Роль времени в развитии и эволюции почв. Возраст почв и типы омоложения

В числе факторов почвообразования В.В. Докучаев назвал «возраст страны», подчеркнув тем самым, что почва естественно-историческое тело, которое находится в состоянии постоянного изменения во времени — эволюции.

В эволюции почв различают несколько циклов [207]:

1. собственно биологический — это цикл развития почвы в системе почва — растение, который является результатом борьбы двух противоположно направленных процессов: биологической аккумуляции и геологического выноса;
2. биогеоморфологический, в котором почва участвует вместе со всем ландшафтом в результате эволюции рельефа земной поверхности;
3. биоклиматический — цикл развития почвы и системы почва-растение вместе с изменением климата.

Биологический цикл, часто называемый «саморазвитием» вследствие стабильного состояния независимых от почвы факторов, разделяется на две фазы:

1. образование почвы из горной породы и
2. фазу развития зрелой почвы, дальнейшая эволюция которой в биологическом цикле происходит вследствие накопления глубоких необратимых изменений в составе и строении самих почв по мере поступательного развития почвообразовательного процесса.

Саморазвитие характеризуется постепенным замедлением скорости протекания процессов от начального неравновесного состояния профиля до зрелого квазиравновесного со средой. Время, за которое почва или отдельный признак достигают зрелого состояния, называется характерным временем. Оно существенно различается в разных биоклиматических и литологических условиях формирования почв.

Существует определенная иерархия почвенных свойств по характерным временам формирования — от быстрых, лабильных (часы, сутки, месяцы — температура, влажность и др.) до медленных, консервативных (сотни и тысячи лет — развитие гумусового, карбонатного, текстурно-дифференцированного профиля и др.). Первые объединяют понятием «почва-момент», вторые — «почва-память» [229]. При изучении эволюции почв основное внимание уделяется комплексу устойчивых свойств.

Начало формирования современного почвенного покрова России относится к крупнейшему климатическому рубежу между поздним плейстоценом и голоценом, имевшему место 10–12 тыс. лет назад и завершившему плейстоценовое оледенение. На протяжении голоцена климатические изменения были более слабыми, но именно они определили эволюцию почв. Основное направление изменений климата выражалось в его потеплении до среднеголоценового термического максимума и последующем похолодании. Закономерности изменения увлажненности климата дискуссионны, но по мнению многих исследователей атлантический период (8–5 тыс. лет назад) был преимущественно засушливым.

В связи со сменами климата и биоты почвы и почвенный покров Российской Федерации прошли ряд стадий. Большинство современных почв, приуроченных к стабильной геоморфологической поверхности и переживших без погребения и денудации весь голоцен, являются полигенетическими, так как в их профиле последовательно наложены и сложно интегрированы результаты многих периодов саморазвития, соответствующих изменению природных условий на протяжении голоцена. В настоящее время предложены схемы биоклиматической эволюции почв различных регионов в голоцене [2, 3, 4, 67, 95 и др.]. Они базируются на достаточно точных палеопочвенных и палинологических методах, включая радиоуглеродные и археологические датировки.

Почвенный покров России характеризуется гетерохронностью. Она связана с возрастом поверхности и интенсивностью экзогенно-эндогенных процессов (денудация, седиментация, турбации), нарушающих сложившиеся почвенные профили и вызывающих омоложение почв (они либо восстанавливаются, либо формируются заново). Таким образом, на территории Российской Федерации выделяются регионы, которые отличаются разным возрастом почвенного покрова, уровнем его устойчивости и характером изменения во времени.

И.С. Урусевская

Возраст почв и типы омоложения

На карте показан возраст почвенного профиля, означающий продолжительность отрезка времени, в течение которого профиль формируется и функционирует при условии стабильного состояния почвенной массы: отсутствие процессов денудации и седиментации и существенных турбаций, которые могли бы уничтожить горизонтное строение профиля. Отраженный на карте возраст почв совпадает с возрастом экспонирования современной поверхности для ареалов с несущественным проявлением денудационно-седиментационных процессов. В пределах ареалов с их существенным проявлением возраст почв меньший, чем возраст поверхности, в связи с действием процессов омоложения.

Различаются следующие возрастные почвенные ступени (по началу формирования) и соответствующие им основные генетические группы почв:

1. очень молодые (поздний голоцен) — менее 2 тыс. лет (торфяно-болотные, вулканические, пойменные аллювиальные);
2. молодые (ранний-средний голоцен) — 2–9 тыс. лет (почвы территорий осушившегося дна морей и озер);
3. комплекс очень молодых и молодых (ранний-поздний голоцен) — менее 9 тыс. лет (горные, аридных и мерзлотных областей и другие);
4. средневозрастные, или синголоценовые (аллерёд — ранний голоцен) — 9–12 тыс. лет (разнообразные текстурно-дифференцированные, Al–Fe-гумусовые, черноземы, палевые и другие почвы равнин);
5. древние, доголоценовые (поздний плейстоцен) — более 12 тыс. лет, нередко в комплексе более молодыми (желтоземы).

Четкого соответствия между возрастом почв и их генетическим типом нет. Это связано с тем, что время начала развития профиля современных почв определяется не характером почвообразования, а возрастом поверхности и интенсивностью экзогенно-эндогенных процессов. Среди выделенных три возрастные ступени являются основными (1, 2 и 4), две другие представлены комплексами в значительной степени разновозрастных почв.

Омоложение почв связано с процессами денудации, седиментации и турбаций, которые срезают, погребают и перемешивают профиль почвы. В результате этого профиль почвы начинает восстанавливаться или формироваться заново. Выделено 6 типов омоложения.

Карта возраста почв составлена на основе почвенной карты (Атлас, с. 72.) и карт истории берегов Беломоро-Балтийского бассейна и Каспия [69]. Она показывает, что почвенный покров характеризуется разновозрастностью. Почвообразование как глобальный экзогенный процесс началось в палеозое, однако реальный возраст почвенного покрова России значительно меньший. В течение фанерозоя эндогенные и экзогеные процессы активно преобразовывали рельеф поверхности суши, приводили к разрушению, погребению и омоложению почв. Исключительно интенсивно данные процессы протекали в плейстоцене, как в ледниковой, так и во внеледниковой зонах. Это объясняет в основном голоценовый (точнее, синголоценовый) возраст современных почв, характерный для равнин, преимущественно расположенных в западной части России. Не меньшее, даже преобладающее место занимают молодые и очень молодые почвы. Они распространены в основном в восточной части страны, так как здесь почвы подвержены интенсивным процессам омоложения денудационно-седиментационного (горного), мерзлотного турбационно-солифлюкционного, вулканического пеплового типов. Древние доголоценовые почвы принимают значительное участие в составе почвенного покрова только на небольшой территории в районе Сочи. В других регионах их доля крайне невелика.

Почвы, отнесенные к возрастный ступени очень молодые, имеют незрелый профиль, не достигший состояния динамического равновесия со средой, что реализуется в терминах «примитивная», «слаборазвитая», «молодая» почва и говорит о стадии формирования почвенного профиля. Почвы более высоких возрастных ступеней в основном имеют зрелый профиль, наиболее полно отразивший действие факторов-почвообразователей, пришедший в состояние динамического равновесия (квазиравновесия) со средой [237].

А.Л. Александровский

• Возраст почв и типы омоложения, масштаб 1:30 000 000