ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2015, № 7, с. 791-803
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.4
ФАКТОРЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ: ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ НА РАВНИНАХ ЗАПАДНОГО И ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ*
© 2015 г. Т. В. Королюк
Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 109017, Москва, Пыжевский пер., 7
e-mail: korolyuktv@akado.ru Поступила в редакцию 08.10.2014 г.
Рассматривается связь засоления агрочерноземов, агрокаштановых почв и агроземов текстурно-карбонатных на равнинах Западного и Центрального Предкавказья с факторами почвообразования: материнской породой, климатом, рельефом и глубиной грунтовых вод, хозяйственной деятельностью в ее наиболее интенсивной форме — при орошении. Показано, что на территории объекта преобладают засоленные породы, определяющие потенциальную (в автономных ландшафтах) или актуальную (в подчиненных ландшафтах) засоленность основных почв района и их неустойчивость в условиях интенсивного освоения. Влияние климатических условий можно проследить лишь в засолении почв на обширных лёссовых равнинах, где наблюдается смена почв типа агрочерноземов типом агрокаштановых. Влияние мезо- и микрорельефа на процессы засоления почв проявляется в закономерной трансформации структур почвенного покрова по катене. На северо-востоке лёссовых равнин это выразилось в появлении агросолонцовых комплексов на склоне, а затем и в доминировании их в подчиненных позициях. Отзывчивость структуры почвенного покрова на изменение водно-солевого режима почв по катене, на его перестройку в условиях орошения может служить индикатором тенденций динамики в почвенном покрове, связанных с хозяйственной деятельностью и климатическими колебаниями.
Ключевые слова: деградационные процессы, засоление, гидротермический коэффициент, лёссовидные суглинки, олигоцен-миоценовые глины, структура почвенного покрова.
DOI: 10.7868/S0032180X15070060
ВВЕДЕНИЕ
Засоление почв — один из процессов деградации природных ландшафтов в условиях засушливого климата1, которые ведут в конечном итоге к их опустыниванию. Правда, в отличие от водной и ветровой эрозии и деградации растительного покрова, процесс засоления относительно редко приводит к необратимым последствиям [38].
Рассматривая Докучаевские факторы почвообразования с позиции их роли в засолении почв, их можно разделить на 3 категории: источников солей, средств их переноса и определителей интенсивности проявления процесса.
К первичному источнику солей относятся в первую очередь засоленные породы, образовавшиеся в определенных палеогеографических и палеоклиматических условиях, соли которых (по-
* Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 13-0400107.
1 Индекс аридности для территории с засушливым климатом AIu = P/PET составляет от 0.2 до 0.65 [39].
род) высвобождаются в результате выветривания или растворения. Засоление таких пород является реликтовым явлением и может воздействовать на процесс современного почвообразования, если в толще этих пород имеется горизонт грунтовых вод, капиллярная кайма которого лежит в пределах почвенного профиля, и/или если засоленные породы находятся в зоне промачивания осадками. Таким образом, почвенно-грунтовые, атмосферные и поверхностные воды выступают в роли средства перераспределения солей: вертикального — в почвенном профиле, и латерального — по элементам микро- и мезорельефа. В качестве другого такого же фактора может рассматриваться эоловый перенос.
Интенсивность современного засоления, которое проявляется в гидроморфных условиях, определяется климатическими условиями и хозяйственной деятельностью человека, прежде всего, развитием орошаемого земледелия.
Такое разграничение сфер влияния факторов нашло косвенное отражение в работе Панковой и
Рис. 1. Фрагмент карты-схемы почвенно-генетического районирования Центрального федерального округа [16]. Ареалы почв (общности) с определенным сочетанием диагностических горизонтов, соответствующим генетическому типу почв: 2 — агрочерноземы глинисто-иллювиальные; 3 — агрочерноземы миграционно-мицелярные; 4 — агрочерно-земы миграционные постгидрогенные; 6 — агрочерноземы миграционно-сегрегационные; 8 — темные слитые и агро-слитые почвы; 14 — сероземовидные и агросероземовидные почвы (светлогумусовые аккумулятивно-карбонатные); 15 — каштановые и агрокаштановые почвы, агроземы текстурно-карбонатные; 23 — комплексы бурых солонцеватых почв и солонцов засоленных бурых солонцеватых с солонцами; А, Б, В, Г — ячейки, части ареала общности, различающиеся разнообразием и сложностью почвенного покрова.
Рост
_15 .
Ключевые участки ^^Киевка ^^Нагутское^^ Зеленый
0 50 100 150 200 250 км
Конюшковой, посвященной анализу связи климата и засоленности почв пустынь Центральной Азии [22]. Выполненное исследование вскрыло отсутствие прямой корреляции между аридно -стью климата [39] и площадью подвергшихся засолению почв. Было установлено, что в авто-морфных условиях различия в засоленности почв связаны, прежде всего, с историей формирования объектов и свойств их почвообразующих пород. Значимость климатического фактора, аридности климата, резко возрастает в развитии и интенсивности проявления современного соленакопления в гидроморфных ландшафтах. Полученные выводы представляются вполне предсказуемыми.
Целью исследования является анализ значимости факторов почвообразования в засолении почв равнин Западного и Центрального Предкавказья.
В работе были поставлены следующие задачи: 1 — оценить роль породного фактора в формировании засоленных почв региона; 2 — определить степень влияния климатических различий на засоление почв региона в условиях однородной поч-вообразующей породы — на лёссовидных суглин-
ках; 3 — определить значимость условий мезо- и микрорельефа в формирования вертикального, латерального и поверхностного передвижения солевых растворов и образовании засоленных почв катены; 4 — оценить возможность мониторинга климатических колебаний по наблюдениям за динамикой СПП с участием засоленных почв.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ
Объектом исследования послужили почвы равнин Западного и Центрального Предкавказья, формирующиеся на лёссовидных суглинках верхне- и среднечетвертичного возраста, а также на олигоцен-миоценовых глинах майкопской серии и чокракского горизонта. Почвы объекта широко используются в земледелии и представлены агро-черноземами, агрокаштановыми почвами и агро-земами текстурно-карбонатными. Тип агрочер-ноземов включает миграционные постгидроген-ные (4А), миграционно-сегрегационные (6А), солонцеватые и слитизированные (6Г) подтипы. Типы агрокаштановых почв и агроземов включают подтип солонцеватых почв (15А) (рис. 1) [17].
Нами анализируются данные о географии и свойствах основных почвообразующих пород и почв региона, приведенные в литературных источниках, а также материалы, полученные при полевых исследованиях Почвенного института им. В.В. Докучаева, выполненных при участии автора в Ставропольском крае. В работе использованы сравнительно-географический метод, метод детальной и крупномасштабной почвенной съемки на ключах с последующей аналитической обработкой образцов почв и пород традиционными методами. Исследования проводили на основе материалов аэрофотосъемки и космических снимков. Определения почв даны в соответствии с субстантивно-генетической классификацией почв [9, 24].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Породы и засоление почв. Преобладающими почвообразующими породами в Западном и Центральном Предкавказье являются лёссовидные суглинки верхне- и среднечетвертичного возраста, которые покрывают все элементы рельефа Азово-Кубанской равнины, северо-западных, северных и северо-восточных склонов Ставропольского поднятия за исключением пойменных террас рек. На Ставропольской возвышенности они не образуют сплошного покрова и прерываются выходами коренных плотных пород.
По данным Коптеловой мощность лёссовидных образований в Предкавказье варьирует от 2 до 80 м [11]. На Кубанской равнине лёссовидные суглинки подстилаются красноцветными скифскими засоленными глинами верхнего плиоцена. Их мощность изменяется от 7 до 45 м [5]. На наклонных равнинах склонов Ставропольской возвышенности лёссовидные суглинки залегают на отложениях верхнего миоцена — плейстоцена разного генезиса и состава. Мощность суглинков на западных и северных склонах достигает 15 м [5] и возрастает до 70—80 м на восточных [5, 11]. В долинах Калауса и Маныча суглинки подстилаются среднехвалынскими отложениями [37]
Берг отмечал, что по вопросу о происхождении лёссов существует несколько гипотез: ветровая, делювиальная, ледниковая, почвенная, среди которых он отдавал предпочтение последней. "Лёсс и лёссовидные породы — писал он, — могут образоваться, в результате выветривания и почвообразования в условиях сухого климата, из самых разнообразных пород на месте (in situ)" [3]. Позднее генетическое разнообразие этих отложений — эоловое, аллювиальное, флювиогляциальное, де-лювиально-криосолифлюкционное, — и роль процессов выветривания и почвообразования в их генезисе отмечали также Яковлев [37]; Спиридонов [32]; Лебедева [16], Самойлова [28].
По гранулометрическому составу лёссовидные породы Предкавказья относятся к тяжелым и средним суглинкам. В их профиле выделяют 2 яруса: верхний ярус, более светлый, более легкий, менее уплотненный, и нижний, темно-бурый, тяжелосуглинистый, более плотный [26, 27]. Ярусы разделяются горизонтами погребенных почв (от 4 до 7 по данным разных авторов). Их присутствие и ритмичный характер изменений в составе и свойствах пород по профилю свидетельствуют о неоднократных изменениях интенсивности осадконакопления, периодическом усилении процессов выветривания и почвообразования, что отражает изменчивость климатических условий в период накопления толщи.
Лёссовидные отложения Предкавказья карбо-натны, загипсованы и содержат легкорастворимые соли (табл. 1). В составе обменных катионов засоленной толщи преобладают магний и натрий — 33—50% и 25—46% соответственно [10]. Ритмичный характер распределения солей в разрезе лёссовидных суглинков соответствует ритмичности накопления отложений и также обязан своим проявлением изменчивости климатических у
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.