Введение к работе
Актуальность. В гумидных ландшафтах в.профиле автоморфных почв часто, а гидроморфных - почти всегда возникают железистые новообразования (Mn-Fe ортштейни, ортзанды, вторичные аморфные оксиды и гидрооксиды железа), свойства и изменчивость которых определяются условиями почвообразования. Важнейшее значение в их образовании имеет гидротермический режим. Несмотря на существенное теоретическое и прикладное значение сведений о взаимосвязи железистых новообразований с факторами почвообразования, особенностями водного и других режимов, их диагностическое значение и динамика свойств изучены весьма неполно, а ряд важнейших особенностей неизвестны вообще. Остаются нераскрытыми актуальные, закономерности, определяющие связь их вещественного состава с породами, особенностями педогенеза, степенью гидроморфизма. Не изучены вопросы изменчивости железистых новообразований»при эволюционных изменениях гидрологического режима. Исследование Mn-Fe и железистых новообразований актуально еще и потому, что они не только несут информацию о гидрологическом режиме почв, являются важным элементом макроморфологии, но и, как показано в последние годы нашими исследованиями и работами других авторов, могут быть использованы для количественной диагностики степени заболоченности почв Методы этой диагностики тесно связаны с генезисом почв и . особенностями почвообразующих пород.
Цель работы. Установить особенности вещественного состава железистых новообразований, определить их диагностическое значение и оценить особенности эволюции в условиях естественного и вторичного гидрологического режима.
Задачи исследований.
-
Раскрыть связь естественного и вторичного гидрологического режима с конкрециеобразованием и эволюцией новообразований в почвах на разных породах.
-
Оценить влияние прогрессирующего в пространстве оглеения на морфологические, физические, химические и минералогические свойства железистых новообразований, приуроченных к почвам на разных почвообразующих породах.
-
Создать физические модели процесса конкрециеобразования и моделировать процесс изменения конкреций при трансформации водного режима почв.
4. Выявить общие закономерности изменения содержания и ве-
- г -
щественного состава железистых новообразований при антропогенном воздействии на почвы, приуроченные к разным породам в естественных условиях.
-
Изучить магнитную восприимчивость новообразований из почв, на разных почвообразующих породах для выяснения диагностических возможностей этого параметра.
-
Разработать систему количественной оценки целесообразности осушения почв разной степени заболоченности на двучленных отложениях.
Теоретическое значение работы заключается в том, что она раскрывает закономерности формирования вещественного состава важнейших новообразований почв гумидных ландшафтов, устанавливает их связь с особенностями гидрологического режима почв, отражает эволюцию железистых новообразований при трансформации почв в.результате длительно действующих мелиоративных мероприятий, время возникновения и вторичной трансформации конкреций и других новообразований.
Практическое значение определяется, во-первых, тем, что автором разработана количественная диагностика агроэкологического состояния и потребности в дренаже подзолистых и болотно-подзолис-тых почв лесной зоны ЕТР на маломощных и среднемощных двучленных отложениях при проведении почвенно-агрономических, почвенно-ме-лиоративных и др. изысканий и исследований. Во-вторых, определено значение конкреционных и неконкреционных железистых новообразований для диагностики степени заболоченности почв при вторичном изменении водного режима на покровных, лимногляциальных, двучленных, аллювиальных и флювиогляциальных почвообразующих породах. В-третьих, дана оценка соответствия методов"диагностики степени заболоченности почв, предложенных нами и другими авторами в реальных условиях современных агроландшафтов. В-четвертых, раскрыта роль новообразований как резерва и источника макро- и микроэлементов.
Новизна работы. Раскрыты особенности состава железистых новообразований почв лесной зоны Европейской территории России на разных породах, их эволюции в условиях естественного и антропогенно измененного гидрологического режима; показана разрешающая возможность применения разных методов количественной диагностики степени оглеения, основанных на использовании сернокислой, окса-
латной, датионит-цитратной и других вытяжек, а также магнитной восприимчивости; разработана система количественной диагностики и агроэкологической оценки степени заболоченности широко распространенной на юге лесной зоны группы почв на двучленных отложениях.
В условиях экспериментального моделирования воспроизведены условия формирования и впервые получены Mn-Fe конкреции.
Исследованы изменения железистых новообразований при трансформации водного режима.
Защищаемые положения.
-
Типы железистых новообразований, возникающие в результате процессов аккумуляции и трансформации соединений металлов находятся в прямой зависимости от почвообразующих пород и гидрологических факторов заболачивания почв.
-
Химический состав конкреционных и неконкрёционных железистых новообразований находится в зависимости от степени заболоченности почв и индивидуален на разных почвообразующих породах. На этой основе может быть разработана количественная, основанная на аналитических показателях, система диагностики степени заболоченности почв.
-
Конкреционные и неконкреционные железистые новообразования адекватны гидрологическому режиму почв и в естественной обстановке существенно не меняются в связи с изменчивостью погодных условий.
-
Вторичные трансформации водного режима, определяющие глубокие изменения почв,. обусловливают эволюционную трансформацию Mn-Fe новообразований, резко меняют их фракционный, химический состав.
-
Для диагностики степени заболоченности широко распространенных в лесной зоне почв на двучленных породах и их агроэкологической оценки могут быть использованы как конкреционные, так и неконкреционные железистые новообразования, причем выбор критерия в этом случае определяется мощностью поверхностных легких отложений.
-
Возникновение конкреционных новообразований, их состав и свойства, вторичные изменения при трансформации водного режима могут быть воспроизведены в условиях модельного эксперимента.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзной конференции"Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны" (Москва, 1980 г), на VI Всесоюзном съезде почвоведов (Тбилиси,1981г.), на Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы охраны, рационального использования и воспроизводства природных ресурсов" (Минск,і985 г.), на заседании кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ, на заседании . подкомиссии по мелиорации заболоченных почв РОП (Москва, 1995), на конференции МГУ "Ломоносовские чтения"(1996), на II Всерос-1 сийском съезде почвоведов (С. Петербург, 1996).
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 8 глав и выводов; включает \ рисунков, '57 таблиц; список литературы насчитывает 208 работ на русском языке и 55 иностранных.