ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ^^^^^^^^^^^^ ПОЧВ
УДК 631.4
ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ЛИТОЛОГИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ ПРОФИЛЯ И ПОЛИГЕНЕТИЧНОСТИ ПОЧВ
© 2012 г. Т. В. Турсина
Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 e-mail: tursina@agro.geonet.ru Поступила в редакцию 12.05.2009 г.
Рассмотрена методология диагностики полигенетичности почв, основанная на последовательных и дополняющих друг друга этапах исследования почвенного профиля: 1 — полевой анализ строения профиля и пространственного поведения профилеобразующих горизонтов для выявления их генетической сопряженности или несопряженности (стратиграфической самостоятельности); 2 — поэтапное морфологическое (от макро- до субмикро-) изучение почвенного профиля в комплексе с методами палеогеографии, минералогии, криолитологии, микробиоморфологии и других наук. Результатом такого исследования является разделение почвенных признаков на современные и унаследованные, а последних — на литогенные (литореликты) и педогенные (педореликты, следы предыдущих стадий почвообразования). Предложено различать две группы моделей полигенеза: 1 — простые, с записью смены условий и характера почвообразования на одной и той же литогенной матрице, 2 — сложные, в которых смена циклов почвообразования осложняется седиментогенезом и почвенная запись осуществляется на изменяющейся литологической матрице.
ВВЕДЕНИЕ
Традиционно многие почвы считались моно-генетичными. Однако в последние десятилетия появились публикации о том, что полигенетич-ность почв скорее правило, чем исключение [1, 2, 6, 8, 9, 14, 16, 18, 22, 24, 27-29]. Важной задачей генетического почвоведения является разработка системы методов, позволяющих разделить совокупность почвенных свойств на достаточно однородные в хронологическом отношении группы и дать им корректную генетическую интерпретацию. В основе обсуждаемого в статье подхода лежат морфологические методы.
Необходимо различать простые и сложные полигенетические почвы. В простых почвах полиге-нетичность связана только с изменением условий почвообразования (климат, растительность, уровень грунтовых вод) или с нарушениями профиля (ветровалы, крио- и зоотурбации) и не осложнена седиментогенезом; почвенный профиль развит на однородных (генетически и хронологически) почвообразующих породах [1, 28]. В сложных полигенетических почвах почвообразование сочетается с эпизодическими или регулярными процессами седиментогенеза. Таким образом, запись об условиях и характере почвообразования осуществляется на изменяющейся литогенной матрице. Одним из доказательств развития почвы по сложной модели является присутствие в современных профилях почв погребенных гумусовых горизонтов (или их фрагментов), унаследованных от былых стадий почвообразования [12, 15, 33]. В
группе сложных полигенетических почв особо выделяются синлитогенные почвы, в которых почвообразование и осадконакопление происходили одновременно на фоне изменяющегося климата. В профиле простых полигенетических почв мы должны выделить признаки литогенные (унаследованные от материнских пород), реликтовые педогенные и современные педогенные. В профиле сложных полигенетических почв необходимо, кроме того, выделить генетически различающиеся почвенно-литологические горизонты, а вернее горизонты-слои. Последняя проблема наиболее активно разрабатывается для текстурно-дифференцированных почв [4, 17, 25, 27, 28, 31].
Целью данной работы является детализация подхода к выявлению и изучению профильной литологической и почвенно-литологической неоднородности и полигенетичности почв на основе полевых и лабораторных методов. Особый акцент делается на морфологический и микроморфологический методы, позволяющие выявить погребенную природу вторых гумусовых горизонтов (ВГГ) и гумусовых педореликтов.
ОБЪЕКТЫ
Впервые идея полигенетичности почв возникла у нас при изучении текстурно-дифференцированных почв (ТДП) Коми АССР [36]; позднее она нашла подтверждение в ходе работы по советско-французскому проекту под руководством В.М. Фридланда. Имея в своем распоряжении большую коллекцию шлифов ТДП — дерново-
подзолистых, палево-подзолистых, буроземно-подзолистых, желтоземно-подзолистых и лёсси-вированных почв Франции — мы дали сравнительную микроморфологическую характеристику указанным почвам и выдвинули гипотезу о многочленном и неоднородном в литолого-генетиче-ском смысле строении ТДП и их полигенетической природе [31]. Для проверки этой гипотезы в 1982—1984 годы были проведены комплексные экспедиции (кафедра геохимии ландшафтов МГУ, лаборатория микроморфологии и лаборатория Сибири и Дальнего Востока Почвенного института им. В.В. Докучаева) под руководством И.А. Соколова на территории Восточно-Европейской равнины.
Одновременно разрабатывались новые подходы к изучению и диагностике полигенетичной природы почв [29, 30]. Позднее эти подходы были проверены при изучении других типов почв (фер-раллитные почвы тропиков Лаоса и субтропиков Грузии), что позволяет в настоящее время говорить о методологии изучения полигенетичности почв.
МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ПОЛИГЕНЕТИЧНОСТИ ПОЧВ
Предлагаемая методология складывается из нескольких последовательных этапов: 1) изучение полигенетичности почвенного профиля начинается с анализа его литологической однородности или неоднородности с использованием полевых и лабораторных методов; 2) при выявлении литологической неоднородности профиля или при наличии гумусовых и других педореликтов, проводится поэтапное изучение почвенного профиля на макро-, мезо-, микро- и субмикроуровнях с использованием комплекса методов почвоведения и других наук (минералогии, палеогеографии, биомикроморфологии и др.) с обозначением задач при переходе от одного уровня (этапа) к другому, что позволяет дать полную диагностику как основной массы, так и различных новообразований; 3) на итоговом этапе исследования для генетической интерпретации профиля проводится выделение литогенных и педогенных признаков с разделением последних на современные и унаследованные (реликтовые) от предыдущих стадий педогенеза, в том числе и антропогенных [32, 33].
Способы обнаружения литологи-ческой неоднородности (слоистости) профиля. Почвы, в профиле которых предполагается литологическая неоднородность и многочленность, тщательно изучаются в поле путем проверки "поведения" горизонтов-слоев на местности, то есть (микро-) стратиграфическим методом. Доказательством неоднородности является стратиграфическая независимость слоев-горизонтов, отсутствие парагенетической свя-
зи между ними [7]. Результативность такого подхода была показана в работе Марченко и Варфоломеева для Онего-Северодвинского междуречья, где на одних и тех же элементах рельефа сочетаются слабо- и сильноконтрастные двучлены [20].
Полевыми исследованиями с использованием данного метода [26, 33] нами было установлено, что профиль большинства ТДП Русской равнины в почвенно- и литолого-генетическом отношении разновозрастен и неоднороден [5, 9, 23, 27, 28, 33]. Граница между элювиальным и иллювиальным горизонтами является не только педоге-нетической, но и литологической [8]. Она разделяет две толщи исходно различного литологиче-ского состава. При этом нижняя, более тяжелая, часть профиля ТДП обычно несет признаки былого (поздне-плейстоценового или раннеголоценового) почвообразования (наличие криогенных трещин, заполненных материалом гор. ЕЦ) [24].
Этот вывод подтверждается следующими фактами, которые могут быть установлены при визуальном макро- и мезоморфологическом изучении почв:
1. Наличие между легкой и тяжелой частями профиля ТДП, (то есть на границе гор. ЕЦ и ВТ) "свидетелей" литологического перерыва: погребенных гумусовых горизонтов или их фрагментов (отличных от современных гумусовых горизонтов по микростроению и составу биолитов) и песчаных прослоек (рис. 1).
2. Независимое "поведение" элювиальной и иллювиальной частей профиля: резкое изменение их мощности, изменения состава по типу фа-циальных замещений или способу отложения материала (рис. 2). На рисунке видно уменьшение мощности иллювиального горизонта по склону, а затем его исчезновение и замещение опесчанен-ными валунными водно-ледниковыми отложениями при однородном характере элювиальной толщи; таким образом, элювиальный горизонт "формируется" без иллювиального и является стратиграфически независимым образованием.
По нашим наблюдениям (более 30 разрезов на территории ЕЧР) верхний облегченный горизонт ЕЦ может вести себя независимо от положения в рельефе (рис. 3А), независимо от характера подстилающего горизонта (рис. 3В, Г), или проникать внутрь гор. ВТ в таких формах (заполнение ледяных жил), которые могли образоваться либо в процессе формирования наноса (рис. 3Б), либо непосредственно после его завершения (рис. 3Д, Е).
3. Наличие существенных литологических различий между слоями почвы, которые иногда принимаются за генетические горизонты. Например, неодинаковое содержание крупнозема и/или песчаных фракций в гор. ЕЦ и ВТ, а также различный
14 11
1 13 5
17
3 16 2 8 ]_| I
Покровный суглинок
Флювиогляц песок
св
н и
Ю
у л
1-ч
50
100
150 м
Рис. 1. Поперечный разрез через террасу и схематическое строение почвенных профилей с ВГГ (цифрами указаны номера разрезов и прикопок), Московская обл., д. Ельдигино, р. Безымянная. Схема автора.
9
6
3
0
0
Рис. 2. Стратиграфия покровных плащеобразных отложений и подстилающих пород около разреза Таргульяна 2-71 (Московская обл.). Обозначения: 1, 2 — покровный суглинок (1 — элювиальная часть ТДП (гор. А2), 2 — иллювиальная часть ТДП (гор. В1), 3 — тяжелый моренный суглинок, 4 — валунные водно-ледниковые отложения.
способ отложения материала (эоловый, водно-ледниковый, водный и др.).
Все указанные факты могут быть дополнены еще и присутствием в профиле двух элювиальных горизонтов — палевого и белесого, описанных ранее Тонконоговым и Рубилиной [28] и интерпре-
тируемых ими как стадии иллювиирования оксидов железа из гумусового горизонта в верхний палевый. В изученной нами катене (рис. 1), расположенной вблизи от разреза В.Д. Тонконо-гова (Ельдигино, Московская обл.), между эти
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.