 |
|
|
Биогеоценология. Биосфера. Почвы |
ОПОЛИЦА И ОПОЛЕЦ - ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПЕРЕХОДНОГО КЛАССА ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Узловым моментом почвенно-генетической концепции Докучаева—Неуструева является положение о сопряженности эволюции почв и несущих их ландшафтов.
Разработка классификационной проблемы в почвоведении предполагает выяснение закономерностей почвообразования в конкретных ландшафтах и установление генетической самобытности почвенных типов. На этом было основано выделение трех генетических классов почв, формирующихся в процессе эволюции почв от исходных молодых гидроморфных (иловых и пойменных) к устойчивым, относительно более старым типам почв автоморфного класса [1]. В основу почвенно-генетической классификации авторами положен возрастной принцип, включающий понятия возраста ландшафтов и темпов их эволюции в тектоническом и геоморфологическом циклах развития территории.
На Русской равнине, где в четвертичную эпоху было несколько материковых оледенений, обособилась большая серия ландшафтов с разной геолого-геоморфологической структурой, разной историей и разными темпами эволюции. К числу наиболее распространенных типов ландшафтов Русской равнины относятся своеобразные ландшафты ополий. Ландшафты ополий — это возвышенные эрозионно расчлененные равнины с полого-волнистым рельефом. Абсолютные высоты их варьируют от 170 до 250 м, но иногда выходят за эти пределы. От соседних ландшафтов ополья на большом протяжении отделены четкими ландшафтными рубежами — широкими долинами рек, проложенными в депрессиях доледникового рельефа (реки Угра, Ока, Десна, Судость, Жиздра, Нерль, Клязьма и др.). Ополья находятся в зоне достаточного увлажнения. Их первичный растительный покров в настоящее время почти полностью уничтожен распашкой.
В основе геолого-геоморфологического строения ландшафтов ополий лежат положительные структуры твердых коренных пород (известняки, мел, мергели), перекрытые местами древними глинами и песками; на этих коренных породах залегают отложения ледниковой и постледниковой эпох. Ландшафты ополий неоднородны по геолого-геоморфологической структуре. Наши наблюдения в долинах Оки, Угры, Брыни, Жиздры и других рек позволяют высказать мнение о сложности неотектонической обстановки на территории ополий: одни участки ополий испытали и, вероятно, испытывают локальные опускания; в то же время другие участки, по-видимому, испытывают движения положительного знака. Описанное в специальной литературе [3] явление перехвата верховьев Жиздры Окой у Десны — следствие опускания озеровидных расширений долин Оки, Жиздры и Угры. Неотектоника ополий, проявляющаяся в опускании или поднятии тех или иных участков, в послеледниковую эпоху оказала существенное влияние на характер обводненности и строение почвенного покрова ополий.
Возникновение почвообразующих пород ополий, по нашему мнению, обусловлено аккумулятивной деятельностью древних рек во время таяния гигантского ледника (днепровская—русская эпоха). Воды гигантских пра-рек, стекавшие по древним ложбинам стока, несли большое количество взвешенного материала — продуктов эрозии моренных наносов и коренных пород Русской равнины (известняки, пески, глины). Морена представляет собой плохо сортированный нанос преимущественно супесчано-хрящеватого состава с включениями валунов. Характерной чертой морены является низкое содержание тонких фракций и преобладание легких минералов, главным образом кварца и полевых шпатов. Холодный климат перигляциальной области не способствовал биохимическому выветриванию морены, поэтому минерализация вод была низкой. В эту первую фазу выветривания в составе стока преобладали ионы щелочей и кремнезема, хотя абсолютное содержание их было низким.
Реки, возникшие в эпоху таяния ледника, не были глубоко врезаны в породы, а их сток был весьма велик. Это определило необычайно большие размеры их пойм (палеопоймы).
Основные черты формирования аллювия палеопойм перигляциальной области сходны с современными, отличаясь, однако, большими размерами и мощностями различных фаций (прирусловой, пойменной и старичной). Русловая и прирусловая фации палеопойм представлены мощной (в несколько метров) толщей песков разной крупности, пойменная — толщей пылеватых суглинков, известных под названием лессовидных или покровных, и, наконец, ста- ричная фация — осадками озерного типа с большим содержанием трепеловидного аморфного кремнезема.
Рельеф палеопойм также в общих чертах был схож с современным. Прирусловой фации песков соответствовал дюнный или увалистый рельеф, пойменной фации суглинков — гривисто-западинный, а старичной фации — плоско-западинный. Уровень грунтовых вод в палеопоймах из-за слабого дренажа устанавливался высоко. Характер гидроморфизма в почвах был неодинаковым на различных участках палеопоймы. Малая минерализация вод и низкие температуры определили специфический характер почвенно-геохимической аккумуляции в палеопоймах. Тиноморфным элементом палеопойменных ландшафтов перигляциальной области был кремнезем, осаждавшийся из грунтовых вод как химическим, так и биологическим путем (расцвет диатомовых). Высшая растительность палеопойм была представлена как древесной, так и травянистой формациями, которые распределялись по пойме в зависимости от состава наносов и уровня грунтовых вод. На развитие растительности существенное влияние оказали холодные условия перигляциальной области. По характеру растительного покрова ландшафт палеопойм можно назвать луголесьем.
Строение аллювия палеопойм имело в общих чертах ту же схему, что и современный аллювий, т.е. его профиль был многочленным.
По широкому развитию пойменной фации (лессовидные суглинки) можно судить о том, что в области ополий преобладал процесс спокойного меандрирования русла палеорек. Этот процесс литологически проявлялся в том, что гривистый рельеф песков прирусловой фации был перекрыт и заметно снивелирован пылевато-суглинистыми лессовидными наносами пойменной фации. Отложение суглинков в палеопоймах достигало мощности 0,5—2,0 м в средних течениях палеорек и 2—5 м и более в их низовьях. Однако не только по продольному, но и по поперечному профилю па- леопойм мощность суглинков была неодинаковой: на гривах песков прирусловой фации мощность суглинков была в 1,5—3 раза меньше, чем в межгривных понижениях-западинах палеопойм.
При высоком (0,5—1,5 м) уровне грунтовых вод почвенный покров палеопойм находился в условиях повышенной гидрогенности, характерной для холодного климата перигляциальной области (малая минерализация вод щелочно-крем- неземного состава). По мере отступания ледника и усиления неотектонических процессов положительного знака уровень грунтовых вод понижался; при этом из- за двучленности (или многочленности) наносов на гривах водный режим почв складывался из атмосферного, капиллярно-грунтового и пленочно-капиллярного типа увлажнения; в западинах мощность суглинистого наноса была значительно больше, поэтому наносы западин палеопойм можно рассматривать как одночленные и однотипные по водному режиму (атмосферное и капиллярно-грунтовое питание). Увлажненность западин еще более усиливалась за счет поверхностного стока вод с микроповышений.
Отступание ледника сопровождалось потеплением климата и усилением роли растительности в формировании профиля почв палеопойм. Естественно, что из-за разнокачественности аллювия и водного режима грив и западин палеопойм их рас- тигельный покров (состав, биомасса, скорость и характер разложения и т.д.) были неодинаковы. Почвы грив развивались по дерново-лесному или дерново-луговому типу (в зависимости от топографии, водного режима и других условий), тогда как в западинах формировались почвы лугового и лугово-болотного типа. Почвы на гривах были мало гумусны, в то время как почвы западин имели мощный (до 1,5 м) черный гумусовый горизонт. В почвах западин из-за повышенного гидроморфизма и гумусности заметную подвижность приобрели соединения железа и бикарбонат- иона. В почвенно-геохимическом аспекте это имело выдающееся значение. Щелочи и кремнезем, бывшие типоморфными элементами палеопойм холодной перигля- циальной области, по мере отступания ледника, потепления климата и усиления биологических процессов в почвах уступили свое место железу и бикарбонат-иону. Характер почвообразования в палеопоймах на новом этапе их эволюции был сходен в общих чертах с почвообразованием в современных поймах рек.
Формирование физико-географической обстановки ополий связано с окончательным таянием ледника, оформлением гидрографической сети, врезанием рек в коренные породы, становлением умеренно-континентального климата, общим обсыханием территории как за счет уменьшения увлажненности, так и вследствие неотектонических поднятий отдельных массивов. Поднятие территории сопровождалось опусканием уровня грунтовых вод, усилением дренажа, ослаблением внутрипочвенного гидроморфизма и рядом других процессов. Отдельные участки палеопойм были размыты водами палеорек эпохи валдайского оледенения, другие сохранились как обширные «останцы» палеопойм на гигантской древнеал- лювиальной равнине. Этому способствовали как поднятия останцов, так и опускания соседних территорий, принявших на себя воды эпохи валдайского оледенения. Именно такими останцами палеопойм эпохи днепровского (рисского) оледенения и являются современные ландшафты ополий.
Как было сказано, с момента образования микрорельефа палеопойм (микрозападины и микроповышения) им был свойствен разный почвенно-гидрологи- ческий режим, обусловленный в основном былым уровнем грунтовых вод и стоком вод с микроповышений в микрозападины. Эти различия были выражены сильнее на ранних этапах эволюции почв и растительного покрова ополий (палеопоймы, стадия луголесья). Обсыхание территории привело к уменьшению контрастности почвенно-гидрологического режима «гривы» и западины.
Но, несмотря на это, в современных почвах ополий сохранились признаки-реликты — свидетели древнепойменного этапа их истории (слоистость почвообразующих пород, большое число точечных ортштейнов, пористость и кавернозность, остатки некогда мощных черных гумусовых горизонтов и т.д.). Эти черты выражены в разной степени в микрозападине и на микроповышениях современного рельефа ополий. Как правило, в настоящее время в почвах микрозападин мы находим остатки черного горизонта (второй гумусовый горизонт современных почв), залегающего на глубине 25—50 см от поверхности, большое число точечных ортштейнов и ортштейно- подобных образований по всему профилю (до глубины 2 м), сильную пористость и кавернозность и т.д. Из-за длительного и интенсивного увлажнения микрозападин в профиле их почв никогда не встречаются карбонаты, тогда как на соседних участках пологих микроповышений (всего на расстоянии 10—20 м) нами неоднократно отмечалось большое содержание карбонатов на глубине 130—180 см. В почвах микроповышений никогда не встречается второй гумусовый горизонт; пористость их значительно меньше, но зато лучше сохранилась слоистость наноса. Почвы микроповышений отличаются более легким механическим составом, особенно в нижней части профиля.
Ряд других признаков — мощность и окраска гумусовых горизонтов, количество копролитов и ходов червей, наличие кремнеземистой присыпки подчеркивают исходные генетические различия почв микроповышений и микрозападин. В то же время одновозрастность и геохимическая сопряженность этих двух форм микрорельефа и почв позволяют говорить об их парагенезисе, т.е. о существовании двух самостоятельных, но сопряженных генетических типов почв в ландшафтах современных ополий. На основании исследования почв ополий Центральной России, их топографии, морфологии, химических и физических свойств, плодородия и гидрологии мы пришли к выводу о необходимости выделения почв микроповышений в самостоятельный генетический тип почвы под названием опо- лец, а почвы микропонижений в другой самостоятельный, но сопряженный с первым генетический тип почвы — под названием ополица [9]. Наличие в почвенном покрове ополья этих двух сопряженных генетических типов почв создает мо- заичность, комплексность почвенного покрова ополий.
Таким образом, происхождение основных генетических типов почв ополий — опольца и ополицы — тесно связано с формированием древнепойменного рельефа и почвообразующих пород. Неотектонические процессы и современные физико-географические условия существенно изменили исходные свойства древнепойменных почв, сформировав современные генетические типы почв ополий Центральной России. Предпринятые авторами сравнительно-географические исследования Мещовского, Владимирского, Брянского, Смоленского, Касимовского, Трубчевского, Стародубского и других ополий подтвердили выводы о существовании сопряженных генетических типов почв ополий — опольца и ополицы.
Значительная увлажненность ополий в доисторическое время, связанная с высоким уровнем стояния грунтовых вод, и богатство почвообразующих пород элементами питания растений обеспечили в прошлом сравнительно высокое плодородие почв, что явилось причиной их раннего и длительного интенсивного земледельческого освоения (в истории России ополья играли роль ведущих земледельческих районов нечерноземной полосы).
Генетическая принадлежность почв ополий многие десятилетия, начиная с Рупрехта и Докучаева, была предметом дискуссий. Эти почвы называли черноземами, серыми лесными, темноцветными и т.п. Установление их самобытности возможно лишь на основе комплексного анализа истории опольных ландшафтов и достижений науки в области исследования гидроморфных почв.
Ландшафты ополий и их почвы — опольцы и ополицы — принадлежат к генетическому переходному классу почв и ландшафтов [1], прошедших в своем развитии гидроморфную стадию.
Опольцы и ополицы являются северными гомологами темноокрашенных почв генетического переходного класса (смониц, сли- тоземов, тирсов, грумозолей, лугово-черноземных почв и т.д.), которые прошли гидроморфную (древнепойменную) стадию развития.
Литература
1. Быстрицкая Т.Л. Тр. Калужск. с.-х. опытной станции. 1965. 2. Быстрицкая Т.Л., Тюрюканов А.Н. ДАН. 147. 1962. №2. 3. Ковда В.А. Почвоведение. 1965. №1. 4. Коненков Д.М. Уч. зап. Воронежск. унив. 1939. №2. 5. Неуструев С.С. Почвы и циклы эрозии. 1929. 6. Тюрюканов А.Н. Научн. докл. высш. школы. 1958. №3. 7. Тюрюканов А.Н., Васильсвская В.Д. Вестн. Московского унив., 1964. №4. 8. Шанцер Е.В. Тр. Инст. геол. наук. 1951. №135. 9. Якушевская И.В. Почвы Владимирского ополья. Автореф. дис... д.б.н. МГУ, 1958.
|
|
К содержанию книги: Статьи Тюрюканова по биогеоценологии
|
Последние добавления:
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков