Возраст почв, почвенные реликты

При изучении свойств современных почв необходимо учиты­вать: 1) устойчивые свойства почв, зафиксированные в почвенном профиле в виде системы генетических горизонтов, обла­дающих определенным минералогическим и химическим составом, физико-химическими и физическими свойствами; 2) 'динамичес­кие свойства почв: режимы влажности, температуры, биоло­гической активности, режимы состава газовой фазы и состава поч­венных растворов.

Современные представления о географии почв основываются главным образом на устойчивых свойствах почв, запечатленных в их генетическом профиле. Поэтому весьма важно знать: насколь­ко свойства почвенного профиля, представляющие результат дли­тельно протекавших процессов почвообразования, соответствуют современным условиям почвообразования? Насколько современные процессы совпадают с теми, которые привели к формированию дан­ного типа почв? Насколько быстро образуются и преобразуются почвы и какие свойства их можно рассматривать как реликтовые?

По вопросу о возрасте современных почв существуют различ­ные точки зрения.

И. П. Герасимов (1968), используя данные определений радио­активного углерода в гумусе почв лесной и степной зон, пришел к заключению, что возраст почв бореального и суббореального поя­сов в их верхних деятельных горизонтах очень невелик и измеряет­ся лишь сотнями лет (300—700 лет).

В молодости почвенного покрова и большой скорости почвооб­разования И. П. Герасимов видит подтверждение докучаевского по­ложения соответствия современных почв современным факторам почвообразования. И. П. Герасимов предполагает также, что быст­рое течение почвообразовательных процессов обусловливает ис­чезновение реликтовых признаков (следов прежних стадий разви­тия почв) во всей толще, захваченной современными почвенными процессами. Исключением являются случаи, когда почвенный ре­ликт защищен тем или иным образом от современных воздействий (захоронение почв и вывод нижней части профиля из сферы актив­ного почвообразования, наличие защитных водонепроницаемых пленок вокруг реликтовых образований и т. д.).

Так, обнаруженную анализами разновозрастность гумуса в про­филе чернозема (в верхней части гумусового горизонта — 500— 700 лет, а в нижней — 7—10 тыс. лет) И. П. Герасимов объясняет накоплением на поверхности почвы эолового материала, т. е. рос­том почвенного профиля кверху и выводом его нижней части из сферы активного почвообразования. Та же закономерность, т. е. увеличение возраста гумуса в нижней части профиля, обнаружена и у подзолистых почв.

Поступление на поверхность почв эолового материала, элемен­тов, растворенных в атмосферной влаге, а также зольных элемен­тов, освобождающихся после минерализации наземных раститель­ных остатков, — повсеместно развитые явления, которые необходи­мо учитывать при рассмотрении профиля любых почв.

Однако поступающий на поверхность твердый и даже нераст­воримый в воде материал не остается на поверхности почв (если это только не катастрофическое захоронение почвы и не превра­щение ее в погребенную). Явления ассимиляции почвой постоянно поступающего на ее поверхность твердого материала заметны осо­бенно хорошо, если минералогический состав почвообразующей по­роды резко отличен от минералогического состава эолового мате­риала.

Проведенное И. Г. Побединцевой (1969) изучение черноземов, образовавших на древней, лежащей in situ и сохранившей струк­туру породы, каолинитовой коре выветривания гранитов, показало, что поступающий на поверхность эоловый и иной материал, содер­жащий невыветрелые первичные минералы (в том числе аксессорные, отсутствующие в коре), разносится благодаря роющей дея­тельности почвенных животных — муравьев, червей — по всему почвенному профилю на глубину до 100 см и более.

Современными почвенными процессами захватывается обычно большая толща. Исследования динамики почвенных процессов в черноземах Среднерусской возвышенности, проведенные Е. А. Афа­насьевой (1966), показали, что количество корней в единице объема почвы на глубине 120 см было лишь в 3 раза меньше, чем на глу­бине 10—20 см, а на глубинах от 120 до 300 см количество их сла­бо изменяется и составляет около 1/10 весовой части корневой мас­сы горизонта 10—20 см. Сезонная динамика углекислоты — про­дукта жизни — проявляется до глубины 4,0 м, динамика влажно­сти — до 2,0 м и т. д. Таким образом, профиль современной живой почвы значительно превышает мощность гумусового горизонта.

