Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ В ГОЛОЦЕНЕ

ПАЛЕОПЕДОЛОГИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ В ГОЛОЦЕНЕ

 

почвы

 

Смотрите также:

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

 

Книги Докучаева

докучаев

Фитоценология

 

Химия почвы

 

Происхождение жизни

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Черви и почвообразование

дождевые черви

 

Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Минералогия

минералы

 

Земледелие. Агрохимия почвы

 

Справочник агронома

 

Удобрения

 

Происхождение растений

растения

 

Ботаника

 

Биология

биология

 

Эволюция биосферы

 

Земледелие

 

зелёные растения

 

Геоботаника

 

Общая биология

 

Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

 

На основании рассмотренного выше материала, а также литературных данных можно дать общую картину эволюции почв Восточно-Европейской равнины в голоцене. При этом основное внимание нами уделено характеристике эволюции трех контрастных по генезису и голоценовой истории групп почв: дерново-подзолистых текстурно-дифференцирован- ных суглинистых, дерново-подзолистых иллювиально-железистых песчаных и черноземных.

 

В их эволюции наряду to специфическими выявляются и общие закономерности. Они связаны с общей тенденцией изменения природы в голоцене и заключаются в постепенном развитии почвенных профилей от примитивных слаборазвитых рубежа плейстоцена и голоцена к зрелым профилям среднеголоценового климатического оптимума. Этапы саморазвития и эволюции почв в это время в основном совпадали и были однонаправленными. Во второй половине голоцена почвообразование протекало в условиях похолодания и увлажнения климата.

 

Однако в связи с региональными особенностями изменений природных условий и различной способностью почв отражать изменения условий среды их история и эволюция в голоцене существенно различались. Пока особенности истории и эволюции различных групп почв могут быть выявлены лишь для среднего и позднего голоцена, так как основной фактический материал имеется для этих отрезков времени. Вместе с тем можно предположить, что и в раннем голоцене эти особенности проявлялись достаточно отчетливо, например, более раннее оподзоливание на песках 130 и большая длительность первичной стадии дерново-карбонатных почв в современной черноземной зоне.

 

Различия истории и эволюции почв лесной и степной зон были обусловлены в основном разной историей климата и растительного покрова.

 

Различия в исторических сменах почвообразования между песчаными и суглинистыми почвами дерново-подзолистой зоны являются следствием как различной истории лесов (при сходной истории климата), так и различной сенсорности этих почв: при изменении условий среды почвообразование на песках изменяется в пространстве и времени слабее, чем на суглинках. Эволюция песчаных и суглинистых дерново-подзолистых почв различалась, кроме того, в связи с разной устойчивостью признаков этих почв к стиранию (у суглинистых значительно более устойчивые).

 

Все это отразилось в различной сложности, контрастности и направленности истории и эволюции рассматриваемых почв ().

 

В позднеледниковье на песках и суглинках формировались мерзлотные дерновые, дерново-глеевые и другие почвы со слаборазвитым профилем Al — (Bg) - С. При этом на суглинках значительно интенсивнее развивался дерновый процесс, а на песках нередко уже в это время проявляются признаки оподзоливания почв.

 

Во время атлантического климатического оптимума (АТ-1,2) и на суглинках, и на песках были сформированы мощные зрелые дерново- подзолистые почвы. В последующие периоды голоцена на песках нередко происходило уменьшение мощности элювиальной части профиля в результате накопления R203 на поверхности иллювиального горизонта и смещения Гранины между горизонтами А2 и Blf вверх (эволюция от дерново-глубокоподзолистых к слабоподзолистым и скрытоподзолистым иллювиально-железистым, мощность профиля сохранялась). На суглинках после оптимума мощность элювиальной части текстурно-дифференцированного профиля подзолистых почв, возможно, даже увеличивалась. Основным отличием эволюции дерново-подзолистых почв на покровных лёссовидных суглинках является наличие темноцветной лесостепной стадии позднеатлантического, а также, вероятно, и среднесуббореально- го времени (на песках и двучленных породах признаки этой стадии отсутствуют или не сохранились). В течение этой стадии в пределах элювиальной части профиля на суглинках сформировался темноцветный гуматно-кальциевый горизонт черноземовидной почвы. В дальнейшем в результате похолодания и увлажнения климата и возвращения таеж- но-лесной растительности имела место сложная стадия эволюции, в течение которой деградировал темноцветный горизонт и постепенно восстанавливались фульватно-гумусовый и подзолистый горизонты дерново-подзолистых суглинистых почв, а в пределах подзолистого горизонта заложился палевый горизонт. Местами нижняя часть темноцветного горизонта сохранилась как второй гумусовый горизонт современных дер- ново-подзолистых почв. При этом свойства исходного темноцветного гу- матно-кальциевого гумусированного материала лучше сохранились в па- леокротовинах и в палеотрещинах.

 

Возможно, некоторое сходство позднеголоценовой эволюции суглинистых дерново-подзолистых почв с песчаными проявляется в наложении на элювиальную часть их профиля палевого горизонта. Последний, по мнению некоторых исследователей (Ильичев, 1975; Таргульян и др., 1978), является иллювиальным горизонтом маломощного современного А1- Fe-i'yMycoBoro профиля, вложенного в мощный профиль среднеголоцено- вых таежно-лесных текстурно-дифференцированных почв.

 

Эволюция черноземов лесостепи и степи (типичных, обыкновенных и южных) во второй половине голоцена выражалась в увеличении мощности гумусового профиля и глубины выщелоченности от карбонатов, что, очевидно, связано с увеличением увлажненности климата. При этом основной этап эволюционных изменений относится к началу позднего голоцена (3000-2000 лет назад).

 

Несмотря на то что изменения климата после оптимума в лесной и степной зонах были сходны — направлены на похолодание и увеличение увлажненности, они по-разному сказались на эволюции почв этих зон. В лесной зоне, где увлажненность в течение голоцена была повышенной (коэффициент увлажнения более 1), может быть, за исключением темноцветной стадии, позднеголоценовая эволюция определялась в основном похолоданием климата и в связи с этим уменьшением энергетического потенциала почвообразования: сокращением длительности и интенсивности воздействия на почву гидротермического фактора, уменьшением емкости биокруговорота веществ в ландшафте и поступающей в почву биомассы. В результате этого уменьшилась интенсивность многих почвообразовательныхпроцессов,глубина их проникновения в толщу породы. При этом могла происходить активизация таких частных процессов почвообразования, как образование кислого гумуса, кислотный гидролиз, глеевая миграция Fe и А1, оглеение. Однако они действовали уже на зрелый сильнодифференцированный профиль и поэтому не могли привести к его существенному дальнейшему развитию.

 

В степной зоне климат среднего голоцена, вероятно, как и в лесной, был теплее современного, но более засушливый, что ограничивало развитие процессов аккумуляции гумуса и выщелачивания вплоть до начала позднего голоцена. С этим связаны основные отличия среднеголоценовых профилей черноземов от современных.

 

Таким образом, в гумидных условиях лесной зоны эволюция почв на суглинках в основном определялась изменениями термических условий: похолодание в позднем голоцене лимитировало развитие процессов почво- образованиия и профиля почв. Наоборот, в субаридных условиях степной зоны ведущим фактором эволюции почв являлись изменения увлажненности климата: большая засушливость в среднем голоцене лимитировала развитие профиля черноземов, хотя температуры в это время могли быть выше, чем в позднем голоцене.

 

Имеющиеся в настоящее время палеопедологические данные показывают, что в среднем голоцене большая часть границ природных и почвенных зон Восточно-Европейской равнины располагалась севернее, чем в настоящее время (рис. 19). Пока динамика границ почвенных зон во второй половине голоцена может быть представлена в самых общих чертах. Вероятно, во многих регионах ETC границы претерпевали многократные смещения. На возможность этого указывают установленные миграции зон растительности (Никифорова, 1980; Елина, 1980), а также палеопоч- венные данные по Северной Америке (Sorenson, Knox, 1973). Более сложной, очевидно, была история почв северных регионов ETC, где и климатические колебания, и динамика растительности характеризовались большей контрастностью.

 

Вместе с тем в течение голоцена происходили не просто смещения зональных границ, но и существенные изменения самих почв в пределах зон. Так, на песках Прибалтики дерново-подзолистые иллювиально-железистые почвы эволюционировали в менее оподзоленные, а в районе Стрелецкой степи (Курская область) достаточно мощные типичные черноземы сменились на более мощные и выщелоченные типичные черноземы.

 

Наиболее четко выявляются изменения процессов почвообразования, связанные с изменениями границы между тундрой и лесной зоной в позднем голоцене. Во время климатического оптимума тайга распространялась на всю территорию лесотундры и тундры на равнине. Об этом свидетельствуют мощные погребенные северотаежные песчаные подзолы, обнаруженные в Малоземельной тундре (Ливеровский, 1933), а также глубокая унаследованная дифференциация суглинистых тундровых почв ETC (Игнатенко, 1979; Таргульянидр., 1978). Сходные изменения почвообразования обнаружены в Канаде (Bryson et al., 1965; Sorenson, Knox, 1973). В горной тундре Хибин также выделяется среднеголоценовая стадия формирования подзолистых почв (Возовик, 1976).

 

Нами в Большеземельской тундре исследованы хорошо развитые северотаежные погребенные песчаные подзолы. На поверхности перекрывающего их эолового песчаного наноса в настоящее время под растительностью северной лесотундры формируются почвы с профилем А-С. По данным радиоуглеродного датирования (1540 ± 160 лет, МГУ - ИОАН-66), смена таежного почвообразования на лесотундровое произошла здесь (северная лесотундра) в гередине субатлантического периода, позднее, чем в современной тундровой зоне.

 

Достаточно определенные выводы можно сделать и относительно изменений почвообразования, связанных с миграциями природных зон в южной части Восточно-Европейской равнины во второй половине голоцена. В начале позднего голоцена лесостепь наступала на степь (Серебрян- ная, 1978). В это же время произошло смещение к югу и юго-востоку почвенных зон и подзон: черноземов типичных, обыкновенных, южных; темно-, светло-каштановых почв и бурых пустынно-степных почв. Об этом свидетельствуют данные многих авторов (Маданов и др., 1967; Андреев, 1971; Золотун, 1974; Ванькович и др., 1976; Иванов и др., 1980) и результаты наших исследований. Данные этих авторов, а также некоторых других исследователей (Крупеников, 1960; Ахтырцев, 1969) показывают, что 1000—2000 лет назад почвы степи и лесостепи уже мало отличались от современных, следовательно, границы почвенных подзон в то время, по-видимому, стабилизировались на их современном положении.

 

Более дискуссионен вопрос о смещении границы между лесной и лесостепной зонами. В палеоботанической литературе утвердилось мнение о стабильности этой границы (Хотинский, 1977; Серебрянная, 1978). Однако палеопедологические данные по Восточно-Европейской равнине (Тюмин, Россохина, 1967), а также по другим регионам - Западной Сибири (Караваева,1978), Центральной и Западной Европе (Корр, 1965), Северной Америке (Ruhe, 1974), свидетельствуют о том, что в истории почв юга лесной зоны в первой половине или в середине голоцена был этап степного (лесостепного) почвообразования.

 

Сформировавшиеся в течение этого этапа черноземовидные почвы, очевидно, существенно отличались от современных почв, развивающихся под травянистыми группировками степи и лесостепи. На Восточно-Европей- ской равнине они характеризовались полигенетическими профилями, в которых темноцветный гуматно-кальциевый гумусовый горизонт был вложен в элювиальную часть профиля почв климатического оптимума.

 

До конца не ясен и возраст стадии формирования черноземовидных почв. Преимущественно оп датируется позднеатлачтическим и среднесуб- бореальным временем, но имеются и более древние и более молодые датировки. Вероятно, имела место не одна, а несколько фаз формирования темноцветных гумусовых горизонтов (от позднеледниковья до суббореа- ла), возможно, даже заметно различавшихся по характеру гумусообразо- вания и разделенных этапами гумидного таежно-лесного почвообразования.

 

С проблемами динамики растительного покрова на границе между лесом и степью связаны и вопросы генезиса серых лесных почв. Эти вопросы были подняты еще в прошлом веке (Докучаев, Танфильев), им посвящена большая литература (Роде, 1974; Маданов и др., 1967; Рубилин, Долотов, 1970; и др.) - Но до настоящего времени они остаются дискуссионными. По гипотезе С. И. Коржинского, почвы переходной полосы от леса к степи (серые лесные) образовались в результате деградации черноземов под лесной растительностью, распространившейся на степь. Вместе с тем существуют гипотезы о стабильности лесостепи и о стабильности (самобытности) серых лесных почв (процессы аккумуляции гумуса и оподзолива- ния идут одновременно), а также выявлены случаи эволюции почв обратного направления - проградации черноземов (Роде, 1974; Андреев, 1971). Последнее, очевидно, связано с действием антропогенного фактора в последние века (сведение леса). Не отрицая самобытности серых лесных почв, мы полагаем, что большая часть палеопочвенных данных подтверждает первую гипотезу и свидетельствует о полигенетичности этих почв, которая связана с существовавшей в прошлом безлесной лугово-степной или луговой стадией их развития (Герасимов, 1946; Рубцова, 1974; Апифанов, 1980а, б). Это вполне увязывается с данными по эволюции дерново-под- золистых почв смешанных лесов и южной тайги, также прошедших сходный этап лугово-степного почвообразования.

 

В профиле светло-серых почв зоны широколиственных лесов часто встречается хорошо выраженный второй гумусовый горизонт, который, как и в дерново-подзолистых почвах, залегает в нижней части сильно элювиирован- ной толщи. О возрасте второго гумусового горизонта светло-серых лесных почв данных в литературе очень мало, но можно полагать, что он не отличается существенно от возраста второго гумусового горизонта дерново- подзолистых почв (Величко, Морозова, 1975). Следовательно, в эволюции светло-серых почв, как и дерново-подзолистых, можно выделить те же три стадии: раннеатлантическую стадию первичной элювиально-ил- лювиальной дифференциации профиля, темноцветную стадию периодов AT- 3 и SB и позднеголоценовую стадию деградации и вторичного оподзо- ливания.

 

Серые и темно-серые почвы лесостепи, вероятно, как и светло-серые, прошли степную стадию почвообразования, сменившуюся в позднем голоцене лесной стадией. На это указывают палеогеографические данные (Се- ребрянная, 1978), а также свойства самих почв (Рубилин, Долотов,1970). Данные об эволюции этих почв в первой половине голоцена отсутствуют. Предположение об образовании их из хорошо развитых черноземов вызывает сомнение, так как профиль чернозема достаточно устойчив к воздействию процессов деградации и оподзоливания. Вероятно, наиболее устойчивым при этом должен быть профиль мощного типичного чернозема; так, профиль типичного чернозема в Стрелецкой степи практически не изменился за 1500-2500 лет, которые он находится под пологом дубового леса Дубрашина.

Наименьшее количество данных имеется по эволюции подзолистых почв средней и северной тайги. Так как на северо-востоке ETC уже в раннем голоцене (раньше, чем в других таежных районах) существовала еловая тайга, то дифференциация профиля по подзолистому типу могла здесь начаться раньше, нежели в центральных и западных районах ETC. По данным J1. Г. Динесмана (1968), в раннем голоцене в Архангельской области подзолистые почвы уже существовали. Но на Валдайской возвышенности в это время процессы оподзоливания и выщелачивания почв еще ослаблены (Сысуев, 1980). В среднем голоцене (особенно в АТ-3 и SB-2) далеко к северу, на территорию современной средней тайги, продвигались смешанные и даже широколиственные леса (Никифорова, 1980). В это время здесь, вероятно, формировались мощные дерново-подзолистые почвы. Позднеголоценовые похолодание и ослабление интенсивности почвообразования здесь были значительными.

 

Вероятно, как и в южной тайге, с этим во многом связано образование наложенного на мощный текстурно-дифференцированный профиль оптимума маломощного Al-Fe-гумусового профиля (палевый горизонт). Но профили почв различаются. Здесь позднеголоценовый профиль: А2Х — A22Bf,— палевый горизонт наложен на нижнюю часть элювиальной толщи, тогда как в южной тайге: Al — А2! Bf - А2,-палевый горизонт залегает в верхней части подзолистого горизонта (Тонконогов, Витт, 1981).

 

Следует отметить, что в голоцене изменения биоклиматических условий относительно небольшой амплитуды не только по сравнению с плейстоценом в целом, но и с отдельными межледниковыми эпохами (мику- линской, лихвинской). Вероятно, некоторые современные почвы на протяжении среднего и позднего голоцена (основной этап формирования современного почвенного профиля) могли развиваться в условиях, близких к моногенетическим. В отдельных районах изменения биоклиматических условий могли быть незначительными, однако в большинстве районов Восточно-Европейской равнины эти изменения были достаточными для существенных смен почвообразования, смещений границ почвенных зон, изменений интенсивности почвообразовательных процессов.

 

В современном полигенетическом профиле почв отражены не все этапы их эволюции. Признаки некоторых из них стерты или совмещены с признаками последующих этапов. Однако эти " стертые" стадии могли оказать большое влияние на характер почвообразования последующих этапов эволюции. Поэтому важно проследить всю историю почвы, установить последовательность, длительность стадий почвообразования. Только тогда можно будет четко представить значимость этих стадий в генезисе современного почвенного профиля и выявить характер современной стадии почвообразования.

 

 

 

К содержанию книги: А.Л. Александровский - Эволюция почв Восточно-Европейской равнины в голоцене

 

 

Последние добавления:

 

Тимофеев-Ресовский. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

 

Ковда. Биогеохимия почвенного покрова

 

Глазовская. Почвоведение и география почв

 

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника

 

Сукачёв. БОЛОТОВЕДЕНИЕ И ПАЛЕОБОТАНИКА

 

ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА

 

Жизнь в почве  Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников

 

 Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ  Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы