Литологический фактор почвообразования : (на примере Северо-Запада Русской равнины) Гагарина, Эльвира Ивановна

Введение к работе

Актуальность темы. Согласно современник теоретическим воз-зрениям. учение о факторах почвообразования входит в новій самостоятельный раздел почвоведения - экологи» почв, одной из Бззкейиих задач которой является развитей представлений о роли отдельных факторов в почвообразовании и познание общих законов взаимодействия факторов и лочв. Дигологичгский фактор почвообразования по сравнйним о другими факторами изучен недостаточно, что в значительной степени связано о пэдооценкой его роли в формировании почв и лочвешюго покровз (ШІ), особенно в прошлом. Решений г,в современных проблем геограйо-гонетического почвоведения требует более глубоких знаний о почвообразущих породах, более полного анализа взаимосвязи литологического фактора и почвообразования в различных природных условиях.

Особенно актуально Иоучение литологического фактора для территории Северо-запада Русской равниіш, тгредстзвлящэй собой совершенно уникальный район молодых ледниковых равнин со "све-яшц^;* формами рельефа и разнообразными слабоизиененвдмя поч-вообразующими породами, сохранившими .мэстами сильное влияние подстилапцлх коренных пород. На фот относительно однородных бйоклиматачеекгос условий именно это определяет чрезвычайную пестроту и адояность ПП, своеобразие свойств почв. Поэтому на-, зрела острая необходимость всестороннего анализа литологичес-кого фактора в естественных и антропогенных условиях этого региона. Между тем, исследования по данному вопросу, в частности на Северо-Западе Русской равнины, почти не проводились.

Цель и задача косдадования. Целью работы являвтся всесторонний анализ литологического фактора почвообразования в условиях Северо-Запада Русской равнины. В ходе исследования решались следующие задачи:

4. Разработать принципы классификации почвообразущих пород рассматриваемого региона, выявить основные географический закономерности их распространения, составить карту почвообразуи-щих пород в масштабе 1:100О0СО с показом на ней свойств четвертичных отложений, наиболее важных для почвооОразоваїаія.

5. Изучить гранулометрический, химический и минеральный состав наиболее распространенных на Северо-Западе суглинисто-

глинистых почвообразувдих пород, выявить его связь с особенностями их литогенеза.

3. На примере почв, развитых на локальних карбонатних и малоизученная красноцветных бескарбонатных моренах, а также озе-рно-ледниковых глинах звонцев, проанализировать влияние лито-логического фактора на микростроение, состав и свойства почз, внявить особенности развития процессов почвообразования, разработать диагностику и уточнить классификационное положение данных почв.

4. Изучить влияние литологичаского фактора на структуру почвенного покрова (СПП) моренных равнин и конечно-моренных территорий и его соотношение с другими факторами неоднородности ПП.

5. На основе изучения истории развития исследуемого региона в позднем плейстоцене и голоцене внявить роль литологичаского фактора в эволюции дачв и ее специфику на различных почвообра-ь,ицих породах.

6. Установить особенности проявления лигапогического фактора почвообразования в условиях интенсивного антропогенного воздействия на примере рекультивируемых и осушаемых территорий..

Объекта я методы исследования. В основе диссертации лекат материалы, собранные автором в период с 1970 го 1992 годы во время полевых исследований почв и ПИ территорий Ленинградской, Псковской и Новгородской областей в составе экспедиций кафедры почвоведения и географии почв и Биологического КИИ биолого-гочвенного факультета СПбГУ. Основным объектом исследования были автоморфше почвн суглинисто-глиниотого состава, развитые на моренах и озерно-ледкикових глинах в пределах моренных равнин и конечно-моренного рельефа.

Поставленные задачи решались с использованием комплекса методов, включающего полевые, камеральные и лабораторные исследования. Основным явился сравнительно-географический метод, заключанщійся в изучении почв 13 ключевых участков срис. 1> и отдельных опорных разрезов в тесной связи с условиями почвообразования. Изучение СПП осуществлялось по методике В.м.фридла-НД0.Ц972), В.К.Юодиса (1967), Я.М.Годельмана (1969), Для аналитической характеристики научаемых почв применялся комплекс

традицтонных химических, физико-химических и других методов анализов и современных физических методов {рептгондифрактомет-рический, термический, оптический, микроморфологический, магнитный, мйссбауэровгасой спектроскопии, оорОционно-статичвский и др.і. Для обобщения и анализа полученных данных использовались методы вариационной статистика, установления корреляционной зависимости мевду показателями, расчет различных коэффициентов (Дмитриев, 1972; Рухия, 1957; Водяницкии, 1991>.

Личный вклад автора выразился: І) в разработке программы исследований; 2) в полевок изучении почв и ПИ; 3> в выполнении микроморфо логических и больней части других камеральних и аналитических исследований, проведошшх автором или под непосредственным его руководством; 4) в обработке И интерпретации полученных данных; 5) в теоретическом обобщении оригинальных и литературных материалов.

Научная новизна. Впервые для крупного региона на примере Северо-Запада Русской равнины выполнен разносторонний анализ влияния лятологического фактора на почвообразование при различных уровнях организации почв. Обоснована необходимость генетического подхода к классификации почвообразующих пород с учетом литологячестах признаков, наиболее существенных для почвообразования; внявдены закономерности распространения и составлена первая карта почвообразуншх пород, отракащая указанные принципи. Исследование по единой развернутой программе почвообразущих пород региона позволило получить новую информацию об их составе и свойствах, углубить представления об их товкодисгорсной фракции. На основе детального исследования свойств локальных морен и озерно-ледншовых глин звондав, а также развитых на них почв, проведен морфогететический анализ, выявлены литогеннне признаки в профшю почв "и их трансформация при педогенезе, показана специфика проявления различных элементарных почвообразовательных процессов <ЭШ> в зависимости от особенностей субстрата, уточнены диагностика и классификационное положение почв. Проведено сравнительное исследование СПП моренных равнин и конечно-моренного рельефа, выявлены основные ^акторы дифференциации ПП, соотношение между ними и роль литогенного фактора в специфике СПП конкретных террито-

- 4 -рий. Выявлен вклад латогенного фактора в особенности эволюции почв на различных породах. Предложена и теоретически обоснована концепция начального почвообразования на карбона ишх породах рекультивируемых поверхностей в современных условиях Северо-Запада. Изучено влияние загрязнения карбонатной пылью на свойства почв в районе ПО "Фосфорит". Получены ноше данные о трансформации минеральной части почв на ленточных глинах при их мелиорации и последующем использовании.

Осиоввыа положения, представленные к защита

1. Состав, свойства, закономерности распространения основных почвообразущих пород Северо-Запада являются отражением их литогенеза, что делает необходимым генетический подход к классификации почвообразущих пород с учетом литологических признаков наиболее существенных для почвообразования.

2. Современное разнообразие почв Северо-Запада и азональність ряда из них обусловлены правде всего литогенными различиями субстратов, что нашло подтверждение в анализе особенностей почвообразования на локальных моренах и озерно-іедниковнх глинах звонцев.

3. состав и структурное состояние тонкодасперсной части почвообразущих пород определяют специфику ее трансформации при педогенезе в естественных и антропогенных условиях.

4. Одним из главных факторов дифференциации Ш на территории Северо-Запада является литологический фактор, определяющий компонентный состав, сложность, контрастность ПП, характер почвенных ареалов.

6. Эволюция почв и ПП на Северо-Западе Русской равнины на различных породах имела разную длительность, направленность и устойчивость в меняющихся условиях позднеледниковья и голоцена.

6. Особенности литологического состава субстратов определя» ют темпы и направленность современной эволюции почв яа рекультивируемых и осушаемых территориях.

Практическое значение работы. Разработанная автором диагностика ЗПП б почвах на различных субстратах может быть использована при решении вопросов генезиса и классификации почв. При исследовании ПП территории Оеверо-Запада детальный анализ вли-

- Б -яния литогенного фактора на СПП можэт служить основой для выделения почвенных районов. Полученные материалы о составе и свойствах почвообразущих пород и механизмах их трансформации при педогенезе могут быть использованы для прогноза эволюции почв, d особенности ее минеральной массы, при различных антропогенных воздействиях.

Содержащиеся в работе материалы и теоретические разработки нашли применение при составлении почвенно-геохимических карт Ленинградской области (1978), карта почвенно-географического районирования Нечерноземной зоны РСФСР (1934), в исследованиях института СевЗапГИПРОЗЕМ,

Развитые в работе теоретические полонення, конкретные результаты исследования и практические выводы используются для чтения курсов лекций "Почвообразущиа породы", "Минералогия почв", "Микроморфология почв" на биолого-почвенном факультете СПбГУ и "Основа почвоведения и географии почв" на факультете географии и экологии СПбГУ.

Апробация работа. Основные положения, изложенные в работе, докладывались на х Международном Конгрессе почвоведов (Москва, 1974), на iv-vii Всесоюзных съездах почвоведов (Алма-Ата, 1971; Минск, 1977; Тбилиси, 1981; Ташкент, 1985), на Всесоюзных конференциях по микроморфологии почв (Харьков, 1980; Тарту, 1983; Москва, 1988; Путино, 1992), на 1-й Всесоюзной конференции "История развития почв СССР в голоцене" (Путино, 1984), на заседаниях vn комиссии ВОП (Москва, 1974, 1993), на координационном совещании по вопросам классификации и диагностики почв (Москва, 1976),на научном семинаре отдела генезиса и географии почв Почвенного института им. В.В.Докучаева (Москва, 1980), на конференщш"Почвн и рх биологическая продуктивность" (Тарту, 1979); на заседаниях секции ботаники и почвоведения Ленинградского общества Естествоиспытателей (Ленинград, 1972, 1981), Почвенной комиссии Географического общества (Ленинград, 1970, 1975, 1980, 1981, 1984)» на Всесоюзной научной конференции, посвященной 150-летию агрогочвоведэния в Санкт-Петербургском университете (Ленинград, 1986); на конференции "Почвенные ресурсы Ленинградской области" (Санкт-Петербург, 1991), на рабочих совещаниях "Комплексное изучение полугидроморфних поте я

_ 6 -

почвенного покрова мелиорируемых земель Нечерноземья "іМоскви, 1987; Пущида, I9S0», на научных заседаниях кафедри почвоведения и географии почв Санкт-Петербургского университета.

Доклад по диссертационной работе заслушан и обсуаден на совместном заседании кафедри почвоведошія и географии почв СГКГУ и почвенной комиссии Географического общества (Санкт-Петербург, 1994).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 130 работ; основные положения отражены в 48 из них.

Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, 8 глав и выводов. Объем текста - 370 стр., рисунков - 63, таблиц - 105, фотоснимков - 100. Приложение включает 30 стр. Список литературы содержит 449 наименований, из которых 41 на иностранных языках.

Автор глубоко признателен за плодотворную совместную творческую работу Н.К.Матинян, и Л.С.Счастной.

За ценные советы и критические замечания при подготовке диссертации автор приносит искреннюю благодарность зав.каф. почвоведения и географии почв СТГбГУ Б.Ф.Апарину и доценту О.Г. Растворовой. Особенно приятно выразить глубокую благодарность доценту А.Ф.Цыганенко за ценные советы и постоянную поддержку при постановке и выполнении настоящей работы.