|
Оглавление
Contents
Введение
Одним из наиболее замечательных и ярких природных явлений на поверхности Земли следует признать почти повсеместное присутствие почв, в верхней толще которых формируются светлые кислые элювиальные горизонты различного гранулометрического состава. Такие почвы возникают в условиях нормального, т.е. атмосферного увлажнения, и получают в течении года сумму осадков, свойственную данной местности. Вместе с тем почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами не менее широко представлены на территориях, где почвы возникают в условиях увлажнения дополнительными источниками влаги, например, в результате поступления намывных склоновых и русловых, грунтовых, напорных, ирригационных и других вод. Непременной и характерной гидрологической особенностью таких почв является периодический застой влаги в их поверхностных горизонтах. Застой сопровождается их переувлажнением, анаэробиозом и глееобразованием. Вполне естественно, что именно эти почвы с момента становления почвоведения как фундаментальной науки привлекали внимание многих выдающихся почвоведов России. Впервые почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами были описаны основоположником научного почвоведения В.В.Докучаевым в 1880 г. в статье "О подзоле", опубликованной в Трудах Вольного экономического общества России. Эта работа – одна из первых научных публикации в области теоретического почвоведения. Она не только положила начало новой науки – почвоведению, но и впервые обратила внимание на почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами – их морфологию, генезис и свойства. На протяжении последующих 125 лет представление о таких почвах существенно изменялось, возникало множество теорий об их происхождении и распространении на поверхности Земли. В процессе детальных и мелкомасштабных картографических исследований было установлено, что такие почвы в условиях бореального климата формируют обширные почвенно-географические зоны. В странах с засушливым климатом почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами приурочены к локальным массивам, подверженным периодическому переувлажнению. Эти почвы, таким образом, распространены в весьма разнообразных гидротермических условиях и существенно отличаются по своим экологическим особенностям. Судя по результатам многолетних исследований отечественных и зарубежных авторов почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами входят в состав многих крупных самостоятельных классификационных групп (всего около 20). Такие почвы распространены в тундре и лесотундре, они образуют огромные массивы в северной, средней и южной тайге, представлены в зонах широколиственных лесов и лесостепи, весьма ограничено встречаются в степной зоне, заметно распространены во влажных регионах тропической и субтропической зон. Они нередко являются следствием деятельности человека и в этом случае могут возникать практически повсеместно. Все эти почвы характеризуются обязательным присутствием в их верхней части профиля четко выраженных светлых кислых элювиальных горизонтов. Почвы с такими горизонтами, как правило, имеют различные названия, однако, часто в их дефиниции присутствует слово подзол (или производное определение от этого корня, например, подзолистые). Однако в последние десятилетия эту роль начали выполнять новые термины. Для обозначения почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами используют такие термины, как лессивированные почвы, лювисоли, потерянные почвы (фальерде), ферролизные почвы и многие другие термины, которые по своему генетическому существу являются тождественными термину подзол или производным определениям от этого корня. Ниже мы попытаемся более подробно рассмотреть этот вопрос. Таким образом проблема формирования светлых кислых элювиальных горизонтов распространяется на обширную группу почв, приуроченную к различным природным условиям. В соответствии с классификациями почв России они представлены в тундре, лесотундре и в северной тайге – это глееподзолистые почвы и подзолы; в средней и южной тайге – подзолы, подзолистые и дерново-подзолистые почвы; в зонах широколиственных лесов и лесостепи – дерново-подзолистые, серые лесные оподзоленные и черноземовидные подзолистые в разной степени оглеенные почвы, а также солоди и попелы (термин В.В.Докучаева); в степной зоне – это преимущественно солоди. Наконец, в тропиках и субтропиках – это тропические и субтропические подзолы. Кроме того следует упомянуть ряд крупные группы почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами, вошедшие в состав зарубежных классификаций, а также принятых в отдельных регионах России и не получивших отражения в общей классификации почв страны. К ним относятся лессивированные почвы, фальерде, псевдоподзолы и светлые псевдоглеи, ферролизные почвы, рисовые подзолы, светлые слитые почвы, подбелы, отбелы и буро-подзолистые. Все эти разные по названиям и экологическим особенностям почвы объединяет один общий обязательный признак – присутствие в их профиле светлых кислых элювиальных горизонтов, практически тождественных по свойствам твердой фазы. Очевидно, этот перечень генетических групп почв не является исчерпывающим. Следует, однако, отметить, что разнообразие этих почв не ограничивается упомянутыми генетическими выделами. Их разнообразие существенно возрастет, если принять во внимание приуроченность таких почв к различным по генезису и составу почвообразующим породам, а также разную степень их переувлажнения (оглеения). Сложившуюся ситуацию в отношении механизма образования, генезиса и классификационного положения почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами весьма образно отразил Б.Г.Розанов [1983]. Спустя более 100 лет после того, как В.В.Докучаев сформулировал представление о подзоле и описал их основные признаки Б.Г.Розанов следующим образом характеризовал сложившуюся в наши дни общую ситуацию, связанную с пониманием рассматриваемых почв: "Оподзоливание – процесс, которому посвящена огромная литература..., и который до сих пор остается невыясненным и спорным, различно характеризуемым разными школами почвоведов. Легче назвать признаки оподзоливания, и то разные, согласно концепциям разных школ, чем определить существо процесса изНза противоречивости взглядов" (с.272). В этой монографии автором предпринята попытка рассмотреть и дать ответ на актуальные вопросы происхождения светлых кислых элювиальных горизонтов. Эта проблема в наших работах имеет определенную историю и преемственность. Ее разработка была начата более 40 лет тому назад в 1965 г., когда на страницах журнала Почвоведение (N12) была опубликована статья автора "Минеральные гидроморфные почвы лесной зоны". Наши представления о генезисе светлых кислых элювиальных горизонтов были связаны с изучением и оценкой роли процесса глееобразования в формировании почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами. Впервые в монографии "Подзоло- и глееобразование" (Наука, 1974) автором было высказано предположение о том, что такие горизонты являются одной из форм проявления процесса глееобразования, которое осуществляется в условиях застойно-промывного водного режима на кислых, нейтральных или выщелоченных почвообразующих породах при отсутствии в них сульфатов щелочных и щелочно-земельных металлов. Это представление было основано на материалах длительных режимных исследований в природных условиях эволюции почв при постепенном усилении в пространстве степени их гидроморфизма. Однако очевидно, что в этом случае строго вычленить влияние этой формы оглеения (т.е. глееобразования в условиях застойно-промывного водного режима) на формирование почв в естественной обстановке было невозможно изНза одновременного влияния на них других процессов почвообразования (в частности, дернового процесса, лессиважа, гидрогенной миграции металлов в ландшафте и других факторов). Поэтому позднее основное внимание автора было сосредоточено на моделировании глееобразования в лабораторном эксперименте. Эти модельные эксперименты, материалы которых получили отражение в двух монографиях автора – "Естественное и антропогенное переувлажнение почв" (Гидрометеоиздат, 1992) и "Процесс глееобразования и его роль в формировании почв" (Изд-во МГУ, 1998) позволили дифференцировать и установить особенности глееобразования в условиях застойного и застойно-промывного водного режима, раскрыть роль этих факторов в трансформации химических, физико-химических, физических, реологических и минералогических свойств почв. В те годы суждение автора о том, что в результате глееобразования в условиях застойно-промывного водного режима происходит интенсивное подкисление минерального субстрата и элювиирование не только марганца и железа, но и магния, кальция, алюминия, щелочных металлов, относительное накопление кварца, вынос и разрушение илистой фракции мелкозема и образование светлых кислых элювиальных горизонтов получило определенное признание. Это явление, обнаруженное и исследованное автором в 1970–1980 гг., было признано в 1996 г. научным открытием (диплом РАЕН и ААНО РФ на научное открытие N37 от 26.11.1996 с приоритетом от 28.07.1974). Во всех этих работах, в частности, было экспериментально показано, что светлые кислые элювиальные горизонты песчаных, суглинистых и глинистых почв имеют генетически единое происхождение. В целом нами было подтверждено, таким образом, что определяющим фактором формирования этих горизонтов является глееобразование, которое осуществляется в условиях застойно-промывного водного режима на кислых, выщелоченных и нейтральных породах при отсутствии сульфатов. Однако сложность восприятия этой проблемы была обусловлена в значительной мере еще и тем, что наши экспериментальные данные и результаты исследований на протяжении длительного времени публиковались во многих отдельных изданиях, часто трудно доступных читателю. В этой монографии на основе всей суммы полученных ранее данных впервые дано общее представление о механизме формирования светлых кислых элювиальных горизонтов и показано единство их генезиса. Это необходимо было систематизировать и потому, что в современной отечественной литературе о почвах господствует представление о полигенетическом происхождении светлых кислых элювиальных горизонтов. При этом полагают, что такие горизонты возникают под непременным влиянии трех обязательных почвообразовательных процессов – лессиважа, кислотного гидролиза и глееобразования. В этой монографии детально рассмотрена роль каждого из этих процессов в образовании светлых кислых элювиальных горизонтов. Особое внимание при этом было уделено рассмотрению их взаимосвязи с гидрологическим режимом почв. В этой связи следует подчеркнуть, что одним из первых исследователей, обративших особое внимание на необходимость глубокого изучения гидрологического режима при решении генетических проблем, был В.А.Ковда. В частности, во второй книге учебника "Основы учения о почвах" [1973] В.А.Ковда рассматривает вопросы теории почвообразовательного процесса в связи с "основными положениями почвенной гидрологии". Такой подход, принятый и нами, позволил установить множественность различных форм кислотного гидролиза и роль каждой из них в образовании генетически принципиально различных почв. Наконец, наряду с решением вопросов теории образования светлых кислых элювиальных горизонтов в профиле почв здесь впервые рассмотрены практические аспекты этой важной проблемы. Последнее актуально еще и потому, что деятельность человека в сельском, лесном и водном хозяйствах (например, при дренаже субаквальных минеральных почв, при орошении, выполнении агромелиоративных мероприятий, при агротехнической обработке почв и в других случаях) неминуемо сопровождается созданием условий для возникновения застойно-промывного водного режима и как следствие – для образования светлых кислых элювиальных деградированных горизонтов в профиле почв. Эта монография знакомит читателя с современным состоянием учения о подзолообразовании, ее историей и основными этапами развития. Последнее было обусловлено необходимостью изучения наследия в области теории подзолообразования вообще и, в частности, теории образования светлых кислых элювиальных горизонтов. В них содержатся сведения о причинах образования подзолов и подзолистых горизонтов, которые, по мнению автора, все еще не получили заслуженной оценки. Особое значение в этой связи имеют публикации В.В.Докучаева, Н.М.Сибирцева, А.Георгиевского, П.С.Коссовича и других выдающихся исследователей в области почвоведения, работавших на стыке XIX и XX столетий. Следует отметить, что в последнее время нередко высказывается мнение о том, что оценивать состояние тех или иных научных проблем следует с учетом самых последних достижений науки, давность публикаций о которых не превышает пяти лет. Возможно, такой подход и целесообразен для молодых наук, например для науки о компьютерах, где предлагаемые конструкции существуют относительно короткий период и быстро сменяются принципиально новыми устройствами, нередко не связанными с их предшествующими генерациями. Вместе с тем такой подход неприемлем для познания природных явлений, в целом, для естественных наук, исследующих фундаментальные закономерности формирования почв, биоты, геологической и гидрологических сред, климата и других разделов наук о мироздании. Их формирование и развитие как правило подчиняется постоянно действующим закономерностям, которые актуальны на протяжении неопределенно долгого периода. Так, речные долины, геологические среды, почвы, биота и другие естественные объекты возникают и функционируют на протяжении многих тысячелетий. Многие общие закономерности их формирования, развития и функционирования были раскрыты гениями естествознания – Дарвином, Линеем, Ламарком, Гумбольтом, Менделем, Докучаевым и многими другими – достаточно давно. Но и сегодня установленные ими законы сохраняют свое актуальное фундаментальное значение и определяют перспективные направления современного научного поиска. К этому следует добавить, что все они обладали удивительной наблюдательностью и глубоким проникновением в существо исследуемых явлений. Поэтому автор считал необходимым, в частности, обратить особое внимание на выдающуюся роль наших предшественников в области изучения почв со светлыми кислыми горизонтами и их достижения в решении этой весьма непростой проблемы. В завершении этого вводного раздела, прежде чем перейти к изложению основного содержания монографии, автор считал своим непременным долгом с глубокой благодарностью упомянуть имена тех, кто непосредственно на разных этапах содействовал выполнению этой работы-почвоведа В.И.Шрага, член-корреспондента АН СССР профессора В.А.Ковды, академика РАН профессора Г.В.Добровольского, член-корреспондента РАН, профессора С.А.Шоба, профессора А.А.Роде, профессора Н.А.Качинского, профессора А.Д.Воронина, профессора Е.В.Шеина, профессора Т.А.Соколовой, профессора А.С.Никифоровой. Значительный раздел исследований, связанный с подготовкой настоящей монографии, был выполнен благодаря финансовой поддержки грантами Российского фонда фундаментальных исследований по проектам 02–04–48494; 05–04–48157; 08–04–00139. Об авторе
 Зайдельман Феликс Рувимович Доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ имени М. В. Ломоносова. Заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии России. Основные направления исследований — генезис, гидрология, мелиорация, агроэкология, использование и охрана почв. Ф. Р. Зайдельман — автор 470 научных работ, в числе которых 23 монографии и 4 учебника для вузов, а также 16 рекомендаций, внедренных в производство, и два научных открытия. Член редколлегий журналов «Почвоведение», «Вестник Московского университета. Серия: Почвоведение», «Archiv für Acker- und Pflanzenbau und Bodenkunde» (Германия). Под его руководством и при его участии издан ряд агроландшафтных экологических почвенно-мелиоративных карт Российского Нечерноземья. Заслуженный профессор МГУ, лауреат Ломоносовских премий за научную и педагогическую деятельность. Почетный член Докучаевского общества почвоведов России. В 2006 г. за цикл работ «Генезис и фундаментальные основы мелиорации почв и ландшафтов» был награжден золотой медалью им. В. В. Докучаева Российской академии наук.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||