Если взять отношение веса гумуса в определенном объеме почвы к весу живых корней в этом же горизонте, то вниз по профилю это отношение увеличивается. Действительно, гумус в нижней части профиля разлагается медленнее, чем в верхней (табл. 9), что

Таблица 9

Запасы углерода гумуса и корней (>1 мм) в мощных типичных черноземах (по Е. А. Афанасьевой, 1966)

		Дубовые	леса	Луговая степь			Поляны среди дубравы
Глубина, см	углерод, т/га		С гумуса	углерод, т/га		С гумуса	углерод, т/га		С гумуса
	гумус	корни	С корней	гумус	корни	С корней	гумус	корни	С корней
0— 20 20— 50 50—100 100—150 150—200	89 93 95 38 28	36 1,0 1,1 0,6 0,2	25 93 86 63 140	98 104 111 38 34	6 2 1,1 0,3 0,2	16 52 101 127 170	88 89 96 43 33	4,6 1,0 1,1 0,5 0,2	19 89 87 86 165

согласуется с распределением по профилю микроорганизмов, и про­цесс гумусонакопления (ведущий процесс при образовании чер­ноземов) по мере увеличения возраста почвы захватывает все более и более глубокие части профиля.

Увеличение отношения запасов гумуса к живым корням с глу­биной может быть следствием не только его образования на мес­те, но и привноса подвижных гумусовых веществ из вышележащих горизонтов. Даже в черноземах отношение гуминовых кислот к фульвокислотам на глубине около 100 см и ниже становится мень­ше единицы. В подзолистых почвах вымывание гумуса — один из ведущих процессов.

Таким образом, факт разновозрастности гумуса в различных ча­стях профиля современных почв можно объяснять, как показывают приведенные примеры, не только явлениями захоронения нижних горизонтов почв, но и обычным для всех почв уменьшением с глу­биной микробиологической активности и более длительным сохра­нением «старого» гумуса.

Радиоуглеродный метод определения возраста гумуса «живых» почв сейчас применяется в разных странах (США, ФРГ), однако его не достаточно для определения возраста современной почвы как особого естественноисторического тела. Гумус может быть «мо­лодым», но это свидетельствует лишь о коротком цикле существо­вания вновь образующегося органического вещества почв, быст­ром его разложении и обновлении, но отнюдь не о возрасте почвы.

Каждое новое поступление органического вещества, его нахож­дение в почве и взаимодействие с ее минеральной частью так же, как и воздействие на почвенную массу продуктов минерализации гумуса (например, С0₂, NO2, SO3 и др.), оставляет устойчивые из­менения в химических и физических свойствах почвы, приводит к формированию определенного генетического профиля с совокупно­стью как органоминеральных, так и минеральных горизонтов, вто­ричных глинных минералов, различного рода новообразований — свидетелей почвообразования.

Минеральные продукты почвообразования, в том числе и эле­менты, прошедшие через биологический цикл и возвращенные в почву в форме биолитов, а также целые сформированные генетиче­ские горизонты — элювиальные, иллювиальные — в случае, если почва катастрофически не смывается, сохраняются в профиле дол­гое время, даже при условии изменения общей тенденции почво­образования, в современный период.

Поэтому определение возраста гумуса в современных почвах радиоуглеродным методом — это лишь один из вспомогательных методов, который может быть использован для определения скоро­сти циклических процессов превращения органических веществ в различных частях профиля почвы. Главным методом остается ана­лиз всего почвенного профиля в целом, с учетом палеогеографиче­ских особенностей данной территории, степени антропогенного пре­образования территории и почв, современных условий почвообра­зования и динамики современных процессов.