Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
Неоднородность подзолистых почв в биогеоценозах южной тайги
Автореферат докторской диссертации по биологии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТАГЛАВА 6. Неоднородность почва и сукцессионные явления
Изложенный в предыдущих главах материал со всей очевидностью свидетельствует о том, что современное развитие подзолистых почв происходит на фоне активного действия ряда факторов природного и антропогенного характера, выводящих почвенную систему из состояния устойчивого равновесия. Такие воздействия на почвенный компонент БГЦ приводят к созданию и постоянному возобновлению различных элементов неоднородности почвы, проявляющихся на разных уровнях ее организации. Именно эти элементы, которые формируются и развиваются в современных условиях почвообразования или возникли в недалеком обозримом прошлом, сопоставимом со скоростью почвообразовательных процессов, представляют наибольший интерес с точки зрения понимания и оценки особенностей и специфики общей эволюции подзолистых почв.аа
В то же время до сих пор не существует единообразия в использовании и трактовке термина неоднородность применительно к почвенным образованиям. В большинстве словарей как такового понятия и слова неоднородность обнаружить не удается. В качестве синонима используется термина гетерогенный (от греческого heteros - другой), который соответствует русскому разнородный или неоднородный. При этом легко находим определение однородности, сводящееся в итоге к представлению об одинаковости или сходстве сравниваемых объектов. Не случайно, поэтому Е.А.Дмитриев (1983) в паре слов лоднородность-неоднородность определяет именно однородность, как неразличимость сравниваемых предметов или явлений в пределах заданной их совокупности, т.е. говорит об их принадлежности к одному роду. С семантической точки зрения в этом смысле можно говорить о степени родства между сравниваемыми объектами - лоднородности, двоюродности, троюродности и т.д. Однородность как раз и предполагает отсутствие каких-либо существенных отличий - все родные.
В данной работе точкой отсчета в отношении термина неоднородность почв и границ его применения является позиция, сформулированная в первом пункте защищаемых положений: неоднородность - есть объективно существующее универсальное свойство почвенных образований, проявляющееся на всех уровнях их организации.
Среди основных причин, вызывающих и приводящих к неоднородности почв, в первую очередь необходимо назвать литогенные, связанные с неоднородностью почвообразующих пород и унаследованные почвой, и педогенные, возникшие уже в процессе почвообразования. Для сформировавшихся типов почв с устоявшимися признаками такие факторы в совокупности можно отнести к палеомеханизмам формирования неоднородности почв. Другими словами эту неоднородность можно назвать первичной и трактовать ее в широком смысле слова. Причем принципиальным моментом следует признать факт, что эта неоднородность есть продукт действия факторов почвообразования, стремящийся обрести относительно устойчивое равновесие с окружающей средой. Собственно классическое почвоведение с момента своего зарождения занимается изучением именно первичной неоднородности почв, вольно или невольно используя ее в качестве инструмента познания. С точки зрения объекта исследования наибольший интерес и необходимость изучения представляют неоднородности, обязанные своим существованием современным факторам природного (в том числе и педогенного) и антропогенного характера. Среди них, как наиболее мощные и масштабные, прежде всего, следует выделить эрозионные и педотурбационные процессы различного происхождения (зоо- и фитопедотурбации, криотурбации и т.д.) и по-разному проявляющиеся в различных биогеоценозах. Нельзя также, в частности, не отметить роль микрорельефа как одного из значительных факторов формирования и поддержания неоднородности почв. Среди антропогенных факторов, безусловно, одним из ведущих является сельскохозяйственная деятельность человека. Действие всех этих факторов, в отличие от тех которые формируют первичную неоднородность почв, направлено на выведение почвенной системы из состояния относительно устойчивого равновесия и создание неоднородности, которую можно назвать вторичной и трактовать ее как неоднородность в узком смысле этого слова. Соответственно, вторичнаянеоднородность почв обязана существованием ценотическим механизмам формирования. Еще одно замечание в связи со сказанным: если первичная неоднородность обусловлена действием естественных факторов, то вторичная - как естественных, так и антропогенных, а в отдельных случаях - это может быть результатом их взаимодействия.
Неоднородность характеризуется наличием различий между объектами, их неодинаковостью и может иметь количественную оценку. В отношении почв в качестве одной из таких количественных мер может служить изменчивость (вариабельность) ряда их показателей. Следовательно, не совсем корректно, на наш взгляд,а использовать термины неоднородность почв и их изменчивость как синонимы, тем более определять неоднородность как изменчивость почвенных признаков. Действительно, возникновение неоднородности сопровождается изменением вариабельности ряда показателей. Как правило, происходит увеличение, например, дисперсии или коэффициента вариации, хотя и такие проявления не обязательны. Но сама по себе вариабельность в большинстве случаев не есть результат и свидетельство неоднородности. В этой связи стоит скорее говорить о почвенном биоразнообразии, которое во многом зависит от конкретных экологических условий и фиксируется в пространственной изменчивости почв. Не следует также путать динамику изменения различных показателей (т.е. проявление почвенного биоразнообразия во времени) с временнойа неоднородностью состава и свойств почв.
Как раз здесь и возникает определенное противоречие между оценками пространственной и временной составляющих неоднородности почв. Предпринимавшиеся до сих пор попытки дифференцированно оценить их вклад в создание и развитие различных неоднородностей не могут дать законченной картины именно ввиду временной и пространственной разобщенности сравниваемых объектов. Только хронологический подход при подборе конкретных объектов может совместить эти попытки. Неоднородности различного генезиса возникают в почвенном пространстве и развиваются впоследствии во времени в соответствии с конкретными биогеоценотическими условиями. Наличие в почвенном покрове разновозрастных неоднородностей одинакового происхождения позволяет оценивать их как почвенные сукцессии. Именно изучение различных почвенных сукцессий - есть способ одновременной оценки пространственной и временной неоднородности почв. Иными словами лишь использование представлений о сукцессионных явлениях дает возможность грамотной оценки пространственно-временных изменений при изучении тех или иных неоднородностей почв.
Как известно, многие факторы природного и антропогенного характера определяют специфику и направленность процессов восстановления почвенного и растительного компонентов биогеоценозов после сбоя естественного хода в их развитии. Возникающие при этом сукцессии (от латинского слова successio - преемственность) - последовательные смены одних сообществ (биоценозов) другими в направлении формирования устойчивых (климаксных) экосистем - носят весьма разнообразный характер. Здесь уместно заметить, что термин сукцессия, как правило, относится к смене видов организмов и сообществ (экологические сукцессии). С другой стороны, данное понятие в последнее время стало активно использоваться и в почвоведении. Еще С.Боул с соавторами (1977) упоминал сукцессии почв как одно из понятий их генезиса, подразумевая под этим возникновение рядов почв при последовательных сменах почвообразовательных режимов. О наличии почвенных сукцессий - последовательных стадий в развитии почвенных тел при определенных различных изменениях условий почвообразования - позволяют говорить и исследования других авторов (Карпачевский с соавт., 1984; Карпачевский, 1996). Наиболее полно современные представления о педосукцессиях разработаны и обобщены в трудах Васенева И.И. (2003, 2008).
Все выполненные и представленные в работе исследования, как уже отмечалось, проводились в последовательном ряду сменяющихся экосистем. В целом приведенную на рис.1 схему с позиции трансформации почвенного компонента сменяющих друг друга БГЦ можно определить как почвенную макросукцессию, со своими особенностями на каждом из этапов, регистрируемых в виде мезо- и микросукцессий.
Ветровальные мезосукцессии, например, могут на отдельных этапах характеризоваться даже сменой типа почвообразования. Так в западинах ВПК иногда формируются торфянистые подзолы, а на буграх почвообразование может идти по типу бурых лесных почв (свидетельство разнонаправленности процессов регенерации). Подобные сукцессионные изменения отмечены нами и при изучении датированных рвов-валов в условиях Бородинского заповедника. Формирование пахотного слоя на начальных этапах агрогенной сукцессии подзолистых почв характеризуется высокой степенью неоднородности слагающего его материала и сопровождается активной его трансформацией в направлении гомогенизации. Данный процесс при этом может осложняться конкретным местоположением почв в пределах, например, катены. Как было показано, агрогенные сукцессии могут осложняться и действием ряда других факторов, приводящих к неоднородности пахотного слоя: различный режим увлажненности (функция микрорельефа); различная глубина обработки (функция агротехники); различный состав слагающего материала (функция первоначального состояния и агротехники). Агрогенно-эрозионные микросукцессии флуктуационного характера, когда одновременно на поле присутствует набор профилей с большим разнообразием пахотных горизонтов, также существенно осложняют процесс окультуривания, отличаясь высокой динамичностью во времени и пространстве.
Естественно предположить, что, анализируя любой из этапов представленной в схеме макросукцессии, можно обнаружить следы предшествующих периодов почвообразования и связанных с ними почвенных сукцессий различного генезиса (классический пример - рудиментный характер гор.А1А2 в лесных БГЦ). Имея различные масштаб иа период жизни, они неизбежно будут взаимно накладываться во времени и пространстве. Поэтому весьма важно уметь распознавать в профиле почвы следы прежних нарушений и по возможности оценивать их предполагаемый возраст. Следует учитывать и то обстоятельство, что почвенные сукцессии, даже при одинаковых стартовых условиях (в отношении свойств почв и времени старта), зачастую развиваются с неодинаковой скоростью, что усугубляет и без того имеющуюся гетерохронность почв. Иногда, уже в процессе развития, почвенные системы могут случайно приобретать некоторые различающиеся свойства или элементы, которые в конечном итоге разводят эволюцию изначально одинаковых почв в сходных экологических условиях по разным направлениям.
Таким образом, следует признать, что наши представления о почвенных сукцессиях и неоднородности почв без взаимного анализа и понимания существа рассматриваемых явлений заметно обедняются и оказываются в значительной мере односторонними. Более того, изложенный в работе материал позволяет утверждать, что педосукцессии являются, хотя и специфической, но весьма распространенной для разных биогеоценозов формой существования почвенных неоднородностей различного генезиса и масштаба. Поэтому в методическом плане почвоведам важно понимать и помнить необходимость учета данного обстоятельства при планировании любых полевых исследований. В методологическом отношении не вызывает сомнения, что анализ именно разновозрастных почвенных сукцессий одинакового происхождения дает возможность одновременно оценивать пространственную и временную составляющие неоднородности почв.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представленный в диссертационной работе фактический материал позволяет сделать определенные обобщения методологического характера, которые дают возможность по-новому оценить развитие подзолистых почв на современном этапе и скорректировать взгляды на их общую эволюцию. Очевидно, что на протяжении всего времени своего развития подзолистые почвы лесной зоны в обязательном порядке с определенной периодичностью проходят через турбогенную стадию почвообразования. Педотурбационные процессы разного генезиса и масштаба, ряд других антропогенных и природных факторов являются важнейшей причиной формирования в почвенном теле вторичных неоднородностей различного происхождения.
Необходимо признать, что объективно почвоведы всегда имели дело с неоднородностью почв и лишь субъективное стремление разложить все по полочкам создало предпосылки к лоднородному восприятию многочисленного ряда почвенных образов. Важно осознавать, что собственно однородность как понятие и реальность возникает в результате формализации наших представлений об объекте исследования, например, по ряду признаков или на определенном иерархическом уровне согласно выбранным критериям в рамках заданной совокупности и в дальнейшем принимается за некую норму. И уже как следствие появляющиеся несоответствия принятой норме могут трактоваться в качестве неоднородностей иного порядка. Тогда как именно неоднородность почв в широком и узком понимании этого слова является объективно существующим явлением и универсальным признаком любых почвенных образований.
Причем всегда следует помнить, что различные уровни организации почвенных образований (макро, мезо, микро, нано) требуют разных способов оценки неоднородности, сопоставимых с масштабом почвенного пространства и размером этой неоднородности. Собственно классическим примером неоднородности планетарного (зонального, регионального) масштаба может служить сформулированное основоположником генетического почвоведения В.В.Докучаевым учение о вертикальной и горизонтальной зональности почв. Почвенные классификации в этом отношении - это не что иное, как отражение первичной неоднородности почв в рамках их типизации на различных уровнях организации.
В реальной обстановке почвоведы, изучая первичнуюнеоднородность почв, постоянно сталкиваются с проявлениями ее вторичнойсоставляющей, которая вносит существенные коррективы в получаемые традиционными методами исследования результаты и избежать которой при всем желании невозможно. В том или ином виде вторичные неоднородности обязательным образом присутствуют на обследуемых территориях в пределах заданного объекта, определяются линейными размерами в пределах единиц и десятков метров и могут проявляться на более высоких уровнях организации почвенного пространства. Именно о таких неоднородностях идет речь при оценке их роли в современном развитии подзолистых почв. Для удобства предлагается термин вторичная неоднородность почв (или просто неоднородность почв)а использовать в качестве основного понятия, лишь при необходимости уточняя, на каком уровне организации эта неоднородность проявляется, или какого показателя касается (например, неоднородность морфологического строения почвы, неоднородность гранулометрического состава, неоднородность впитывания или фильтрации, неоднородность агрохимических свойств и т.д.).
При смене различных биогеоценозов возникают последовательности почвенных рядов - почвенные мезо- и микросукцессии, отражающие разные этапы современного педогенеза. Изученные конкретные педосукцессии свидетельствуют о цикличности в эволюции подзолистых почв, при сохранении генетической узнаваемости почвенного профиля на каждом из этапов их развития. На примере педотурбационных процессов различной природы, являющихся причиной вывода почв из положения равновесия, демонстрируются последующие различные пути их возврата к нему на очередной стадии развития, что свидетельствует об определенной экологической устойчивости почв.
Все выше сказанное позволяет выделить последовательную триаду взаимосвязанных и взаимодополняющих комплексных позиций, которые формируют новый взгляд на оценку современного развития подзолистых почв: неоднородность почв - педосукцессии - экологическая устойчивость почв.
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии