ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2009, № 2, с. 189-197
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.48
ОСОБЕННОСТИ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ В ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ*
© 2009 г. А. Г. Дюкарев, Н. Н. Пологова
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Академический пр., 10/3
Поступила в редакцию 16.04.2007 г.
Рассмотрены особенности формирования почв Западной Сибири. Полигенетичный характер подзолистых и глееподзолистых почв средней тайги, дерново-подзолистых и дерново-глеевых южной тайги, серых и луговых почв подтайги связывают с этапами голоценовой эволюции и доголоцено-выми трансформациями в фазы активизации денудационно-аккумулятивных процессов. Основанием для разделения почвенного профиля на слои служат геоморфологические признаки криогенеза и разрыв в почвообразовании, различия в составе органического вещества реликтового и современного гумусового горизонтов.
ВВЕДЕНИЕ
Отличием почв от почвообразующих пород является стратификация на генетические горизонты. Проблема дифференциации по составу и свойствам до сих пор остается дискуссионной в почвоведении и не объясняется только с почвен-но-генетических позиций. К настоящему времени сложились разные точки зрения на формирование профильной неоднородности, соотношение наследованных и приобретенных признаков в почвенном теле.
С педогенетических позиций анизотропность почвенного профиля определяется различной глубиной миграции продуктов жизнедеятельности экосистем и интенсивностью переработки литогенной матрицы на разной глубине. Однако это не объясняет ограниченного числа генетических горизонтов и совпадение по глубине нескольких геохимических барьеров при высоком разнообразии продуктов, образующихся в процессе взаимодействия лито- и биосферы. И только в случае неоднородности почвообразующих пород формируется общая граница. Учитывая высокую динамичность процессов осад-конакопления в плейстоцене, сложно представить, что за время формирования отложений, соответствующих мощности "современной почвы", сохранялись одинаковые условия седиментогенеза.
Педо- и литогенетическая концепции стратификации почвенного профиля на генетические горизонты при глубоком рассмотрении смыкаются. Почвообразовательный процесс формирует или усиливает неоднородность вещественного состава, способствует появлению новых геохимических барьеров, снижению миграционной активно-
* Работа выполнена в рамках программы фундаментальных исследований СО РАН (проект 6.3.1.16 и 7.10.1.3) и при финансовой поддержке гранта РФФИ < 06-04-49328.
сти продуктов педогенеза, а на следующем этапе почвообразования наследуется уже как приобретенная неоднородность.
Для равнинных территорий Западной Сибири с высокой активностью денудационно-аккумулятивных процессов в "геологически доступном" для почвообразования времени исходная неоднородность почвообразующих пород широко распространена. Литологическая память [25] включается в почвообразование и определяет базовые свойства почв: гранулометрический и вещественный составы, плотность сложения, способность к агрегированию, тепловые и гидрологические свойства. К настоящему времени нет убедительных критериев, позволяющих разделить профили почв с унаследованной и приобретенной в процессе педогенеза неоднородностью сложения. Анализ гранулометрического, минералогического и вещественного составов в почвах Западной Сибири не позволяет однозначно решить эту проблему, что связано с невысоким разнообразием лито-логического состава отложений, которые на протяжении плейстоцена перемещались водными потоками с сепарацией по размеру и удельному весу. По этой же причине весьма условны заключения об исходной однородности почвообразующих пород, сделанные по балансовым расчетам. Более достоверны морфологические и педостра-тиграфические методы исследования [22, 23, 26]. Однако первые основываются на субъективных оценках, а вторые - весьма трудоемки.
Для южной тайги характерна и высокая напряженность биоклиматических условий, поэтому даже их незначительные изменения ведут к перестройке в растительном и почвенном покровах, что особенно заметно на южных границах, где формируются почвы со сложным по строению гумусовым профилем.
Таблица 1. Нижняя граница перехода горизонтов в почвах таежной зоны, см
Почвы А АЕЕ ЕЕ АЬ ЕЕВ В1 В2
Подзолистые Нет 9.2 36.1 42.3 57.2 87.1 115.0
Дерново-подзолистые » 13.2 32.8 42.7 57.0 83.3 113.0
Светло-серые 15.1 29.7 40.8 47.5 58.1 84.3 111.8
Серые 25.5 39.6 Нет 52.8 59.4 85.6 113.4
Темно-серые 33.4 42.5 » 54.6 58.2 85.8 118.3
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования послужили зональные почвы юго-восточной части Западной Сибири. На протяжении плейстоцена данная территория была подвержена ландшафтно-динамиче-ским процессам различного масштаба [2, 15] с деградацией в криофазу среднего плейстоцена речной сети, формированием подпрудных озерных бассейнов и переходом от долинной к мерз-лотно-соровой аккумуляции, разнонаправленными тектоническими процессами, продолжающимися и в настоящее время. Мощность чехла покровных отложений варьирует от десятков сантиметров до 1-5 м на водоразделах в северной части исследуемой территории, 5-10 м - на террасах и на юге таежной зоны [2]. Покровные отложения формировались в несколько этапов и отличаются по сложению. Волкова [6] и Зыкин с со-авт. [16] только в верхнечетвертичной толще выделяют три педокомплекса, разделенных лёссовой толщей. Поверхность погребенных почв, как правило, нарушена.
Значительное влияние на формирование сложного почвенного покрова территории оказали ланд-шафтно-климатические изменения голоцена. На территории широко распространены "полноразвитые" текстурно-дифференцированные почвы, стратифицированные на горизонты, которые чаще всего рассматриваются как генетически сопряженные.
Обсуждаемые почвы расположены на разных геолого-геоморфологических поверхностях в автономных позициях рельефа, где современные процессы обновления литоматрицы слабо выражены. Зональными на исследованной территории являются текстурно-дифференцированные (подзолистые -для средней тайги, дерново-подзолистые - для южной и серые для подтайги) почвы, профиль которых разделяется на элювиальную и иллювиальную части. Средняя мощность элювиальной толщи составляет 57-58 см с невысоким варьированием (табл. 1). Классификационная принадлежность почв, как и формирование на разных геолого-геоморфологических поверхностях, не сказывается существенно на средней мощности элювиальной толщи. Интересно отметить, что средняя мощность элювиальной толщи текстурно-дифференецированных почв Русской равнины, развивающихся на покровных от-
ложениях, также составляет 57 см при невысокой вариабельности значений [19]. Это позволяет предположить, что элювиальная толща формируется не только процессами почвообразования, но и процессами более высокого иерархического уровня. Мощность иллювиального горизонта отражает уровень реализации биоклиматического потенциала и в большей степени зависит от состава почвообразую-щих пород. Однако как элювиальные, так и иллювиальные горизонты неоднородны по сложению, морфологическим и химическим свойствам.
Характерным признаком текстурной дифференциации является перераспределение гранулометрических фракций: вынос из элювиальной части профиля мелкодисперсных частиц и накопление их в иллювиальных горизонтах. При этом предполагается, что накопление продуктов педогенеза в иллювиальных горизонтах должно соответствовать выносу из элювиальной толщи. Однако морфометрический анализ не позволяет выявить закономерных связей между элювиальной и иллювиальной частями профиля почв. Не всегда большей мощности элювиальных горизонтов соответствует большая мощность иллювиальных. Разрыв между элювиальным горизонтом и глубиной залегания карбонатов, как предельной глубины выноса минеральных частиц, может быть меньше мощности элювиальной толщи. Например, в дерново-подзолистых почвах Васюган-ской равнины карбонаты залегают на глубине 80-100 см (при нижней границе элювиальной толщи 55-60 см). В дерновых органо-аккумулятив-ных оподзоленных почвах отмечена мощность иллювиального горизонта 22 см, при хорошо выраженной гумусово-элювиальной части 56 см. Кроме того, встречающиеся в почвах артефакты ставят под сомнение возможность формирования элювиальной части профиля и иллювиально-тек-стурного горизонта в исходно однородных отложениях, показывают на принадлежность их к разным литологическим слоям. Примером служат палеокриогенные клинья, отмеченные в почвах южной тайги (рис. 1). Поверхность палеокрио-генных клиньев совпадает с поверхностью иллювиального горизонта, а глубина простирается на всю его мощность. Сложение и агрегированность криогенной псевдоморфозы соответствуют сло-
А пах
АЪ
А2 А2В
В1
В2 ВС Ccag
Рис. 1. Строение профиля дерново-подзолистой остаточно-гумусовой почвы с криогенными реликтами (разр. 2785).
жению вмещающего иллювиального горизонта [14]. Различия же связаны с формированием из прокрашенного гумусом мелкозема.
Палеокриогенный клин несет явные признаки размыва поверхности. Следовательно, и поверхность палеопочвы в последующую фазу термина-ции была нарушена. Граница раздела профиля на элювиальную и иллювиальную части контрастная по всем признакам. Элювиальная часть профиля не несет явных признаков криогенеза, что свидетельствует о принадлежности ее к другому стратиграфическому слою, сформированному на остатках погребенной доголоценовой почвы.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В дискуссии о литологической или генетической неоднородности почв рассматривается преимущественно дифференциация профиля на элювиальную и иллювиальную части. Однако как элювиальная, так и иллювиальная части профиля почв таежной зоны весьма неоднородны. Элювиальная часть содержит весьма сложный по строению и свойствам гумусовый профиль с включением оподзоленных и реликтовых гумусовых горизонтов. Иллювиаль-
ные горизонты также неоднородны по сложению и гранулометрическому составу.
Верхняя часть иллювиального горизонта дерново-подзолистых и серых почв (гор. В1, В1) имеет ореховатую структуру с ясно выраженными признаками иллювиального процесса в виде коричневато-бу
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.