.Б. Скворцовой, Л.С. Травниковой, Б.М. Когуту, В.Д. Тонконогову, И.И. Лебедевой за ценные советы и замечания при написании работы, B.C. Булеевой за помощь в проведении экспериментальной части работы, Э.Ф. Мочаловой за изготовление уникальных шлифов.

Содержание работы.

Глава 1. Существующие представления о начальных стадиях почвообразования и методах их исследования.

В данной главе собраны современные представления о понятие «почва» и начальных стадиях ее формирования (Махонина, 1979, 1990; Терехова, 1979: Таргульян, 1983, 1986: Самойлова, 1986; Карпачевский, 1987; Дмитриев, 1996; Соколов, 1996, 2004; Тонконогов, 1999; Шелемина, 2000; Рейнтам, 2001). Изложены взгляды об эволюции почв (Захаров, 1927; Роде, 1947; Петров, 1967; Таргульян, 1982; Александровский, 1983, 1995;

Пономаренко, 1986), уделено внимание вопросу происхождения текстурной дифференциации дерново-подзолистых почв (Сибирцев, 1909; Гедройц, 1921-1923, 1927, 1933; Ремезов, 1937, 1947, 1953; Роде, 1937; Зонн, 1974, 1975, 1976; Пономарева, 1964; Дюшофур, 1970; Зайдельман, 1974; Таргульян, 1978; Герасимова, 1981; Соколов, 1983, 1986, 1988, 1997; Тонконогов, 1999; Александров и др., 2000; Козловский и др., 2001). Рассматриваются вопросы применения лизиметрического метода в решении проблем генезиса почв (Комарцева, 1972; Гуртовская, Шоба, 1978; Рейнтам, 1981; Оя, 1981; Ромашкевич, Герасимова, 1982; Погорелова, 1989; Ермаков, 1993; Patrie, 1961 a,b; Graham, Wood, 1991; Tice, Graham, Wood, 1996; Quideau, 1996) и история его становления (Урываев, 1958; Петров, Шишов, 1962; Шишов и др., 1998; Яшин и др., 2000). Приоритетными исследованиями в этом направлении являются многолетние лизиметрические наблюдения, организованные на территории Почвенного стационара МГУ в 1967 г. (Винник, Болышев, 1972; Лобутев, Герасимова, 1979, 1980; Герасимова, Первова, Рыжова, 1987; Герасимова, Первова, Лобутев, 1989; Владыченский, Золотарев, Герасимова, 1998; Владыченский, Ульянова Золотарев, 2000; Савельев, 2001; Савельев, Владыченский, 2001; Золотарев, 2004). Следует отметить, что поведению минеральной фазы почв в этих экспериментах было уделено мало внимания.

Глава 2 Объекты и методы исследования.

Исследования проводились на больших лизиметрах открытого типа Почвенного стационара Московского Государственного Университета, заложенных в 1967 г, состоящих из 20 отдельных бункеров. Площадь каждого бункера 9 м2, глубина 175 см. При заполнении бункеров на дно были уложены крупные осколки кварца (в начале отдельности с d = 5-6 см. затем с d = 2-Зсм. и сверху с d = 1 -2 см.). Общая мощность слоя кварца 10 см. На этот слой был насыпан 15-сантиметровый слой кварцевого песка, который был взят из Люберецкого карьера. На эту дренажную "подушку" загружали суглинок через сетку с диаметром ячеек 3-4см, который был взят из карьера в Подольском районе Московской области с глубины 130-280см (Винник, Болышев, 1972).

В лизиметрах были созданы фрагменты растительных сообществ, типичных для южной тайги (рис. 1).

Рис. 1. Схема расположения модельных фитоценозов в лизиметрах.

1 - чистый пар; 2 - еловые насаждения (Picea abies); 3 - смешанные насаждения (Picea abies, Quercus robur, Acer platanoides); 4 - широколиственные насаждения (Quercus robur, Acer platanoides); 5 - многолетние травы (Phleum pratense, Alopecurus pratensis, Bromus inermis, Trifolium pratense, Trifolium repens); 6 - сельскохозяйственные культуры, входящие в девятнпольный севооборот (мн. травы I т.п., мн травы II т.п., яровая пшеница I т.п., яровая пшеница II т.п., картофель, ячмень, люпин с подсевом озимой ржи, озимая рожь, овес с подсевом мн. трав).

На лизиметрах в каждый бункер было высажено по 61 саженцу. За 33 летний период произошло самоизреживание деревьев. Значительное уменьшение количества лиственных пород в смешанных насаждениях привело к их функционированию как чисто еловых (Золотарев, 2004). Наибольший запас фитомассы характерен для смешанных насаждений, далее следуют еловые и минимален в широколиственных, причем фитомасса клена в несколько раз превышает фитомассу дуба. Травяные ценозы по показателям биологической продуктивности превосходят естественные.

Характерной особенностью еловых насаждений является повышенная зольность хвои и ветвей. Химический состав структурных частей смешанных насаждений не имеет четко выраженных особенностей. Широколиственные породы характеризуются наибольшей зольностью (Золотарев, 2004; Владыченский, Ульянова, Золотарев, 2000).

Данные многолетнего мониторинга за составом лизиметрических вод показывают, что для них характерна нейтральная или слабокислая реакция, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевый химизм (Лобутев, Герасимова, 1979; Герасимова, Первова, Рыжева, 1987; Савельев, 2001). В последние годы зафиксированы достоверные различия между содержанием кальция и магния под еловыми насаждениями и многолетними травами, увеличивается концентрация железа в 3-5 раз, что свидетельствует о разрушении легко выветриваемых минералов-железоносителей, таких как хлориты, биотиты. Среднемноголетняя концентрация кремнекислоты в лизиметрических водах под различными фитоценозами составляет 21,8 мг/л. (Савельев, 2001).

Изменение динамики годового выноса вод следующее. В лизиметрах под древесными насаждениями в начальный период (1970-1974 г.) отношение объема просачивающейся воды за год к таковому под чистым паром колебалось от 0,7 до 1,4, для многолетних трав от 0,5 до 1,1. В последние годы эти показатели уменьшились до 0,3-0,6 за счет перехвата влаги деревьями.

Образцы СРП отобраны в 2000 г. с глубин: под еловыми и смешанными насаждениями - 3-6, 6-И, 11-16, 16-21, 21-45, 45-75 см; под широколиственными насаждениями - 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-45, 45-75 см; под многолетними травами - 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-45, 45-75, 75100 см; под сельскохозяйственными культурами - 0-20, 20-30, 30-45, 45-75 см; под паром - 0-20, 20-30, 30-45 см. В 2004 г. в Подольском районе Московской обл. (район взятия покровного суглинка, заложенного в модельный опыт) заложены разрезы и отобраны образцы из дерново-подзолистой языковатой ненасыщенной мелкой неглубокоподзолистой глубокооглеенной среднегумусированной среднесуглинистой почвы на покровном суглинке.

Выделение фракций ила (<1 мкм), тонкой (1-5 мкм). средней пыли (510 мкм) для определения минералогического состава проводилось по методике Н.И. Горбунова (1971). Ориентированные препараты фракций ила, тонкой и средней пыли исследованы рентгендифрактометрическим методом на аппаратуре фирмы Карл Цейсс Иенна (Германия). Режим работы

универсального дифрактометра марки HZG-4A: напряжение на трубке 30 кВ, анодный ток 30 мА, скорость вращения гомиометра 2° в мин, излучение медное, фильтрованное никелем. Рентгендифрактограммы получены для воздушно-сухих образцов, насыщенных этиленгликолем и прокаленных при температуре 550°С в течение 2 часов. Полуколичественное содержание основных минеральных фаз во фракции менее 1 мкм определено по методике P.E. Biscaye (1965). Полуколичественное содержание основных минеральных фаз во фракции 1-5 мкм и 5-10 мкм - по методике Н.Е. Cook и др. (1975). Для определения гумуса в почве и во фракциях ила, тонкой и средней пыли был использован фотометрический метод, предложенный Д.С. Орловым и Н.М. Гриндель (Воробьева, 1998). Шлифы были изготовлены в Почвенном институте имени В.В. Докучаева Э.Ф. Мочаповой по ее же методике (1956). Дальнейшее исследование проводилось при помощи поляризационного микроскопа по методике Е.И. Парфеновой, Е.А. Яриловой (1977). Определение валового химического состава почв и фракций ила, тонкой и средней пыли проводилось рентгенфлюоресцентным методом на аппаратуре VRA-30. Определение рНН2о. рНксь гидролитической кислотности, обменных катионов стандартными методами. Дериватографические исследования почв и выделенных из них тонкодисперсных фракций проводились ка дериватографе марки Q-1500D системы Ф. Паулик, И. Паулик, Л. Эрдеи, завода MOM, Венгрия. Количественное разделение органического вещества на активное и инертное производили по методу JI.C. Травниковой (1985). Для оценки изменения минералов во фракциях тонкой и средней пыли были использованы специальные коэффициенты, представляющие собой соотношение минералов разной устойчивости к выветриванию и физическому дроблению, рассчитанные для отдельных фракций и их соотношение между фракциями.

К1=Кв/ПШ ; К2=Кв/С ; КЗ=К1СП/К1ТП где Кв - содержание кварца во фракции, в %; ПШ - содержание полевого шпата во фракции, в %; С - содержание слюд во фракции, в %; К1сп и К1тп - коэффициент К1 рассчитанный для средней и тонкой пыли.

Глава 3. Морфологические признаки начальных стадий почвообразования под различными фитоценозами на покровных

суглинках.

3.1 Макроморфологические признаки. Покровные суглинки имеют довольно разнообразную окраску. Описаны желтые, палево-бурые, красновато-бурые, желто-бурые, буровато-серые, коричневые, пепельно-желтые, темно-серые разности (Краснов, 1948; Чижиков, 1960; Чернов, 1960; Спиридонов, 1962; Забоева 1975; Макеев А.О., Макеев О.В., 1989). Признаками, отличающими их от других генетических типов суглинистых отложений, считаются: доминирование пылеватых фракций, отсутствие или незначительное содержание песка, хорошая оструктуренность, высокая пористость.

В модельном эксперименте изучение морфологического строения СРП проводилось в два этапа. В 1989 г. описание проведено JI.B. Герасимовой,

Н.Е. Первовой и А.П. Лобутевым, которые зафиксировали образование горизонтов подстилки разной мощности и состава под различными ценозами. В варианте опыта с многолетними травами отмечено начало образования гумусо-аккумулятивного горизонта. Через 11 лет описание морфостроения проведено совместно с Д.В. Савельевым.

Под древесными породами сформировался самостоятельный горизонт подстилки и минеральный гумусоаккумулятивный горизонт. Под еловыми и смешанными насаждениями выделяются горизонт подстилки 01(Ь) 0-3 см, состоящий из опавшей хвои и мха, и гумусоаккумулятивный горизонт А 3-6 см - серый суглинок с остатками слабо разложившегося органическою вещества. Под широколиственными деревьями горизонт 01 (Ь) мощностью 1 см состоит из опада листьев дуба, клена разной степени разложенности и остатков разнотравья нижнего яруса, далее следует дерновый горизонт Ас! 27 см - серый суглинок, переплетенный корнями травянистой растительности. Под многолетними травами был вскрыт дерновый горизонт А<1 0-5 см, серый, густо переплетенный корнями. Ниже его появляются серые затеки органического вещества по ходам корней на желтовато-буром фоне суглинка. Почвенная масса в контрольных площадках, занятых паром, и под девятипольным севооборотом не дифференцирована на горизонты.

Полнопрофильная дерново-подзолистая почва имеет типичное строение (0-АУ-ЕЬ-ВЕ1л-ВТу1-ВТМЖ^*-С~)

3.2. Микроморфологические признаки.

Микроморфологическое изучение строения профилей СРП почв лизиметров проводилось под руководством М.П. Вербы и Е.Б. Скворцовой. Покровный суглинок представляет собой слабоострукгуренный материал разбитый небольшим количеством пор. Основная масса имеет пылевато-плазменный состав, неоднородно окрашена. Плазма рыже-коричневая, анизотропная, чешуйчато-волокнистая. Встречаются зоны с песчано-пылевато-плазменным составом, в которых зерна песка расположены компактно. К этим зонам приурочено наибольшее содержание глинистой плазмы. Новообразования: железистые стяжения, хорошо сформированные, однородно окрашенные; встречаются папулы (обломки кутан горизонта ВТ).

В СРП лизиметров в результате почвообразования наблюдается гомогенизация материала покровного суглинка, наиболее сильно выраженная в верхних 5 см всех профилей, а под многолетними травами затронута 10 см толща. В этих слоях отсутствует четко выраженные опесчаненые зоны. В слое 0-5 см всех СРП отмечается активное разрушение папул. Железистые стяжения (нодули), унаследованные от породы, также растворяются в верхних горизонтах. Наиболее активно этот процесс протекает в СРП под многолетними травами и широколиственными насаждениями.

Процесс оструктуривания почвенной массы за прошедшие 33 года привел к обособлению агрегатов, по форме характерных для почв зоны южной тайги. Так под смешанными насаждениями, в меньшей мере под еловыми, в средней части профиля (5-15 см) образовалась плитчатая структура, под широколиственными насаждениями - плитчато-комковатая.

g

По степени выраженности коагуляционных структур СРП выстраиваются в следующий ряд: в СРП под сельскохозяйственными культурами и паром структура не обнаружена, далее следуют СРП под многолетними травами, СРП под еловыми, смешанными и широколиственными насаждениями. Наибольшее количество биогенных структур зафиксировано под широколиственными насаждениями, менее под смешанными и еловыми насаждениями.

В профилях СРП под смешанными насаждениями образовались слои глинистой плазмы в плитчатых отдельностях, расположенных параллельно фронту промерзания.

Петрографический анализ, проведенный на основе микроморфологических исследований, показал, что преобладают в составе зерна полевых шпатов, кварца содержится немного меньше. Песчаные зерна представлены глауконитом, сфеном, эпидотом, пироксеном, амфиболами, слюдами мусковит-серицитового типа. Форма зерен угловатая, угловато-окатанная. Поверхность зерен сильно кородирована.

Глава 4. Изменение химических и физико-химических свойств покровных суглинков на начальных стадиях почвообразования.

В гумусоаккумулятивном горизонте СРП лизиметров под смешанными насаждениями произошло снижение рННго по сравнению с породой (табл. 1). В лизиметре с многолетними травами диагностируется увеличение рНШо Гидролитическая кислотность увеличилась в СРП под елью и смешанными насаждениями. В почвах под сельскохозяйственными культурами и паром уменьшилась в 1,5-2 раза.

Наибольшее содержание обменных Са2+ и Mg2+ зафиксировано в верхних пяти сантиметрах почвенных профилей модельных опытов. Максимальное их количество отмечено в СРП под многолетними травами и широколиственными породами.

По данным М.И. Макарова, Т.Н. Малышевой, A.C. Владыченского, В. Цейха (2002) отличие слаборазвитых почв от естественных аналогов состоит в высокой минерализуемое™ органических соединений фосфора в щелочной среде и в повышенном участии лабильных фосфорных диэфиров (нуклеиновых кислот, фосфолипидов и тейховых кислот).

Дифференциация профилей по валовым количествам оксидов элементов незначительная (табл. 1). Можно отметить некоторые наметившиеся тенденции: Si02:AL2C>3 увеличивается в слое 3-6 см под еловыми насаждениями, до глубины 11 см - под смешанными, в СРП под многолетними травами - на глубине 0-5 см и 15-20 см, под сельскохозяйственными культурами - в слое 0-20 см; Si02:Fe203 увеличивается под смешанными (6-11 см) и широколиственными (0-5 см) насаждениями и под многолетними травами (0-5 см).

Дерново-подзолистая почва Подольского района Московской обл. обладает всеми свойствами, характерными для своего типа.

Таблица 1. Валовой химический состав и физико-химические свойства СРП

Глубина, см БЮг АЬ2Оэ |Ре203 К20 MgO СаО ТЮ2 МпО р2о5 №2О рНн20 рНкс! Нг

Ьловые насаждения

3-6 75,25 12,18 4,37 2,12 1,07 0,84 0,77 0,06 0,03 1,78 5,28 4,25 3,90

6-11 75,99 12,54 4,42 2,11 1,02 0,76 0,78 0,03 0,03 1,8 5,08 3,99 2,90

11-16 75,89 12,53 4,38 2,13 1,2 0.73 0,77 0,08 0,03 1,76 5,04 3,90 3,49

16-21 75,07 12,52 4,33 2,05 1,33 0,73 0,8 0,03 0,03 1,61 5,14 3,89 3,05

Смешанные насаждения

3-6 75,14 12,29 4,49 2,11 1,36 0,8 0,78 0,06 0,03 1,43 4,94 4,01 3,36

6-11 75,6^ 12,31 4,36 2,09 1,36 0,77 0,79 0,07 0,03 1,08 5,05 4,93 3,76

11-16 75,22 12,84 4,39 2,08 1,19 0,75 0,76 0,04 0,03 1,19 5,04 4,90 3,64

16-21 75,3") 12,72 4,38 2,04 1,32 0,76 0,78 0,05 0,03 1,05 5,05 3,88 3,19

Широколиственные насаждения

1-5 75,63) 12,07 4,38 2,19 1,18 1,01 0,81 0,08 0,03 1,12 5,67 5,04 ! 2,82

5-10 74,9 12,01 4,49 2,16 1,29 0,82 0,78 0,06 0,03 1,57 5,79 4,85 1 2,13

10-15 74,9л 12,14 4,5 2,16 1,25 0,79 0,78 0,08 0,03 1,53 5,83 5,31 3,72

15-20 75,2^ 12,06 4,52 2,09 1,36 0,83 0,86 0,06 0,03 1,46 5,52 4,28 2,13

Многолешие травы

0-5 76,13 10,9 4,45 2,23 1,31 1,11 0,86 0,05 0,03 1,45 6,35 5,60 2,86

5-10 75,33 11,94 4,47 2,16 1,38 0,83 0,84 0,08 0,03 1,44 6,11 4,84 1,83

10-15 75,19 12,02 4,76 2,15 1,37 0,84 0,82 0,08 0,03 1,43 5,96 5,65 2,31

15-20 75,54 11,71 4,53 2,17 1,36 0,86 0,84 0,04 0,03 1,43 5,94 5,42 2,22

Сельскохозяйственные культуры

0-15 75,67 П,1 4,46 2,15 1,34 0,88 0,84 0,05 0,03 1,42 6,22 5,12 1,83

15-20 75,46 11,91 4,41 2,21 1,33 0,85 0,83 0,05 0,03 1,42 6,16 4,81 1,68

Пар

0-20 ¡75,56) 11,8 | 4,44 12,13)1,36 | 0,84(0,85 10,061 0,0211,441 6,54 | 5,4 | 1,07

Глава 5. Гранулометрический состав покровных суглинков и формирующихся из них почв.

Характерным свойством покровных суглинков является их пылеватость (Чижиков, 1968; Таргульян и др., 1974; Забоева, 1975; Макеев, Макеев, 1989). Заложенный в опыт покровный суглинок содержит: фракцию

Таблица 2. Гранулометрический состав дерново-подзолистой почвы.

Горизонт Содержание ф ракций в %, размер частиц в мм Физ. глина Физ. песок

1-0,25 0,25-0,05 0,050,01 0,010,005 0,0050,001 <0,001

АУ 0,6 3,1 58,5 14,8 11,9 11,1 37,8 62,2

ЕЬ 0,4 2,6 57 14,5 10,4 15,1 40 60

ВЕЬ 0,5 1,6 56,5 11,3 9 21,1 41,4 58,6

ВТу 0,6 1,6 47,7 9,7 9,4 31 50,1 49,9

ВТ 6,6 5,9 38,8 6,5 12,8 29,4 48,7 51,3

СВТ 13,7 12,3 38,3 4,1 8,3 23,3 35,7 64,3

С 13,5 11,8 37,8 2,6 8,6 25,7 36,9 63,1

Рис. 2. Общее распределение гонкодисперсных фракций СРП модельного опыта.

Содержание ила, %

22

21

26 28

30

о 10

В 20

« 30

32

МО

5

ю

Ё;50

60 70

» "" ■ -. I ^

> > / -1

г. -

у \

\ ч

: \ \

Содержание тонкой пыли, %

8

10

крупной пыли - 57,6%, средней - 3,4%, тонкой - 4,9%, илистой фракции -26,3%. Количество песка составляет 7,8%. Коэффициент пылеватости исследуемого нами суглинка равен 88.

Данные гранулометрического состава дерново-подзолистой почвы развитой на покровном суглинке Подольского района Московской обл. (место взятия суглинка для лизиметров) приведены в таблице 2. Элювиальная часть профиля обеднена илом и относительно обогащена более крупными частицами (среднее содержание фракции ила 15,7%, пылеватых - 81,3%). В иллювиальной части отсутствует обогащение илом (27,9%). На долю пылеватых частиц приходится 56%.

Средний гранулометрический состав СРП лизиметров показывает, что за прошедшие 33 года можно лишь отметить наметившуюся тенденцию к уменьшению содержания песчаных фракций в верхних 20 см профиля и накопление фракции крупной пыли. В слое 5-20 см происходит уменьшение содержания фракции средней пыли (доверительный интервал 3,9±1%).

Содержание тонкопылеватых фракций в исследуемых объектах колеблется от 2,3 % до 6,6 %. На глубине 45-75 см доверительный интервал 5,3±1%. Во всех вариантах опыта отмечается тенденция снижения содержания тонкой пыли в слое 0-20 см, которое отчетливо прослеживается на рисунке 2.

Содержание илистой фракции в СРП лизиметров колеблется от 23,8% до 30%. На глубине 45-75 см доверительный интервал 27,4±1,4% с надежностью 0,95. Значимые отличия наблюдаются в трех вариантах модельного опыта. В лизиметре с посевом многолетних трав и широколиственными породами произошло значимое уменьшение содержания фракции в верхних пяти сантиметрах

о

2 10 "20 2 30 Ю 40 £50 60 70

» * \

А Л— 4-

в н—

Содержание средней пыли, %

ю

со

| 30 |.40 С 50 60

70.

* Г">

ч 4 4-

минимальное содержание среднее содержание

максимальное содержание_

профиля и некоторое увеличение на глубине 10-15 см в последних. Под смешанными насаждениями отмечается увеличение количества этой фракции на глубине 3-11 см, 16-21 см и уменьшение на глубине 21-45 см. В остальных вариантах количество ила по формальным соображениям нельзя считать отличным от содержания в породе.

Глава 6. Аккумуляция гумусовых веществ на начальных стадиях почвообразования.

Содержание гумуса во всех СРП лизиметров кроме почв под паром и сельскохозяйственными культурами достигло показателей характерных для полноразвитых дерново-подзолистых почв (табл. 3).

Коэффициент относительного обогащения (КОО) тонкопылеватой фракции выше КОО ила, в то время как для дерново-подзолистой почвы

Таблица 3. Содержание органического вещества в слаборазвитых почвах и во

фракциях ила, тонкой пыли (тп), средней пыли (сп)

Глубина, см Гумус, % % от фракции % от почвы Относительное обогащение

ИЛ ТП СП ИЛ ТП СП ИЛ ТП

Еловые насаждения

3-6 3,03 3,15 6,55 3,74 0,89 0,31 0,13 1,0 2,2

6-Н 1,33 1,91 3,39 1,59 0,54 0,15 0,04 1,4 2,3

11-16 0,72 1,31 1,60 1,10 0,37 0,07 0,01 1,8 2,2

16-21 0,43 0,93 1,28 Не опр 0,26 0,06 Не опр 2,2 3,0

Смешанные насаждения

3-6 2,58 3,36 7,26 3,33 0,99 0.31 0,11 1,3 2,8

6-11 1,10 1,83 4,07 1,66 0,55 0,20 0,05 1,7 3,7

11-16 0,64 1,22 2,07 1,07 0,32 0,10 0,03 1,9 3,2

16-21 0,58 1,0 1,46 0,63 0,30 0,08 0,02 1,7 2,5

Широколиственные насаждения

1-5 4,48 5,05 9,93 5,62 1,30 0,41 0,13 1,1 2,2

5-10 1,40 2,19 3,43 Не опр 0,62 0,14 Не опр 1,6 2,5

10-15 0,71 1,43 1,81 Не опр 0,42 0,07 Не опр 2,0 2,6

15-20 0,58 1,17 1,76 Не опр 0,33 0,08 Не опр 2,0 3,0

Почвы под многолетними травами

0-5 4,72 5,62 6,68 3,14 1,34 0,15 0,05 1,2 1,4

5-10 1,71 1,91 1,76 Не опр 0,53 0,06 Не опр 1,1 1,0

10-15 1,27 1,60 1,65 Не опр 0,46 0,06 Не опр 1,3 1,3

15-20 1,07 1,55 1,39 Не опр 0,44 0,04 Не опр 1,5 1,3

Сельскохозяйственные культуры

0-20 1,10 1,86 2,67 Не опр 0,5 0,13 Не опр 1,7 2,4

20-30 0,93 1,17 1,41 Не опр 0,31 0,06 Не опр 1,3 1,5

Пар

0-20 0,77 1,26 1,96 Неопр 0,35 0,09 Не опр 1,6 2,5

характерно обратная картина. Относительное обогащение фракции тонкой пыли связано с содержанием негумифицированного органического вещества тонкопылеватой размерности.

В качественном составе гумуса также есть отличия. Гумусовые вещества слаборазвитых почв незрелые, отличаются более развитой периферической частью молекул.

Соотношение активного и инертного органического вещества в почвах лизиметров аналогично этим показателям в дерново-подзолистой почве. В лизиметре с многолетними травами на долю активного и инертного органического вещества приходится по 50%. Такое распределение характерно для зрелых почв с хорошо развитым травянистым покровом, и свидетельствует о замкнутости и сбалансированности углеродного цикла.

Во фракции ила количество активных и инертных форм органического вещества достигает значений зрелых почв только под многолетними травами. Для тонкой пыли эти показатели соответствуют друг другу.

Преобладание в качественном составе гумуса веществ с более развитой периферической частью, с низкими значениями коэффициента экстинции и малым содержанием второй фракции гуминовых и фулвокислот (Савельев, 2001) соответствует бурым гуминовым кислотам. Это по В.В. Пономаревой (1964) характерно для начальных стадий развития дерново-подзолистых почв.

Глава 7. Минералогический состав тонкодисперсных фракций почвообразующей породы и сформированных на ней почв.

Заложенный в модельный эксперимент покровный суглинок Подольского района Московской области характеризуется минералогическим составом тонкодисперсных фракций, который является типичным для отложений подобного типа как по ассоциации минералов, так и по кристаллохимическим их особенностям. Средняя пыль исследованных образцов представлена следующими минеральными компонентами: преобладают полевые шпаты (38,4±2,7%) и кварц (39,6+2,9%), из слоистых силикатов диагностированы слюды (20,1 ±1,9%) и незначительное содержание каолинита в сумме с хлоритом (1,9±0,2%).

В тонкопылеватой фракции преобладают полевые шпаты (27,1 ±2%) и кварц (28,5±2,4%). Из слоистых силикатов диагностированы слюды-гидрослюды (31,7±4,1%), каолинит с примесью хлорита (9,1±0,8%), и очень небольшое количество смешаннослойных слюда-смектитовых образований (3,8±1,2%).

В илистой фракции преобладает смектитовая фаза (58,6±2%), состоящая из неупорядоченных сложных смешаннослойных образований нескольких типов. Доминируют слюда-смектитовые образования с высоким содержанием смектитовых пакетов в кристаллитах, в меньшем количестве встречаются слюда-смектиты с низким содержанием смектитовых пакетов в кристаллитах, хлорит-смектиты, индивидуальный смектит. Гидрослюды ди-триоктаэдрического типа обычно составляют более низкий процент

(32,7±2%). Каолинит, рассчитанный в сумме с хлоритом, колеблется в пределах 8,4±0,7%.

Таблица 4. Соотношение основных минеральных фаз фракции

5-10 мкм профилей почв под различными насаждениями.

Глубина, см Содержание фракции 5-10 мкм Содержание компонент фракции средней пыли

Кварц Каолинит Слюды Полевой шпат

Почвы под смешанными насаждениями

3-6 3,3 39,1 3,8 12,6 44,5

6-11 3,0 28,1 3,7 14,6 53,6

11-16 2,8 35,6 4,2 19,2 41,0

16-21 3,2 34,6 4,8 18,9 41,7

21-45 4,5 49 1,2 11,2 38,6

45-75 4,3 40,3 2,1 19,3 38,3

Почвы под елью

3-6 3,6 30 4,1 20,1 45,8

6-11 2,8 34,6 4,2 15,9 45,3

11-16 1,1 34,5 3,6 15,7 46,2

16-21 1,1 38,2 3,5 17,9 40,4

21-45 4,8 42,1 0,9 15 42,0

45-75 4,6 42,3 1,5 16,8 39,4

Почвы под широколиственными породами

1-5 2,4 31,3 4,3 16,9 47,5

5-10 1,4 34,5 4,8 19,3 41,4

10-15 0,8 31,7 4,3 19,9 44,1

15-20 1,2 37,2 4,7 16,9 41,2

20-45 4,0 37,3 2,9 21,1 38,7

45-75 2,8 35,5 2 21,1 41,4

Почвы под многолетними травами

0-5 1,6 34,4 4,7 16,8 44,2

5-10 0,5 33,8 3,7 16,5 46,0

10-15 0,5 35,2 3,7 10,3 50,8

15-20 0,5 33,4 1,2 15,5 49,9

20-30 5,2 48,2 1,1 12,9 37,8

30-45 4,6 34,6 2,6 23,1 39,7

45-75 3,5 37 2,1 20,7 40,2

75-100 3,1 42,3 1,9 21,6 34,2

Почвы под сельскохозяйственными культурами

0-20 1,2 34,1 3,5 14,2 48,2

20-30 1,3 35,3 3,9 13,6 47,2

30-45 3,1 40,8 1,7 17,6 39,9

45-75 5,3 40,2 1,9 20,9 37,0

Почвы иод паром

0-20 0,9 38 3,9 14,5 43,6

20-30 2,8 37,7 2,2 18,9 41,2

30-45 3,8 40,2 2 18,5 39,3

Во фракции средней пыли СРП (табл. 4, рис. 3) отмечается увеличение содержания полевых шпатов в верхних горизонтах всех вариантов по

сравнению с породой, что мы относим к процессу физической дезинтеграции зерен этого минерала из более крупных фракций. В вариантах растительных сообществ поведение слюд во фракции средней пыли различно: под еловыми насаждениями фиксируется увеличение слюд на глубине 3-6 см, под смешанными насаждениями - на глубине 6-21 см. Однако, можно выделить общую закономерность: увеличение содержания слюд в верхней части профиля за счет физической дезинтеграции более крупных фракций. Но выделяются горизонты, где предположительный процесс их разрушения идет наиболее активно: смешанные насаждения - 3-6 см, и 21-45 см, и многолетние травы - 10-15 см, 20-30 см.

0 334

0 334

0 426 105

0 334 0 426

0 334

0334

71и 0 321 I 0 51 0 032 . ¡05|0 0426 „„Г'лБ 10

£ Щ Ащ^Щ

1

3

Пи

0.426 05 Ю

к JJ

Рис 3 Рентгекдифрактограммы фракции средней пыли СРП под смешанными насаждениями (образец воздушно-сухой, насыщенный этиленгликолем, прокаленный при 550°). Образцы с глубин: 1 - 3-6см; 2 - 6-11см; 3 - 11-16см; 4 - 16-21см; 5 - 21-45см; 6-45-75см.

Минералы тонкопылеватых фракций СРП оказались достаточно чувствительными к процессам почвообразования. Характер профильного распределения этой фракции различается в зависимости от типа растительных сообществ (табл. 5, рис. 4) Для всех профилей почв кварц-полевошпатовый коэффициент К1 равен единице в почвообразующей породе, а в верхних горизонтах величина К1 снижается. Это связано с некоторым накоплением полевых шпатов в тонкой пыли в этих горизонтах по сравнению с породой за счет процесса физической дезинтеграции полевого шпата из более крупных фракций.

Особо выделяется слой 16-21 см под смешанными насаждениями, где отношение кварца к полевому шпату составляет 1,9 за счет относительного накопления кварца, сопровождаемого существенным снижением полевого шпата в тонкой пыли по сравнению с породой.

Коэффициент выветривания К2, вычисленный как отношение содержания кварца к гидрослюдам, свидетельствует о разрушении гидрослюд. Так усиление процессов выветривания минералов этой размерности произошло под смешанными насаждениями в слое 16-21 см, еловыми в слое 11-16 см, многолетними травами на глубине 15-30 см, севооборотом в слое 0-20 см.

Заметное снижение содержания слюд в средней пыли и смектитовой фазы в тонкой пыли многих вариантов, по-видимому, обусловлено

разрушением этих минералов. Отмеченные изменения приурочены к верхним горизонтам СРП в пределах от 0 до 30 см.

Таблица 5. Соотношение основных минеральных фаз фракции 1-5 мкм

профилей почв под различными насаждениями.

Глубина, см Содержание фракций 1-5 мкм Содержание компонентов фракции тонкой пыли, %

Кварц Каолинит+ хлорит Гидрослюды Смектитовая фаза Полевые шпагы

Почвы под смешанными насаждениями

3-6 4,3 26,4 7,9 28,8 2,3 34,6

6-11 4,9 26,0 6,4 37,1 3,9 26,6

11-16 5,0 25,2 8,8 28,6 5,5 31,9

16-21 5,2 43,8 8,0 , 21,3 3,7 23,2

21-45 5,4 31,4 9,7 23,8 9,8 25,2

45-75 5,3 30,3 8,4 25,0 6,0 30,3

Почвы под елью

3-6 4,8 29,5 8,4 27,4 2,1 32,7

6-11 4,5 28,1 9,5 26,1 2,3 34,1

11-16 4,6 32,9 8,5 19,6 2,5 36,5

16-21 4,6 26,3 10,5 29,2 4,0 29,9

21-45 5,2 30,3 7,6 26,0 3,9 32,2

45-75 4,2 28,7 8,7 32,8 3,4 26,4

Почвы под широколиственными породами

1-5 4,1 23,2 7,0 33,2 2,3 34,3

5-10 4,0 23,8 9,3 32,0 1,6 33,3

10-15 4,0 29,1 10,0 28,5 4,1 28,3

15-20 4,5 27,2 10,3 31,4 2,9 28,1

20-45 5,9 29,7 10,3 26,7 7,3 26,1

45-75 4,9 25,8 8,2 36,9 3,1 26,0

Почвы под многолетними травами

0-5 2,3 34,6 7,8 27,2 0,0 30,4

5-10 3,4 30,1 8,7 28,1 0,0 33,1

10-15 3,4 31,2 9,8 26,0 0,0 33,1

15-20 3,3 36,7 8,4 21,7 0,0 33,2

20-30 5,3 33,9 8,3 24,6 3,6 29,6

30-45 6,6 27,4 9,3 29,0 4,5 29,7

45-75 6,2 29,7 10,0 32,7 2,7 24,9

75-100 4,5 25,6 10,1 32,6 3,8 27,9

Почвы под сельскохозяйственными культурами

0-20 4,7 35,1 8,6 23,6 0,0 32,7

20-30 4,6 31,6 6,1 30,6 2,8 28,9

30-45 5,5 27,4 9,5 35,5 4,0 23,5

45-75 6,5 30,7 9,1 30,0 2,9 27,3

Почвы под паром

0-20 4,4 29,4 5,8 31,7 1,8 31,3

20-30 6,4 30,9 11,6 25,6 2,3 29,5

30-45 5,5 26,2 10,2 33,2 3,7 26,7

Коэффициент КЗ, рассчитанный как соотношение кварц-полевошпатовых коэффициентов во фракциях средней и тонкой пыли, колеблется около единицы и имеет значительные отличия на глубине 15-20 см. Учитывая, что в этой области наблюдается наиболее частое прохождение нулевой изотермы (Рычева, Умарова, Губер, 1998), можно сделать предположение, что на раннем этапе почвообразования в условиях южной таежной зоны влияние на изменение в минералогическом составе фракций тонкой и средней пыли оказывает криогенный фактор.

0 336

0 336

0 32

*

л

0126 0 71 1 0

0 5 , 0 32

0 426 , „„ 0 71

Q51°i 032

0 336 0 426

1 44

0 336 0 426

0 336

0 71' 1 0

0 5 0 32

0 71 1 0

1 44

О 426 1 44 0 71 1 0

0 32

0 336 0 426

^ ^ Щ'Щ

1 44

0 71' 1 0

: 05 »

ш

1 2 з 4 5 6 Jj

Рис. 4. Рентгендифрактограммы фракции тонкой пыли СРП под смешанными насаждениями (образец воздушно-сухой, насыщенный этиленгликолем, прокаленный при 550°). Образцы с глубин: 1 - 3-6см; 2 -6-11см; 3 - 11-1бсм; 4- 16-21см; 5 -21-45см; 6-45-75см.

уи

Рассматривая профили глинистого материала (ПГМ) СРП под различными ценозами можно выделить следующую интенсивность в преобразовании смектитовой фазы. Потеря ее, в первую очередь индивидуального смектита в наибольшей мере зафиксирована в ПГМ под смешанными насаждениями, далее ПГМ под многолетними травами, елью и широколиственными породами.

Анализ кристаллохимического состояния минералов илистой фракции позволяет выделить особенности минералов в СРП под еловыми насаждениями на глубине 11-16 см. Здесь интенсивность рефлексов минералов наименьшая и отмечается наибольшее содержание тонкодисперсного кварца. По этим же показателям выделяется подподстилочный горизонт СРП под смешанными насаждениями и слой 0-15 см под широколиственными. В верхних частях профилей почв фиксируются накопления гидрослюд (37-50%), каолинита и хлорита (до 13%). В наибольшей мере накопление гидрослюд отмечается в почвах агроценоза (48%), пара (50%) и под многолетними травами (46%). Последнее можно рассматривать как процесс механической дезинтеграции слюд, гидрослюд из более крупных фракций. Зафиксирован переход смектитовой фазы в супердисперсное состояние под смешанными насаждениями на глубине 3-21 см, под широколиственными - 5-15 см, под многолетними травами 5-20 см.

1 40

вЛ5* 1 4'

од«

1ШУ

л л

( 47

Ау

Рис. Рентгендифрактограммы

воздушно-сухих образцов илистой фракции слаборазвитых почв лизиметров под еловыми (1), смешанными (2),

широколиственными (3)

насаждениями, многолетними

травами (4), сельскохозяйственными культурами (5) и паром (6). Образцы с глубин: а - 0-5 см; б - 5-10 см; в - 1015 см; г - 15-20 см; д - 20-45 см; е -45-75 см; ж - 0-20 см; з - 20-30 см; и -30-45 см; к-75-100 см.

Полученные нами данные по минералогическому составу тонкодисперсных фракций полнопрофильной дерново-подзолистой почвы на покровном суглинке Подольского района Московской обл. представлены на рис. 5,6,7. В минералогическом составе средней пыли горизонта С дерново-подзолистой почвы преобладает кварц (39,5%), слюд и полевых шпатов содержится меньше (29,3 и 24,8% соответственно), присутствует каолинит и хлорит (в сумме составляют 6,3%). Вверх по профилю происходит увеличение содержания кварца и полевых шпатов, количество слюд резко уменьшается в горизонтах АУ и ЕЬ, имея минимум в горизонте АУ (14,3%). В этом же горизонте наблюдается минимум каолинита с хлоритом.

Рис 5 Схематичное изображение профильного распределения основных фупп минералов фракции средней пыли дерново-подзолистой почвы.

о 20 40 60 80 100%

АУ

Кварц

Каолинит +хлорит

Слюда

Полевые шпаты

Рис. 6. Схематичное изображение профильного распределения основных групп минералов фракции тонкой пыли дерново-подзолистой почвы.

0 20 40 60 80 100%

Е1_

Фракция тонкой пыли горизонта С дерново-подзолистой почвы состоит из гидрослюд (36,7%), кварца (27,5%) и полевых шпатов (23,8%), присутствует каолинит с хлоритом (7,5%) и смешаннослойная фаза (4,5%). Вверх по профрлю происходит увеличение содержания полевых шпатов и кварца В горизонтах АУ, ЕЬ, ВЕЬ, ВТ1 смешаннослойная фаза представлена чередованием

слюдистых пакетов с

вермикулитовыми и хлоритовыми. Начиная с горизонта ВТ2 эти образования практически

отсутствуют.

Минералогический состав илистой фракции дерново-подзолистой почвы представлен минеральными компонентами: смешаннослойная фаза, гидрослюды, каолинит, хлорит. В профильном распределении этих групп глинистых минералов отмечается следующая закономерность. Горизонты АУ, ЕЬ обеднены разбухающим минералом

Рис. 7. Схематичное изображение профильного распределения основных групп глинистых минералов дерново-подзолистой почвы.

вплоть до полного его исчезновения. Этот минерал появляется в составе илистой фракции, только начиная с горизонта ВЕЬ, и его содержание постепенно увеличивается, достигая максимума в породе (63,5%). Наиболее резкие отличия наблюдаются в горизонте ЕЬ, который характеризуется минимальным содержанием смешаннослойной фазы (26,7%), в которой диагностированы вермикулитовые пакеты. Здесь происходит накопление гидрослюд (52,7%), каолинита (11,8%) и хлорита (8,8%).

Отмечается существенное снижение интенсивностей рефлексов слоистых силикатов и увеличение интенсивностей рефлексов 0,426 и 0,334 нм в горизонте ЕЬ, свидетельствующее об ухудшении структур минералов и возрастании роли тонкодисперсного кварца.

Заключение

В лизиметрах за прошедшие 33 года сформировались почвы, которые по классификации 2004 года относятся к отделу слаборазвитых почв, типам пелоземов (почвы под еловыми, смешанными, широколиственными насаждениями) и пелоземов гумусовых (почва под многолетними травами) с профилем типа О-СЫ-С" и С" соответственно.

Процессы переорганизации почвенной массы активно протекают в СРП лизиметров, и степень их выраженности зависит от типа растительных сообществ. Гомогенизация материала покровного суглинка в результате почвообразования наиболее сильно выражена в верхних 5 см всех профилей СРП, а под многолетними травами затронула 10 см толщу (отсутствуют четко выраженные опесчаненые зоны, в слое 0-5 см отмечается активное разрушение папул, железистых стяжений).

Процесс оструктуривания почвенной массы за прошедшие 33 года привел к обособлению агрегатов, по форме характерных для почв зоны южной тайги. Так под смешанными насаждениями и в меньшей мере под еловыми в средней части профиля (5-15 см) образовалась плитчатая структура, под широколиственными насаждениями - плитчато-комковатая.

По степени выраженности хемогенных (коагуляционных) структур СРП выстраиваются в следующий ряд: под сельскохозяйственными культурами и паром структура не обнаружена, далее следуют СРП под многолетними травами, СРП под еловыми, смешанными и широколиственными насаждениями.

Процесс биогенного оструктуривания - копролитообразование, наиболее активно протекает под широколиственными насаждениями, менее под смешанными и еловыми насаждениями.

Процесс поступления органического вещества существенно различен: под лесными ценозами основная биомасса сосредоточена на поверхности. Под еловыми и смешанными насаждениями сформировался горизонт подстилки мощностью 0-3 см, состоящий из опавшей хвои и мха, под широколиственными деревьями мощность подстилки всего 1 см. Травянистая растительность способствует внутрипрофильному поступлению остатков, которые привели к формированию дернового горизонта мощностью 5 см.

Процесс гумификации привел к формированию профилей органического вещества, который существенно различается в зависимости от типа фитоценоза: по количеству (под многолетними травами 4,72%, под широколиственными породами 4,4%, под еловыми - 3,03%, под смешанными - 2,68%), глубине (продукты гумификации создали гумусовоаккумулятивный горизонт мощностью 3 см под еловыми и смешанными насаждениями, а под широколиственными деревьями - мощностью 4 см), качественному составу (содержание соединений с сильно развитой периферической частью уменьшается в ряду еловые, смешанные насаждения - широколиственные насаждения - многолетние травы и сельскохозяйственные культуры), по активности (соотношение активного и инертного органического вещества в СРП аналогично этим показателям в полноразвитой дерново-подзолистой почве, во фракции ила количество категорий органического вещества достигает значений зрелых почв только под многолетними травами, для фракции тонкой пыли эти показатели соответствуют друг другу) и характеру связи с минеральной частью почв, анализируемые по размерностям частиц (КОО тонкопылеватой фракции выше КОО ила, что связано с содержанием негумифицированного органического вещества тонкопылеватой размерности).

Такие показатели по В.В. Пономаревой (1964) характерны для начальных стадий развития подзолообразовательного процесса.

Рассмотрим процессы формирования профилей минеральных компонент тонко дисперсных фракций СРП.

Заложенный в модельный эксперимент покровный суглинок Подольского района Московской области характеризуется минералогическим составом тонкодисперсных фракций, который является типичным для отложений подобного типа как по ассоциации минералов, так и по кристаллохимическим их особенностям. Средняя пыль исследованных образцов представлена следующими минеральными компонентами: преобладают полевые шпаты и кварц, из слоистых силикатов диагностированы слюды и незначительное содержание каолинита в сумме с хлоритом.

В тонкопылеватой фракции покровного суглинка преобладают полевые шпаты и кварц. Из слоистых силикатов диагностированы слюды-гидрослюдьг, каолинит с примесью хлорита и очень небольшое количество смешаннослойных слюда-смектитовых образований.

Время взаимодействия оказался достаточным для заметного преобразования минералогического состава фракций тонкой и средней пыли в верхней части профилей СРП.

В средней пыли всех вариантов и в тонкой пыли многих вариантов опыта отмечено накопление полевых шпатов в верхних горизонтах СРП по сравнению с породой, это вызвано процессом механической дезинтеграции зерен полевых шпатов, имеющих размер крупной пыли и песка, и поступлением продуктов физической дезинтеграции в исследованные фракции средней и тонкой пыли.

Заметное снижение содержания слюд в средней пыли и смектитовой фазы в тонкой пыли многих вариантов, по-видимому, обусловлено разрушением этих минералов. Отмеченные изменения приурочены также к верхним горизонтам СРП в пределах от 0 до 30 см.

Коэффициент КЗ, рассчитанный как соотношение кварц-полевошпатовых коэффициентов во фракциях средней и тонкой пыли, колеблется около единицы и имеет значительные отличия на глубине 15-20 см (табл. 6). Учитывая, что в этой области наблюдается наиболее частое прохождение нулевой изотермы (Рычева, Умарова, Губер, 1998), можно сделать предположение, что на раннем этапе почвообразования в условиях южной таежной зоны влияние на изменение в минералогическом составе фракций тонкой и средней пыли оказывает криогенный фактор.

Покровный суглинок обладает типичным для подобных отложений составом глинистых и сопутствующих минералов: преобладает смектитовая фаза, сопровождаемая ди-триоктаэдрическими гидрослюдами и несовершеннам каолинитом с примесью хлорита. Смектитовая фаза состоит из сложных неупорядоченных смешаннослойных образований с различным сочетанием смектитовых и слюдистых пакетов, при преобладании слюда-смектитовых с высоким содержанием смектитовых пакетов. Диагностирован также индивидуальный смектит, смешаннослойные хлорит-смектитовые образования.

Фиксируемое распределение минеральных компонент однозначно свидетельствует о происходящих преобразованиях с тонкодисперсной частью. Наиболее информативным компонентом, реагирующим на процессы почвообразования, является смектитовая фаза. Рассматривая профили глинистого материала почв под различными ценозами можно выделить следующую интенсивность в преобразовании смектитовой фазы. Потеря смектитовой фазы, в первую очередь индивидуального смектита в наибольшей мере зафиксирована в ПГМ смешанных насаждений, далее ПГМ многолетних трав, ели и широколиственных пород.

Анализ поведения фракций менее 1 мкм, выделенных из СРП позволил зафиксировать несколько процессов преобразования минералов этой размерности: переход в супердисперсное состояние (под смешанными насаждениями на глубине 3-21 см, под широколиственными - 5-15 см, под многолетними травами 5-20 см), разрушение минералов (селективное разрушение смектитовой фазы, что сопровождается появлением рентгеноаморфных веществ), трансформация двух типов - деградация и аградация (под еловыми и смешанными насаждениями происходят трансформационные преобразования аградационного типа в подподстилочном горизонте биотитовых структур), снижение степени совершенства структуры, относительное накопление кварца, фиксируемое по увеличению интенсивности рефлексов 0,334 нм (под еловыми и смешанными насаждениями - на глубине 11-21 см, под широколиственными породами и посадками многолетних трав - на глубине 0-5 см).

Отмечаемый в СРП под широколиственными породами и многолетними травами переход смектитов в супердисперсное состояние, максимальное обезиливиние верхней 5 см части профиля, увеличение в ней тонкодисперсного кварца позволяют предположить о том, что макропроцессом формирующим профиль этих СРП является лессиваж.

Экспериментальное моделирование процессов почвообразования в лизиметрах позволяет отобразить процесс миграции веществ в тесной взаимосвязи с процессами преобразования минеральной и органической части почв.

В последние годы изучения состава лизиметрических вод зафиксированы достоверные различия между содержанием кальция и магния под еловыми насаждениями и многолетними травами. Интересен факт увеличения концентрации железа, количество которого возрастает в 3-5 раз по сравнению со средне-многолетними величинами, что свидетельствует о разрушении легко выветриваемых минералов-железоносителей, таких как хлориты,биотиты.

Выводы:

1. Тридцатилетний период взаимодействия субстрата покровного суглинка с продуктами жизнедеятельности растительных сообществ, имитирующих сообщества южной тайги, достаточен для создания профилей СРП.

2. Минералогический состав бескарбонатного покровного суглинка, являющегося почвообразующей породой в модельном опыте, представлен компонентами характерными для данного типа отложений.

3. Общими чертами профилей илистого материала СРП является преобладание унаследованных от покровного суглинка глинистых и сопутствующих минералов; более низкими показателями в содержании смектитовой фазы под всеми вариантами опыта, разупорядочивание структуры слоистых силикатов в горизонтах затронутых почвообразованием, наличие рентгеноаморфных фаз и супердисперсное состояние в ряде СРП.

4. Процессы формирования СРП сказались на поведении фракций тонкой и средней пыли. В пределах верхней части СРП отмечается пополнение полевыми шпатами по сравнению с породой, что является результатом процесса механической дезинтеграции полевых шпатов из более крупных фракций; фиксируются процессы разрушения слюд и смектитовой фазы. Отмечается роль криогенного фактора в характере и распределении минералов крупной и средней пыли.

5. При формировании профилей СРП фиксируются следующие процессы: гомогенизация материала покровного суглинка, оструктуривание, поступление органического вещества, гумификация, механическая дезинтеграция, разрушение минералов, криогенез, появление супердисперсного состояния, трансформационные изменения, снижение степени совершенства структуры, накопление кварца.

6. Изменения зафиксированные в минеральной части почв произошли под влиянием подкисления реакции среды (еловые и смешанные насаждения), разнокачественности органического вещества. Анализ динамики лизиметрических вод свидетельствует о более активном водном режиме в бункерах под широколиственными посадками и травами, а также сельхозкультурами и в опыте с паром, что и предопредлило активизацию процессов миграции продуктов разрушения и дезинтеграции.

7. Фиксируемые микропроцессы под еловыми и смешанными насаждениями: селективное разрушение компонентов смектитовой фазы под влиянием кислотного гидролиза, процессы механической дезинтеграции триоктаэдрических гидрослюд, аградационной трансформации, относительное накопление тонкодисперсного кварца позволяют выявить начальные стадии подзолообразования. В СРП под широколиственными породами и многолетними травами переход смектитов в супердисперсное состояние, максимальное обезиливиние верхней 5 см части профиля, увеличение в ней тонкодисперсного кварца свидетельствует, что макропроцессом, формирующим профапь этих СРП, является лессиваж.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Чижикова Н.П., Верховец И.А., Владыченский A.C. Динамика изменения минералогического состава покровных суглинков под влиянием естественных ценозов и агроценозов в условиях лизиметрических опытов // «Освоение Севера и проблемы природовосстановления». Тезисы докладов V международной конференции. Сыктывкар, 2001. С. 302.

2. Верховец И.А., Чижикова Н.П. Эволюция почв и их тонкодисперсной основы под влиянием искусственных насаждений в условиях модельного опыта // «Эволюция и деградация почвенного покрова». Материалы второй международной научной конференции Т. 2. Ставрополь, 2002. С. 78-81.

3. Чижикова Н.П. Верховец И.А., Владыченский A.C. Первичное почвообразование на покровных суглинках под различными естественными ценозами и агроценозами // Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева, вып. 55, М„ 2002. С. 55-61.

4. Верховец И.А. Слаборазвитые почвы модельного эксперимента: распределение органического вещества в гранулометрических фракциях // «Почвы национальное достояние России». Материалы IV Съезда Докучаевского общества почвоведов. Т. 2. Новосибирск : Наука-Центр, 2004. С. 588.

5. Верховец И.А. Особенности минералогического состава тонкодисперсной фракции почв лизиметров / «Сохранение почвенного разнообразия в естественных ландшафтах». Тезисы докладов V Докучаевских молодежных чтений. С-Пб, 2002. С. 59-60.

6. Верховец И.А., Чижикова Н.П. Основные закономерности распределения органического вещества в слаборазвитых почвах и их тонкодисперсных фракциях модельных лизиметров // «Агроэкологические

функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии». Сборник докладов международной научно-практической конференции. Владимир, 2004. С. 108111.

7. Верховец И.А. Органическое вещество слаборазвитых почв лизиметров // «Органическое вещество почв в современных экосистемах» Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции Докучаевские молодежные чтения. С-Пб, 2005. С. 153-154.

Подписано в печать 09.09.2005 Формат 60x88 1/16. Объем 1.5 п.л. Тираж 150 экз. Заказ № 104 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. 102

РНБ Русский фонд

2007^4 430

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Верховец, Ирина Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И МЕТОДЫ ИХ ИЗУЧЕНИЯ.

1.1 Теоретические представления о развитии и эволюции почв.

1.2. О происхождении текстурной дифференциации дерновоподзолистых почв.

1.3 Исследования начальных стадий почвообразования.

1.3.1 История становления лизиметрического метода.

1.3.2 Модельные исследования начальных стадий почвообразования.

1.3.3 Натурные исследования начальных стадий почвообразования.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Устройство лизиметров факультета почвоведения МГУ.

2.2 Особенности биологического круговорота в модельных экосистемах.

2.3 Микробиологические и биохимические свойства почв.

2.4 Особенности лизиметрического стока.

2.5. Методы исследования.

ГЛАВА 3. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ.

3.1. Макроморфологические признаки.

3.1.1 Морфологические строение покровных суглинков.

3.1.2. Морфологическое строение слаборазвитых почв лизиметров.

3.1.3. Морфологическое строение дерново-подзолистых почв на покровных суглинках.

3.2. Микроморфологические свойства.

3.2.1. Микроморфологическое строение покровных суглинков.

3.2.2. Микроморфологическое строение слаборазвитых почв.

3.2.3. Микроморфологическое строение дерново-подзолистых почв на покровном суглинке.

ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКОВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ.

4.1. Свойства покровных суглинков.

4.2. Свойства слаборазвитых почв.

4.3. Свойства дерново-подзолистых почв на покровном суглинке.

ГЛАВА 5. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКОВ И ФОРМИРУЮЩИХСЯ ИЗ НИХ ПОЧВ.

5.1. Гранулометрический состав покровных суглинков.

5.2. Гранулометрический состав слаборазвитых почв.

5.3. Гранулометрический состав дерново-подзолистых почв на покровном суглинке.

ГЛАВА 6. АККУМУЛЯЦИЯ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ.

6.1. Гумусовое вещество слаборазвитых почв.

6.2. Гумусовое вещество дерново-подзолистых почв.

ГЛАВА 7. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ФРАКЦИЙ ПОЧВООБРАЗУЮЩЕЙ ПОРОДЫ И СФОРМИРОВАННЫХ НА НЕЙ ПОЧВ.

7.1. Минералогический состав тонко дисперсных фракций покровного суглинка.

7.1.1. Минералогический состав фракции средней пыли.

7.1.2. Минералогический состав фракции тонкой пыли.

7.1.3. Минералогический состав илистой фракции.

7.2. Минералогический состав тонкодисперсных фракций слаборазвитых почв.

7.2.1. Минералогический состав фракции средней пыли.

7.2.2. Минералогический состав фракции тонкой пыли.

7.2.3. Минералогический состав илистой фракции.

7.3. Минералогический состав тонкодисперсных фракций дерново-подзолистой почвы.

7.3.1. Минералогический состав фракции средней пыли.

7.3.2. Минералогический состав фракции тонкой пыли.

7.3.3. Минералогический состав илистой фракции.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Почвообразование на покровном суглинке под различными ценозами"

Актуальность. Одной из важных в теоретическом и практическом отношении проблем современного почвоведения является почвообразование и формирование почвенных профилей под влиянием древесных, травянистых и сельскохозяйственных растительных сообществ. Составная часть этой проблемы — исследование процессов почвообразования с позиций выветривания минеральной части почв, взаимодействия органической и минеральной компоненты и формирования профилей глинистого материала.

За последний период развития учения о тонкодисперсной части почв (Градусов, 1976, 2000, 2001, 2003; Таргульян и др., 1974; Соколова, 1985, 2005; Чижикова, 1992, 1995, 2002, 2004; Тонконогов и др, 1987; Международный конгресс почвоведов, 1998, 2002; Международная конференция по минералогии и петрографии, 2000) подчеркивалась информативность и чувствительность минералов почв к климатическим и биотическим изменениям условий их нахождения.

Интерпретация процессов, происходящих с унаследованной от почвообразующей породы минеральной частью почв в естественных условиях, обычно затруднительна из-за отсутствия достоверной информации по изменению факторов во времени.

Поэтому представляет интерес изучение поведения тонкодисперсной части почв в модельном эксперименте с помощью больших лизиметров, которые позволяют имитировать процессы почвообразования на искусственно созданном гомогенном субстрате, в однотипных климатических условиях, под различными фитоценозами, встречающимися в южной тайге.

Цель работы: изучить поведение минеральной компоненты тонкодисперсной части почв, сформированных на покровном суглинке за 33 летний период под влиянием функционирования древесных, травянистых и сельскохозяйственных растительных сообществ, в условиях модельного эксперимента.

Поставленная цель раскрывалась с помощью следующих задач:

1. Всесторонне охарактеризовать слаборазвитые почвы (СРП), сформировавшиеся за 33 летний период на покровном суглинке: морфологическое и микроморфологическое строение, физико-химические свойства, гранулометрический и химический составы.

2. Определить минералогический состав фракций ила, тонкой и средней пыли, выделенных из покровного суглинка, СРП и их изменение за 33 летний период под различными растительными сообществами.

3. Установить формирование профилей тонкодисперсного материала СРП.

4. Выявить поведение органических веществ СРП по профилям, их распределение по разным гранулометрическим фракциям, активность форм гумуса.

5. Диагностировать процессы, произошедшие с покровным суглинком за 33 летний период под влиянием различных растительных сообществ. \

Научная новизна. Впервые проанализирован минералогический состав тонкодисперсных фракций (ил, тонкая и средняя пыль) в модельном эксперименте, имитирующим процессы почвообразования и формирования профилей тонкодисперсного вещества на строго однородном покровном суглинке под влиянием различных растительных сообществ.

Установлено, что под каждым типом растительных сообществ формируются профили тонкодисперсного вещества СРП, свидетельствующие о разнонаправленности процессов почвообразования: под еловыми и смешанными - начальные стадии подзолообразования; под широколиственными и многолетними травами — процесс лессиважа; под сельскохозяйственными культурами - обособление пахотного горизонта.

Доминирующие в илистых фракциях сложные неупорядоченные смешаннослойные образования, состоящие из пакетов нескольких типов, являются наиболее информативной составляющей твердой фазы почв, ответственной за происходящие процессы выветривания - почвообразования: под еловыми насаждениями происходит разрушение смектитовой компоненты, гидрослюдизация, относительное обогащение кварцем, под широколиственными породами и травянистыми сообществами — процесс выноса через стадию супердисперсности.

Впервые количественно определен минералогический состав фракций тонкой и средней пыли СРП, что позволило расчитать коэффициенты выветривания минералов этих фракций.

Установлено, что в СРП на глубине 15-20 см происходит интенсивный процесс дезинтеграции минералов под влиянием криогенного фактора.

Формирование профилей тонкодисперсного вещества почв, в первую очередь компонентов ила, под различными растительными сообществами протекает быстро и достаточно интенсивно.

Практическая значимость и реализация результатов.

Модельный эксперимент позволил осветить один из важнейших вопросов фундаментального почвоведения — роль растительных сообществ как фактора образования почв.

Минералого-кристаллохимический подход позволил установить различия процессов почвообразования под различными растительными сообществами. Этот эксперимент имеет важное значение при различных видах хозяйственной деятельности: лесоводстве, рекультивации земель, при оценке залежных земель.

Полученные результаты целесообразно использовать при чтении курса лекций по «Почвоведению», «Экологии», «Лесоводству».

Защищаемые положения.

1. За тридцатилетний период произрастания различных растительных сообществ на покровном суглинке сформировались профили тонкодисперсных компонентов почв и профили органического вещества.

2. По кристаллохимическим особенностям минералов илистой фракции установлена разнонаправленность процессов почвообразования, обусловленная различием функционирования фитоценозов. Предложено разделить процессы оподзоливания и лессиважа.

3. Минералогический состав фракций тонкой и средней пыли позволил отразить роль криогенного фактора в дроблении зерен полевых шпатов и слюд.

4. Сформировавшиеся профили органического вещества по количеству гумуса соответствуют полноразвитым дерново-подзолистым почвам. Характер распределения по тонкодисперсным гранулометрическим фракциям, качественные характеристики органического вещества свидетельствуют о его незрелости.

Апробация. Результаты исследований докладывались на следующих научных конференциях: V международной конференции «Освоение Севера и проблемы природовосстановления», г. Сыктывкар, 2001 г., Второй международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» г. Ставрополь, 2002 г., Докучаевских молодежных чтениях, Санкт-Петербург, 2002, 2005 г., Одиннадцатой школе «Экология и почвы», Пущино, 2002 г., Международной конференции студентов и аспирантов «Ломоносов», Москва, 2005 г., На совместном заседании VII комиссии ДОП «Минералогия почв», подкомиссии по «Микроморфологии почв» и подразделений Почвенного института им. В.В. Докучаева 27 апреля 2005 г.

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация представлена на 190 стр. машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, заключения и выводов, содержит 30 таблиц и 53 рисунка, включает список использованной литературы из 188 наименований, в том числе 20 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Верховец, Ирина Алексеевна

ВЫВОДЫ:

1. Тридцатилетний период взаимодействия субстрата покровного суглинка с продуктами жизнедеятельности растительных сообществ, имитирующих сообщества южной тайги, достаточен для создания профилей СРП.

2. Минералогический состав бескарбонатного покровного суглинка, являющегося почвообразующей породой в модельном опыте, представлен компонентами характерными для данного типа отложений.

3. Общими чертами профилей илистого материала СРП является преобладание унаследованных от покровного суглинка глинистых и сопутствующих минералов; более низкими показателями в содержании смектитовой фазы под всеми вариантами опыта, разупорядочивание структуры слоистых силикатов в горизонтах затронутых почвообразованием, наличие рентгеноаморфных фаз и супердисперсное состояние в ряде СРП.

4. Процессы формирования СРП сказались на поведении фракций тонкой и средней пыли. В пределах верхней части СРП отмечается пополнение полевыми шпатами по сравнению с породой, что является результатом процесса механической дезинтеграции полевых шпатов из более крупных фракций; фиксируются процессы разрушения слюд и смектитовой фазы. Отмечается роль криогенного фактора в характере и распределении минералов крупной и средней пыли.

5. При формировании профилей СРП фиксируются следующие процессы: гомогенизация материала покровного суглинка, оструктуривание, поступление органического вещества, гумификация, механическая дезинтеграция, разрушение минералов, криогенез, появление супердисперсного состояния, трансформационные изменения, снижение степени совершенства структуры, накопление кварца.

6. Изменения зафиксированные в минеральной части почв произошли под влиянием подкисления реакции среды (еловые и смешанные насаждения), разнокачественности органического вещества. Анализ динамики лизиметрических вод свидетельствует о более активном водном режиме в бункерах под широколиственными посадками и травами, а также сельхозкультурами и в опыте с паром, что и предопредлило активизацию процессов миграции продуктов разрушения и дезинтеграции.

7. Фиксируемые микропроцессы под еловыми и смешанными насаждениями: селективное разрушение компонентов смектитовой фазы под влиянием кислотного гидролиза, процессы механической дезинтеграции триоктаэдрических гидрослюд, аградационной трансформации, относительное накопление тонкодисперсного кварца позволяют выявить начальные стадии подзолообразования. В СРП под широколиственными породами и многолетними травами переход смектитов в супердисперсное состояние, максимальное обезиливиние верхней 5 см части профиля, увеличение в ней тонкодисперсного кварца свидетельствует, что макропроцессом, формирующим профиль этих СРП, является лессиваж.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В лизиметрах за прошедшие 33 года сформировались почвы, которые по классификации 2004 года относятся к отделу слаборазвитых почв, типам пелоземов (почвы под еловыми, смешанными, широколиственными насаждениями) и пелоземов гумусовых (почва под многолетними травами) с профилем типа О-СЫ-СГ и W- С" соответственно.

Процессы переорганизации почвенной массы активно протекают в СРП лизиметров, и степень их выраженности зависит от типа растительных сообществ. Гомогенизация материала покровного суглинка в результате почвообразования наиболее сильно выражена в верхних 5 см всех профилей СРП, а под многолетними травами затронула 10 см толщу (отсутствуют четко выраженные опесчаненые зоны, в слое 0-5 см отмечается активное разрушение папул, железистых стяжений).

Процесс оструктуривания почвенной массы за прошедшие 33 года привел к обособлению агрегатов, по форме характерных для почв зоны южной тайги. Так под смешанными насаждениями и в меньшей мере под еловыми в средней части профиля (5-15 см) образовалась плитчатая структура, под широколиственными насаждениями - плитчато-комковатая.

По степени выраженности хемогенных (коагуляционных) структур СРП выстраиваются в следующий ряд: под сельскохозяйственными культурами и паром структура не обнаружена, далее следуют СРП под многолетними травами, СРП под еловыми, смешанными и широколиственными насаждениями.

Процесс биогенного оструктуривания - копролитообразование, наиболее активно протекает под широколиственными насаждениями, менее под смешанными и еловыми насаждениями.

Процесс поступления органического вещества существенно различен: под лесными ценозами основная биомасса сосредоточена на поверхности. Под еловыми и смешанными насаждениями сформировался горизонт подстилки мощностью 0-3 см, состоящий из опавшей хвои и мха, под широколиственными деревьями мощность подстилки всего 1 см. Травянистая растительность способствует внутрипрофильному поступлению остатков, которые привели к формированию дернового горизонта мощностью 5 см.

Процесс гумификации привел к формированию профилей органического вещества, который существенно различается в зависимости от типа фитоценоза: по количеству (под многолетними травами 4,72%, под широколиственными породами 4,4%, под еловыми - 3,03%, под смешанными — 2,68%), глубине (продукты гумификации создали гумусовоаккумулятивный горизонт мощностью 3 см под еловыми и смешанными насаждениями, а под широколиственными деревьями - мощностью 4 см), качественному составу (содержание соединений с сильно развитой периферической частью уменьшается в ряду еловые, смешанные насаждения - широколиственные насаждения — многолетние травы и сельскохозяйственные культуры), по активности (соотношение активного и инертного органического вещества в СРП аналогично этим показателям в полноразвитой дерново-подзолистой почве, во фракции ила количество категорий органического вещества достигает значений зрелых почв только под многолетними травами, для фракции тонкой пыли эти показатели соответствуют друг другу) и характеру связи с минеральной частью почв, анализируемые по размерностям частиц (КОО тонкопылеватой фракции выше КОО ила, что связано с содержанием негумифицированного органического вещества тонкопылеватой размерности).

Такие показатели по В.В. Пономаревой (1964) характерны для начальных стадий развития подзолообразовательного процесса.

Рассмотрим процессы формирования профилей минеральных компонент тонкодисперсных фракций СРП.

Заложенный в модельный эксперимент покровный суглинок Подольского района Московской области характеризуется минералогическим составом тонкодисперсных фракций, который является типичным для отложений подобного типа как по ассоциации минералов, так и по кристаллохимическим их особенностям. Средняя пыль исследованных образцов представлена следующими минеральными компонентами: преобладают полевые шпаты и кварц, из слоистых силикатов диагностированы слюды и незначительное содержание каолинита в сумме с хлоритом.

В тонкопылеватой фракции покровного суглинка преобладают полевые шпаты и кварц. Из слоистых силикатов диагностированы слюды-гидрослюды, каолинит с примесью хлорита и очень небольшое количество смешаннослойных слюда-смектитовых образований.

Время взаимодействия оказался достаточным для заметного преобразования минералогического состава фракций тонкой и средней пыли в верхней части профилей СРП.

В средней пыли всех вариантов и в тонкой пыли многих вариантов опыта отмечено накопление полевых шпатов в верхних горизонтах СРП по сравнению с породой, это вызвано процессом механической дезинтеграции зерен полевых шпатов, имеющих размер крупной пыли и песка, и поступлением продуктов физической дезинтеграции в исследованные фракции средней и тонкой пыли.

Заметное снижение содержания слюд в средней пыли и смектитовой фазы в тонкой пыли многих вариантов, по-видимому, обусловлено разрушением этих минералов. Отмеченные изменения приурочены также к верхним горизонтам СРП в пределах от 0 до 30 см.

Коэффициент КЗ, рассчитанный как соотношение кварц-полевошпатовых коэффициентов во фракциях средней и тонкой пыли, колеблется около единицы и имеет значительные отличия на глубине 15-20 см (табл. 6). Учитывая, что в этой области наблюдается наиболее частое прохождение нулевой изотермы (Рычева, Умарова, Губер, 1998), можно сделать предположение, что на раннем этапе почвообразования в условиях южной таежной зоны влияние на изменение в минералогическом составе фракций тонкой и средней пыли оказывает криогенный фактор.

Покровный суглинок обладает типичным для подобных отложений составом глинистых и сопутствующих минералов: преобладает смектитовая фаза, сопровождаемая ди-триоктаэдрическими гидрослюдами и несовершеннам каолинитом с примесью хлорита. Смектитовая фаза состоит из сложных неупорядоченных смешаннослойных образований с различным сочетанием смектитовых и слюдистых пакетов, при преобладании слюда-смектитовых с высоким содержанием смектитовых пакетов. Диагностирован также индивидуальный смектит, смешаннослойные хлорит-смектитовые образования.

Фиксируемое распределение минеральных компонент однозначно свидетельствует о происходящих преобразованиях с тонкодисперсной частью. Наиболее информативным компонентом, реагирующим на процессы почвообразования, является смектитовая фаза. Рассматривая профили глинистого материала почв под различными ценозами можно выделить следующую интенсивность в преобразовании смектитовой фазы. Потеря смектитовой фазы, в первую очередь индивидуального смектита в наибольшей мере зафиксирована в ПГМ смешанных насаждений, далее ПГМ многолетних трав, ели и широколиственных пород.

Анализ поведения фракций менее 1 мкм, выделенных из СРП позволил зафиксировать несколько процессов преобразования минералов этой размерности: переход в супердисперсное состояние (под смешанными насаждениями на глубине 3-21 см, под широколиственными - 5-15 см, под многолетними травами 5-20 см), разрушение минералов (селективное разрушение смектитовой фазы, что сопровождается появлением рентгеноаморфных веществ), трансформация двух типов - деградация и аградация (под еловыми и смешанными насаждениями происходят трансформационные преобразования аградационного типа в подподстилочном горизонте биотитовых структур), снижение степени совершенства структуры, относительное накопление кварца, фиксируемое по увеличению интенсивности рефлексов 0,334 нм (под еловыми и смешанными насаждениями - на глубине 11-21 см, под широколиственными породами и посадками многолетних трав — на глубине 0-5 см).

Отмечаемый в СРП под широколиственными породами и многолетними травами переход смектитов в супердисперсное состояние, максимальное обезиливиние верхней 5 см части профиля, увеличение в ней тонкодисперсного кварца позволяют предположить о том, что макропроцессом формирующим профиль этих СРП является лессиваж.

Экспериментальное моделирование процессов почвообразования в лизиметрах позволяет отобразить процесс миграции веществ в тесной взаимосвязи с процессами преобразования минеральной и органической части почв.

В последние годы изучения состава лизиметрических вод зафиксированы достоверные различия между содержанием кальция и магния под еловыми насаждениями и многолетними травами. Интересен факт увеличения концентрации железа, количество которого возрастает в 3-5 раз по сравнению со средне-многолетними величинами, что свидетельствует о разрушении легко выветриваемых минералов-железоносителей, таких как хлориты, биотиты.

171

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Верховец, Ирина Алексеевна, Москва

1. Александров А.Н., Козловский Ф.И., Замотаев И.В. Текстурная дифференциация профиля почвы под хмелем в Подмосковье//Тез. докл. III съезда Докучаевского общ. почвоведов. М., 2000, Т.З. С.4

2. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука (Ленин. Отдел.), 1980, 287 с.

3. Александровский А.Л. Эволюция почвенного покрова Русской равнины в голоцене//Почвоведение. 1995. №3. С.290-297

4. Арчегова И.Б. О гумусе и связи с нетрадиционным пониманием почвы//Почвоведение, 1992, №1 с. 58-64

5. Бендер Я., Гилевска М. Биогенный фактор как показатель инициальной стадии почвообразования индустриземов//Рекультивация отвалов, нарушенных промышленной деятельностью. Катовице, 1980

6. Бирина А.Г. Минералогический и химический состав структурных элементов дерново-подзолистых и глеевых почв на покровных суглинках.: Автореферат дис. кандидата биологических наук. 1980г.

7. Бирина А.Г. Состав кристаллической и аморфной фазы илистых фракций дерново-подзолистой почвы на покровном суглинке //Бюл. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева 1979. Вып. 20. С. 10-13.

8. Бирина А.Г., Витт B.C., Рубилина Н.Е. Минералогический состав илистых фракций и микростроение глее-подзол истых и болотно-подзолистых почв северной тайги//Почвоведение. 1989. №9. С. 67-76.

9. Болиховский В.Ф., Зырин Н.Г. Глинистые минералы почвообразующих пород центральной части Русской равнины//Почвоведение№10. 1975г. С. 114-126.

10. Болиховский В.Ф., Зырин Н.Г. Минералогия фракции < 0,001 мм моренных и лессовидных суглинков центра Русской равнины//Вестник Моск. ун-та. Сер. геогр. 1972. №1. С. 107-108.

11. Бронникова М.А., Седов С.Н., Таргульян В.О. Глинистые, железисто-глинистые и гумусово-глинистые кутаны элювиальной части профиля дерново-подзолистых почв//Почвоведение, 2000, №6 с. 661-670.

12. Варицева В.М. О почвообразовательном процессе на покровных суглинках//Экосистемы Южного Подмосковья. М.: Наука. 1979. с.246-263.

13. Вильяме В.Р. Почвоведение. М., 1947. 452с.

14. Винник М.А., Болышев Н.Н. Первые итоги наблюдений в открытом лизиметре//Почвоведение, 1972, №4, с. 114-121.

15. Владыченский А.С., Ульянова Т.Ю., Золотарев Г.В. Некоторые показатели биологического круговорота в модельных растительных сообществах почвенных лизиметров//Вестник МГУ, серия 17, №4, 2000г.

16. Вообьева J1.A. Химический анализ почв: Учебник. М.: Изд-во МГУ. 1998. 272 с.

17. Воронин А.Д., Шеин Е.В., Початкова Т.Н., Умарова А.Б. Изменение физических свойств дерново-подзолистых почв в условиях многолетнего лизиметрического опыта//Вестник Московского университета. Сер. 17. 1996. №3. С.28-39.

18. Гагарина Э.И., Цыпленков В.П. Использование микроморфологического метода исследования при моделировании современного почвообразовательного процессаУ/Почвоведение, 1974, №4, С. 20-27.

19. Герасимова Л.В., Лобутев А.П. Состав, продуктивность многолетних мезофильных трав и изменение почвогрунта в лизиметрах// Биологические науки, №11, 1979, С. 79-86.

20. Герасимова Л.В., Первова Н.Е., Лобутев А.П. О почвообразовании под различной растительностью на покровном суглинке в условиях 20-летнего лизиметрического опыта//Почвоведение. 1989. №1. С. 24-30.

21. Герасимова Л.В., Первова Н.Е., Рыжова И.М. Миграция элементов в модельных биогеоцинозах с различной растительностью на ранних стадиях почвообразования//Вест. МГУ сер. 17 почв. №3 1987г.

22. Герасимова М.И. О процессе оподзоливания дерново-подзолистых почв южно-таежных районов европейской части СССР//Почвоведение, 1981. №9. с. 19-27.

23. Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино. 1992. 216с.

24. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. Том 2 М. «Недра» 1966г.

25. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв. М., 1981.400с.

26. Глазовская М.А. Факторы дифференциации профиля суглинистых дерново-подзолистых почв//Тр. X Международного конгресса почвоведов. -М. 1972.

27. Глееобразование в таежной зоне и изменение поверхностно-глеевых почв при сельскохозяйственном использовании. Зверева Т.С., Стрелкова А.А, Толстогузов О.В. Петрозоводск: Карельский научный центр РАН, 1997. 240с.

28. Голубев Б. А. Лизиметрические методы исследования в почвоведении и агрохимии. М.: Наука, 1967. 111 с.

29. Градусов Б.П. Глинистые минералы в подзолистых почвах на различных почвообразующих породах.: Автореферат дис. кандидата биологических наук. М 1963г.

30. Градусов Б.П. Минералы со смешанной структурой в почвах. М.: Наука, 1976. 128 с.

31. Градусов Б.П. Кластерный анализ минералогического и гранулометрического составов почв на однородных и неоднородных породах//Почвоведение. 2001. №11. С. 1344-1356.

32. Градусов Б.П. Новый подход к обоснованию педогенной природы дифференциации таежно-лесных суглинистых почв по гранулометрическому составу/УПочвоведение. 2001. №9. С. 1029-1036.

33. Градусов Б.П. Оценка процессов дифференциации профилей таежно-лесных суглинистых почв по показателям плотности сложения горизонтов и категориям илистого веществаУ/Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2003. №4. С. 23-25.

34. Градусов Б.П., Урусевская И.С. Особенности глинистого материала дерново-карбонатных и дерново-подзолистых почв с западных и восточных районов Русской равнины//Вестник Моск. ун-та. Сер. биология, почвоведение. 1974. №6. С. 105-113.

35. Гуртовая В.Н., Шоба С.А. Особенности почвообразования на карбонатных суглинках при рекультивации отвалов//Науч. Докл. Высшей шк. Биологические науки, 1978, №3, с. 125-131.

36. Дмитриев Е.А. Почва и почвоподобные телаУ/Почвоведение. 1996. №3. С. 310-319.

37. Дмитриев Е.А., Миколаевская E.JI. Почва и почвенный покров территорий, сильно нарушенных вывалом деревьев//Почвоведение. 1993. №4. С. 104-108.

38. Докучаев В.В. Дороже золота русский чернозем. М. 1994. с 126

39. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. М.: Прогресс, 1970. 591с.

40. Ермаков Е.И. Моделирование процессов первичного почвообразования в регулируемых условиях//Вестник РАСХН, №5, с. 3538.

41. Забоева И.В. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар: Коми. кн. изд-во. 1975

42. Забоева И.В., Витт B.C., Макеев А.О., Соколов И.А., Тонконогов В.Д. К генезису почв Европейской территории Союза. В сб.:9 симпозиум «Биологические проблемы Севера» т. 1 Сыктывкар. 1981г.

43. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и глееобразование. М., 1974. 204с.

44. Зайдельман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв. М.: Издательство МГУ. 1998. 316с.

45. Захаров С.А. Курс почвоведения. М., 1927.

46. Золотарев Г.В. Биологический круговорот на насыпных лизиметрах, занятых древесной растительностью// Доклады Международного экологического форума «Сохраним планету Земля», Санкт-Петербург, 2004, с. 404-408.

47. Иванов Д.Ю. Гетерогенность минералогического и химического состава илистого вещества суглинистых дифференцированных почв Нечерноземья.: Автореферат дис. канд. геогр. наук /Почв. ин. им. В.В. Докучаева М 1990г. 23с.

48. Иванов Д.Ю. Цитологические и минералогические особенности строения дерново-подзолистых почв на покровных суглинках. Бюллетень Почв. ин. им. В.В. Докучаева. Вып. 32 1983г.

49. Йенни Г. Факторы почвообразования. М., 1948. 345с.

50. Йонаш Ф. Инфильтрационная способность миоценовых илов отвалов рудника им. Запотоцкого//Мелиорация. Збраслав на/Влт., 1974.

51. Карпачевский JI.O. Почва, мелиорация и охрана природы. М.} Знание, 1987, 62 с.

52. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223с.

53. Ковалишин Д.И. Современное представлениеподзолообразовательного процесса в лесо-луговой зоне УССР// Почвоведение, 1990, №6, с. 5-19.

54. Козловский Ф.И., Рюльман Й., Травникова J1.C., Кузяков Я.В. Дифференциация исходно гомогенных субстратов по илу в многолетнем полевом опыте//Почвоведение. 2001. №2. С. 149-158.

55. Конищев Н.В. Формирование состава дисперсных пород в криолитосфере. Новосибирск: Наука, 1981.

56. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М.: Наука, 1993, 190с.

57. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф. Диагностика почвообразования в зональных лесных почвах. Новосибирск: Наука, 1982, 160 с.

58. Корсунов В.М., Корсунова Т.М. Моделирование почвообразования в условиях черневой тайги Салаира // Исследование и моделирование почвообразования в лесных биогеоценозах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд. 1979, С.43-52.

59. Краснов И.И. Четвертичные отложения и геоморфология Камско-Печерско-Вычегодского водораздела и прилегающих территорий.-В сб.: Материалы по геоморфологии Урала. M-JL, 1948, вып. 1

60. Кремер A.M. Микростроение сильноподзолистой почвы и передвижение глинистых суспензий//Почвоведение. 1969. №6. С. 28-35.

61. Куваева Ю.В., Фрид А.С. Динамика органического вещества тонкодисперсных частиц дерново-подзолистых почв в длительных опытах//Почвоведение. 2001. № 1. С. 52-61.

62. Кузнецова A.M., Кузнецов П.В. Выветривание полевых шпатов в разновозрастных иллювиально-железистых подзолах (Западные кейвы, Кольский п-ов)//Почвоведение. 2003. №12. С. 1474-1481.

63. Кузьмин В.А. Органическое вещество механических фракций дерново-подзолистых почв со вторым гумусовым горизонтов окско-ангарского междуречья//Почвоведение. 1969. №6. С. 3-11.

64. Лабанец Е.М. Химико-минералогический состав и свойства дерново-подзолистых почв, развитых на разных по составу породах //Почвоведение. 1968. №4. С. 94-104.

65. Лавров А.С. О покровных отложениях бассейнов рек ,Вычегды и Печоры.-В кн.: Сб. ст. по геологиии гидрогеологии. Вып. 2. М.: Госгеотехиздат, 1962

66. Лаврова Т.М. Минералогический состав четвертичных отложений Печеры и верхней Вычегды.-Вест. МГУ, сер. Геологии, 1967, №2

67. Ливеровский Ю.А., Соколов И.А., Таргульян В.О. О принципах почвенно-профильной и почвенно-генетической терминологии// Почвоведение. 1973. №5. С.114-121

68. Лисица В.Д., Хох Н.Я., Алейникова О.П. Минералогический состав илистой фракции почв, развивающихся на лессовидных суглинках БССР //В кн.: Почвенные исследования и применение удобрений. Минск: Урожай. 1973 №4 С. 28-33.

69. Лобутев А.П., Герасимова Л.В. Особенности весеннего лизиметрического стока под различной растительностью//Вестник МГУ, сер. Почвоведение, 1979, №3, с. 15-25.

70. Лобутев А.П., Герасимова Л.В. Сток из лизиметров с различной растительностью (1970-1976)//Вестник МГУ, сер. Почвоведение, 1980, №1,с. 20-29.

71. Макаров М.И., Малышева Т.И., Владыченский А.С., Цейх В. Соединения фосфора в приметивных почвах на покровном суглинке под различными фитоценозами//Почвоведение. 2002. №9. С. 1043-1053.

72. Макеев А.О., Макеев О.В. Почвы с текстурно-дифференцированным профилем основных криогенных ареалов севера Русской Равнины. Пущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1989, 272 с.

73. Махонина Г.И. Начальные процессы почвообразования на отвалах Баженовского месторождения асбеста при их самозарастании//Растения и промышленная среда. Вып. 6, Свердловск, 1979, с. 82-101.

74. Махонина Г.И. Скорость гумусонакопления на самозарастающих отвалах Урала//Растения и промышленная среда, вып. 13, 1990, 22-33.

75. Махонина Г.И. Состав гумуса почв, образующихся на буроугольных отвалах при их естественном зарастании//Проблемы рекультивации земель в СССР. Новосибирск, 1974. С.205-209

76. Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука. 1971г. 175 с.

77. Мочалова Э.Ф. Изготовление шлифов из почв с ненарушенным строением//Почвоведение 1956. №10. С. 98-100.

78. Накаряков А.В., Трофимов С.С. О молодых почвах, формирующихся на отвалах отработанных россыпей в подзоне' южнойтайги Среднего Урала//Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука. 1979. С. 58-106

79. Нарокова Р.П. Эксперементальное изучение устойчивости первичных силикатов при периодически промывном режиме почв// Почвоведение, №3, 1990, с. 78-87

80. Наумов Е.М., Градусов Б.П. Особенности таежного почвообразования на крайнем северо-востоке Евразии. М.: Колос, 1974, 148с.

81. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской федерации. М.: Наука. 1996. 256с.

82. Орлов Д.С., Дубин В.Н., Елькина Д.М. Пиролиз и дифференциальный термоанализ гумусовых веществ почвы// Агрохимия, 1968, №1, с. 68-77.

83. Оя А.А Изменение морены в почвообразовании//В сб. пути рационального освоения и использования почвенного покрова Туркменистана. Ашхабад, 1981, с. 23-24.

84. Плакхина Д.М. Минералогический состав песчаных почв юга лесной зоны европейской части СССР. Автореф. Дис к. с.-х. н М. 1987, 22 с.

85. Первова Н.Е., Евдокимова Т.И. Состав почвенных растворов в подзоне южной тайги//Почвоведение, 1984, №1,

86. Петров В.П. Основы учения о древних корах выветривания. М., 1967. 244с.

87. Петров Е.Г., Шишов JI.JI. Устройство почвенных лизиметров с помощью пленки из пластических материалов //Докл. ТСХА. 1962. В.76 С.135-137

88. Пироговская Г.В., Астапова С.Д., Санько А.Ф. Влияниеее различных систем удобрения на изменение минеральной части дерново-подзолистой песчаной почвы//Почвоведение. 2004. №1. С.92-103.

89. Погорелова Т.А. Особенности почвообразования на карбонатной красно-бурой морене в современных условиях. Автореф. Дис.к.с.-х.н. Харьков, 1989, 23с.

90. Подзолистые почвы центральной и восточной частей европейской территории СССР (на суглинистых почвообразующих породах). Л.: Наука. Ленинградское отделение, 1980, 303 с.

91. Полынов Б.Б. К вопросу об элювиальных почвах // Почвоведение.-1949.-№2.-С. 682-683)

92. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса: биохимические аспекты. М.-Л.: Наука, 1964. с. 378.

93. Пономаренко С. В. Развитие профиля на начальных стадиях почвообразования. Дисс. канд. биол. наук, М., МГУ, 1986, 215с.

94. Почвоведение / под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. 4.1. Почва и почвообразование и 4.2. Типы почв, их география и использование. М.: Высш. шк.,1988. 4.1 400с.; 4.2 368с.

95. Почвоведение / под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. 4.1. Почва и почвообразование и 4.2. Типы почв, их география и использование. М.: Высш. шк.,1988. 4.1 400с.; 4.2 368с.

96. Почвы Московской области и их использование /4ижикова Н.П. Т. 1 глава 2.2.1. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 2002.

97. Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении. М.: Наука, 1977, 198 с.

98. Рейнтам Л.Ю. Об агрегатах начального почвообразования под сельскохозяйственными культурами/ В сб. пути рационального освоения и использования почвенного покрова Туркменистана. Ашхабад, 1981, с. 2023.

99. Ремезов Н.П. К теории подзолообразовательного процесса//Почвоведение. 1937. №8. С. 1139-1159.

100. Ремезов Н.П. О процессе образования подзолистого горизонта// Почвоведение. 1947. №5. С. 265-276.

101. Ремезов Н.П. О роли леса в почвообразовании// Почвоведение. 1953. №12. С. 74-83.

102. Рентгенографический метод. Горбунов Н.И. В сб: Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука. 1971г.

103. Роде А.А. К вопросу об оподзоливании и лессиваже //Почвоведение 1964. №7. С. 9-23.

104. Роде А.А. Подзолообразовательный процесс. М.-Л.: изд. АН СССР. 1937, 456с.

105. Ромашкевич А.И., Герасимова М.И. Микроморфология и диагностика почвообразования. М.: Наука, 1082, 129с.

106. Русанова В.Г. Микроморфология таежных почв. М.: Наука 1987.

107. Русанова Г.В. и др. Почвы зоны переброски части стока северных рек. Л.: Наука.: 1983.

108. Русанова Г.В., Кузнецова Е.Г., Соколова Т.А. и др. Почвы зоны переброски части стока северных рек. Л.: Наука, 1983.

109. Русанова Г.В., Соколова Т.А., Кузнецова Е.Г., Слобода А.В. Почвообразование на пвлеватых суглинках в таежной зоне Европейского Северо-Востока, Л.: Наука, 1978

110. Савельев Д.В. Почвообразование в модельных экосистемах почвенных лизиметров. Дис. к.б.н. М., 2001, 114 с.

111. Савельев Д.В. Почвообразование в модельных экосистемах почвенных лизиметров: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2001. 24с.

112. Савельев Д.В., Владыченский А.С. Гумусное состояние почв модельных экосистем почв лизиметров//Вестник МГУ серия почвоведение, №1 2001г.

113. Савинов Ю.А. Четвертичная геология севера Русской равнины. JL,1971

114. Самойлова Е.М. О понятии «элементарный почвообразовательный процесс»//Вестник МГУ, сер. 17, Почвоведение, 1986, №3, с. 7-12.

115. Симонов Г.А. Состояние и эволюция минеральной массы почв: Генетические аспекты. СПб.: Наука, 1993. - 208 с.

116. Соколов И.А. Гипотеза генезиса плащеобразных покровных отложений и текстурно-дифференцированных почв ледниковых и перигляциальных равнин // Успехи почвоведения. М.: Наука, 1986. С.130-135.

117. Соколов И.А. О генезисе, диагностике и классификации почв с текстурно-дифференцированным профилем // Почвоведение. 1988. №11. С.32-43.

118. Соколов И.А. Парадигма генетического почвоведения от Докучаева до наших дней// Почвоведение, 1996, №3, с. 250-262.

119. Соколов И.А. Почвообразование и время: поликлимаксность и полигенетичность почв // Почвоведение. 1984. №2. С. 102-112.

120. Соколов И.А. Почвообразование и экзогенез.-М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1997.-244 с.

121. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск: «Гуманитарные технологии», 2004 288 с.

122. Соколов И.А., Макеев О.А., Турсина Т.В. и др. К проблеме генезиса почв с текстурно-дифференцированным профилем // Почвоведение. 1983. №5. С. 129-142.

123. Соколова Т.А. Высокодисперсные минералы в почвах и их роль в почвенном плодородии. Часть 1. М.: МГУ, 1984. 75 с.

124. Соколова Т.А. Глинистые минералы в почвах гумидных областей СССР. -Новосибирск: Наука 1985г.

125. Соколова Т.А. Процесс преобразования глинистого материала в некоторых кислых текстурно дифференцированных почвах с осветленным горизонтом //В кн.: Проблемы почвоведения. М. 1982. С. 179-183.

126. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах: Учебное пособие. Тула: Гриф и К, 2005. - 336 с.

127. Соколова Т.А., Лазарев А.В., Питрюк В.А., Куйбышева И.П. Пространственное варьирование минералов и химический состав илистой фракции подзолистых почв.// Почвоведение №7 1990г. с. 82.

128. Солнцева Н.П., Рубилина Н.Е. Микроморфологический анализ почв трансформированных при угледобыче //Почвоведение. 1987. №2.

129. Спиридонов М.А. Четвертичные отложения Камско-Вычегодского междуречья.-Информ. об. ВСЕГЕИ, 1962, №52

130. Спиридонова И.А., Седов С.Л., Бронникова М.А., Таргульян В.О. Организация, со-став и генезис осветленных элементов строения дерново-подзолистых суглинистых почв //Почвоведение. 1999. №5. С. 561-567.

131. Стжищ 3., Таргульян В.О. Рекультивация земель и некоторые теоретические проблемы почвоведения // Рекультивация ландшафтов, нарушенных промышленной деятельностью. Катовице, 1980

132. Субботин А.А. Обзор лизиметров и основные требования к их конструкциям //Тр. ГГИ. 1968. В92. С.3-48.

133. Таргульян В.О. и др. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках (аналитическое исследование). М.: Наука. 1974.

134. Таргульян В.О. Общепланетарная модель экзогенеза и педогенез// Успехи почвоведения: Сов. Почвоведы к XIII Между нар. конгр. Почвоведов М., Наука, 1986, с. 101-108.

135. Таргульян В.О. Развитие почв во времени// Проблемы почвообразования. -М.: Наука, 1982.-С. 108-113.

136. Таргульян В.О. Экзогенез и педогенез: расширение теоретической базы почвоведения// Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1983, №1, с. 33-43.

137. Таргульян В.О., Александровский A.JL Эволюция почв в голоцене (факты, проблемы, гипотезы)// История биогеоценозов СССР в голоцене. -М., 1976.-76 с.

138. Терехова Э.Б. Начальные этапы почвообразовательного процесса на железнорудных отвалах Северного Казахстана/ Растения и промышленная среда. Вып. 6, Свердловск, 1979, с. 102-125.

139. Титова Н.А., Куваева Ю.В. Состав органического вещества тонкодисперсных частиц дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности//Бюл. Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева, М., 1992, вып. 50, с. 41-42.

140. Титова Н.А., Травникова J1.C., Куваева Ю.В., Володарская И.В. Состав компонентов тонкодисперсных частиц пахотной дерново-подзолистой почвы//Почвоведение, 1989, №6, с. 89-97.

141. Тонконогов В.Д. Глинисто-дифференцированные почвы Европейской России.-М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1999-156с.

142. Тонконогов В.Д., Градусов Б.П., Рубилина Н.Е., Таргульян В.О., Чижикова Н.П. К дифференциации минералогического и химического составов дерново-подзолистых почв.// Почвоведение. №12 1987 с.68-81

143. Травникова J1.C. Опыт использования диреватографического метода для анализа органического вещества образцов почв и гранулометрических фракций// Тр. Почвенного ин. Им В.В. Докучаева. 1985. 100 с.

144. Травникова Л.С., Титова Н.А. Факторы, регулирующие распределение органического вещества по фракциям < 5 мкм в почвах солонцового комплекса Калмыкии //Почвоведение. 1978. № 11. С. 109-121

145. Травникова Л.С., Титова Н.А., Шаймухаметов М.Ш. Роль продуктов взаимодействия органической и минеральной составляющих в генезисе и плодородии почв//Почвоведение, 1992, №10, с. 81-96.

146. Турсина Т.В. Микроморфология естественной и антропогенных почв: Авторф. докт. дис. М. 1988.

147. Турсина Т.В. Особенности микростроения текстурно дифференцированных почв России и Франции //Генезис, география и картография почв. -М. 2000. С. 185-200.

148. Тюгай 3. Влияние длительного и систематического применения минеральных удобрений на минеральный состав и физико-химические свойства илистой фракции дерново-подзолистой почвы.// Вестник МГУ №3 1982г.

149. Хан Д.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. М.: Наука, 1969, 149 с.

150. Чернов Г.А. Четвертичные отложения и геоморфология Печерской гряды.-Бюл. Комиссии по изучению четвертичного периода. М.: Изд-во АН СССР, 1960, №25.

151. Чижиков П.Н. О признаках покровных суглинков в свяязи с их происхождением.-Земледелие, 1960, т. 5 (45)

152. Чижикова Н.П. Агротехногенные преобразованияминералогического состава дерново-подзолистых почв //Почвоведение. 1994. №4. С. 89-91.

153. Чижикова Н.П. Влияние орошения на изменение минералогического состава черноземов и каштановых почв//Почвоведение. 1995. №1. С. 128144.

154. Чижикова Н.П. Изменение состава и свойств тонкодисперсных минералов дерново-подзолистых почв под влиянием вносимых удобрений //Вестник с.-х. науки. 1990. №7. С. 128-131.

155. Чижикова Н.П. Изменение минералогического состава тонкодисперсных фракций почв под влияниемагротехногенеза//Почвоведение. 2002. №4. С. 867-875.

156. Шаймухаметов М.Ш., Воронина К.А. Методика фракционирования органо-глинных комплексов с помощью лабораторных центрифуг//Почвоведение, 1972, №8, с. 134-138.

157. Шеин Е.В., Початкова Т.Н., Умарова А.Б. Почвенно-экологические исследования на станции изолированных лизиметров Московского университета//Почвоведение. 1994. №11. С.112-117.

158. Шелемина А.Н. Почвообразование на отвалах земляных оборонительных сооружений // Тез. докл. VII Межд. конф. студ. и асп. по фунд. наукам «Ломоносов-2000». М., 2000. С.83-84.

159. Шишов Л.Л., Кауричев И.С., Большаков В.А., Муромцев Н.А., Яшин И.М., Орлова Л.П. Лизиметры в почвенных исследованиях. М.: Почвенный ин. Им. В.В. Докучаева, 1998. 264 с.

160. Шоба С.А. Морфогенез почв лесной зоны: Автореф. докт. дис. — М.1988.

161. Шоба С.А., Седов С.Н., Замотаев И.В., Перловский Г.А., Лепорский О.Р. Преобразование полевых шпатов в подзолистых почвах //Почвоведение. 1989. №4. С. 99-111.

162. Шурыгина Е.М. Применение дифференциального термического и термовесового анализов для изучения органического вещества почв./В сб.: Органическое вещество целинных и освоенных почв. — М.: Наука, 1972, 262-263 с.

163. Шурыгина Е.М. Термическое исследование адсорбированной воды в глинистых минералах и почвах.// Материалы совещания по исследованию и использованию глин. Львов, 1957, 760-768.

164. Яшин И.М., Шишов JI.JL, Раскатов В.А. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах. Уч. пособие. М.:Изд-во МСХА. 2000. С. 249274.

165. Anderson D.W., Saggar S., Bettany J.R., Stewart J.W.B. 1981. Particle size fractions and their use in studies of soil organic matter. I. The nature and distribution of forms of carbon, nitrogen, and sulfur. Soil Sci. Soc. Am. J. 45, №4, 767-772.

166. Biscaye, P.E., 1964. Distinction between kaolinite and chlorite in recent sediments by x-ray diffraction. Am. Mineral., 49: 1281-1289.

167. Biscaye, P.E., 1965. Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Ocean and adjacent seas and oceans. Geol. Sox. Am. Buoll., 76: 803-832.

168. Bruckert S., Andreux F., Correa A., Ambouta K. J. M. 1978. Fractionnement des agregats applique a l'analyse des complrxes organo-mineraux des sols. Trans. 11th Congress of ISSS, Edmonton, Canada. Abstracts for commission papers. V.l. 88-89.

169. Bruckert S., Kilbertus G. 1980. Fractionnement et analyse des complrxes organo-mineraux des sols bruns et de chernozems//Plant a. Soil. V. 57. № 2-3. 271-295.

170. Graham R.C., Wood H.B. Morphologic Development and Clay Redistribution in Lysime-ter Soils under Chaparral and Pine //Soil Sci. Soc, Am. J., Vol. 55, November-December 1991.

171. Graham R.C., Wood H.B., 1991. Morphological development and clay distribution in lysimeter soils under chaparral and pine. Soil Sci. Soc. Am. J. 55: 1638-1646.

172. Hamblin A.P. 1977. Structural features of aggregates in some East Anglian silt soil//J. Soil Sci. V.28. №1. 23-28.

173. Hinds A., Lowe L. 1980. Distribution of carbon, nitrogen, sulphur and phosphorus in particle size separates from gleysolic soils // Canad. J. Soil Sci.V.60. №4. 783-786.

174. Kilbertus G. 1980. Etude de microhabitats contenus dans les aggregates du sol. Leur relation avc la biomasse bacterienne et la taille des prokaryotes present//Rev. Ecol. Biol. Sol. VI7(4). 543-557.

175. Oades J.M.,Turchenek L.W. 1978. Accretion of organic carbon, nitrogen and phosphorus in sand and silt fractions of a red-brown earth under pasture Austr.//J. Soil Res. V.16. №3. 351-354.

176. Patric J.H. 1961. The San Dimas large lysimeters. J. Soil Wat. Conserv. 16. 13-17

177. Quideau S.A., Chadwick O.A., Graham R.C., Wood H.B., 1996. Base cation biogeochemistry and weathering under oak and pine: A controlled long-term experiment. Biogeochemistry 35: 377-398.

178. Quideau S.A., Graham R.C., Chadwick O.A., Wood H.B. 1998. Organic carbon sequestration under chaparral and pine after four decades of soil development. Geoderma 83, 227-242.

179. Quideau S.A., Graham R.C., Chadwick O.A., Wood H.B., 1998. Organic carbon sequestration under chaparral and pine after four decades of soil development. Geoderma 83: 227-242.

180. Tice K.R., Graham R.C., Wood H.B. 1996. Transformations of 2:1 phyllosilicates in 41-year-old soils under oak and pine. Geoderma 70, 395-402.

181. Tisdall J.M., Oades J.M. 1982. Organic matter and water stable aggregates in soils//J. Soil Sci.V.33. №2. 141-163.

182. Tissen H., Stewart J.W.B. 1983. Particle-size fractions and their use in studies of soil organic matter: II. Cultivation effects on organic matter composition in size fractions//Soil Sci. Soc. Amer. J. V47. №3. 509-514.

183. Ulery A.L., Graham R.C., Chadwick O.A., Wood H.B. 1995. Decade-scale changes of soil carbon, nitrogen, and exchangeable cations under chaparral and pine. Geoderma 65, 121-134.