Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Диссертационная работа:

Чендев Юрий Георгиевич. Естественная и антропогенная эволюция лесостепных почв Среднерусской возвышенности в голоцене : диссертация ... доктора географических наук : 25.00.23.- Москва, 2005.- 303 с.: ил. РГБ ОД, 71 06-11/17

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
Введение 6

Глава 1. Объекты и методы исследования 13

1.1. Географическое положение лесостепи Среднерусской

возвышенности и ее зональные почвы 13

  1. Объекты исследования 22

  2. Методы исследования 25

Глава 2. Обзор представлений о естественной эволюции природной

среды и почв Центральной лесостепи в голоцене 29

2.1. Развитие представлений о происхождении и эволюции серых

лесных почв центра Восточно-Европейской равнины

(1883 - 1980 гг.) ; 29

2.2. Современные концепции голоценовой эволюции серых лесных

почв Восточно-Европейской лесостепи (по материалам

1983-2003 гг.) 32

2.3. Известные объекты исследования природной эволюции почв

лесных территорий лесостепи Среднерусской возвышенности 37

2.4. Анализ представлений о происхождении и природной

эволюции черноземов Центральной лесостепи 38

2.5. Хроносхема естественной эволюции природной среды

Центральной лесостепи в голоцене (по анализу литературного
материала) 41

  1. Древний голоцен, пребореальный и бореальный периоды 42

  2. Атлантический период 44

  3. Суббореальный период 48

  4. Субатлантический период 54

Глава 3. Природная эволюция серых.лесных почв и черноземов
Центральной лесостепи в конце среднего и в позднем
голоцене (по результатам исследования на ключевых
участках) 60

3.1. Изменение во времени почв лесных территорий 60

  1. Эволюция автоморфных почв на суглинках и глинах 60

  2. Эволюция автоморфных почв на песках 88

  3. Направленность и стадиальность автоморфного лесного почвообразования 97

  4. Позднеголоценовое почвообразование в долинах рек 104

3.2. Позднеголоценовая ритмика почвообразования на контакте

лесных и степных территорий в пределах лесостепной зоны
(по результатам исследования на ключевом участке
«Воронежский») 115

3.3. Изменение во времени почв лугово-степных территорий 122

3.3.1. Эволюция черноземов типичных на суглинистых
ровных водоразделах, водораздельных склонах,

высоких террасах рек 122

3.3.1.1. Хроноряды «черноземы бронзового века-

черноземы современного периода» 122

3.3.1.2. Хроноряды «черноземы раннего железного века-

черноземы современного периода» 139

  1. Эволюция автоморфных и склоновых черноземов выщелоченных 143

  2. Направленность и стадиальность автоморфного черноземообразования на протяжении последних

4000 лет 151

3.4. Выводы 157

Глава 4. Антропогенная эволюция серых лесных почв и

черноземов Центральной лесостепи в позднем голоцене 160

4.1. Некоторые пространственно-временные закономерности

антропогенной трансформации почвенного покрова

лесостепи Среднерусской возвышенности 161

4.2. Антропогенная эволюция серых лесных почв 170

  1. Обзор представлений по проблеме антропогенных изменений во времени серых лесных почв 170

  2. Дистанционно-картографическая оценка гумусового состояния серых лесных почв разновозрастных пашен .... 174

  3. Агрохроноряды серых лесных почв 179

  1. Исследование на ключевом участке «Хотмыжский-2» 181

  2. Исследование на ключевом участке «Верхнеольшанский» 185

  1. Морфогенетические особенности почв 186

  2. Микроморфологические свойства почв 190

  3. Аналитическая характеристика почв 197

  1. Сравнительный анализ компонентов почвенного покрова лесных территорий разных сроков земледельческого освоения 199

  2. Направленность и стадиальность агротехногенной эволюции серых лесных почв и почвенного покрова лесных территорий лесостепи 207

Антропогенная эволюция черноземов лугово-степных
территорий 212

4.3.1. Обзор представлений по проблеме агротехногенных
изменений во времени черноземов лесостепной зоны 212

4.3.2. Агрохроноряды черноземов лугово-степных участков 219

  1. Исследование на ключевом участке «Жимолостное» 220

  2. Исследование на ключевых участках «Болховецкий» и «Белгородский-5» 227

  3. Массовый анализ почвенных данных на территориях с разной длительностью земледельческого освоения (ключевой участок «Оскольско-Донской») 233

  4. Сравнительный анализ компонентов почвенного покрова лугово-степных территорий разных сроков земледельческого освоения 238

  5. Направленность и стадиальность агротехногенной эволюции черноземов и почвенного покрова лугово-степных территорий лесостепи 245

4.4. Выводы 249

Глава 5. Дифференциация почвенного покрова лесостепи
Среднерусской возвышенности по возрасту,
стадиальности и направленности природной и
антропогенной эволюции его компонентов
251

5.1. Хроноструктура почвенного покрова Центральной

лесостепи 251

  1. Граница между степью и лесостепью 4000 л. н. Хроноподзоны естественного почвенного покрова лесостепи 252

  2. Возраст распашки почвенного покрова Центральной лесостепи. Агрохроноподзоны почвенного покрова 256

  3. Хроноструктура локальных участков почвенного

покрова 257

5.2. Пространственная контрастность эффектов природной и

агротехногенной эволюции современного почвенного

покрова Центральной лесостепи 261

5.3. Хроно-эволюционные ареалы почвенного покрова

лесостепи Среднерусской возвышенности 264

Заключение 267

Список использованных источников

Введение к работе:

Актуальность работы. Лесостепь Среднерусской возвышенности является одним из самых сложных регионов Восточно-Европейской равнины с точки зрения исследования эволюции почв и почвенного покрова. На протяжении десятилетий ведутся дискуссии по поводу происхождения, взаимовлияния, направленности и стадиальности развития лесостепных почв (Коржинский, 1891; Краснов, 1891; Талиев, 1902; Гроссет, 1930; Тюрин, 1930; Берг, 1947; Мильков, 1952; 1957; Роде, Смирнов, 1972; Ахтырцев, 1979; 1992; Александровский, 1998; 2002 и др.). До сих пор многие страницы голоценовой истории природной среды и почв региона остаются малоизученными, а вопрос о происхождении серых лесостепных почв до конца не решен. Проблема изучения эволюции почв региона осложняется длительным этапом антропогенных воздействий на почвенный покров и ландшафты Центральной лесостепи, в результате чего на больших площадях появились антропогенно-модифицированные почвы и геосистемы, существенно отличающиеся от естественных. Изучение антропогенно-модифицированных почв лесостепи, трендов и стадий их антропогенной эволюции представляет собой самостоятельный теоретический и прикладной интерес, что важно для совершенствования знаний в области эволюции и классификации почв и разработки долгосрочных прогнозов изменения компонентного состава и структуры почвенного покрова региона. Назрела необходимость в новых подходах к исследованию истории формирования лесостепных почв Среднерусской возвышенности, составной частью которых должен быть сопряженный анализ результатов воздействий на почвы природных и антропогенных факторов, участвующих в эволюции почвенного геопространства.

Цель и задачи исследования. Целью работы является анализ направленности и стадий развития почв и почвенного покрова лесостепи Среднерусской возвышенности под влиянием природных и антропогенных факторов.

Реализация данной цели предполагала решение следующих задач:

1) выявить основные закономерности направленности и стадиальных
изменений естественных зональных почв и почвенного покрова Центральной
лесостепи в позднем голоцене;

  1. охарактеризовать стадии и направленность агротехногенной эволюции серых лесных почв и лесостепных черноземов;

  2. произвести сравнение направленности, стадиальности и контрастности природной и агротехногенной эволюции почв и почвенного покрова региона;

4) обосновать существование хроноэволюционной дифференциации
почвенного покрова Центральной лесостепи по эффектам его природной и
антропогенной эволюции.

Научная новизна. Впервые для территории Среднерусской возвышенности:

- проведены комплексные исследования особенностей сопряженной
естественной и антропогенной эволюции лесостепных почв;

установлена разновозрастность современных компонентов и участков почвенного покрова, рассмотрены варианты и стадии естественной позднеголоценовой эволюции почв и почвенных ареалов;

изучены направленность и стадиальность эволюции серых лесостепных почв и черноземов луговых степей под влиянием длительной распашки, а также направленность агротехногенных изменений во времени строения почвенного покрова широколиственно-лесных и лугово-степных территорий лесостепи;

- выявлена хроноэволюционная дифференциация почвенного покрова
лесостепи Среднерусской возвышенности, возникшая под влиянием
природных и антропогенных факторов.

Практическое и научно-теоретическое значение.

Сведения о стадиях и трендах естественной и антропогенной эволюции почв Центральной лесостепи необходимы для разработки долгосрочных прогнозов изменений геосистем этого региона, совершенствования стратегии управления почвенными ресурсами, разработки рекомендаций, направленных на охрану и улучшение качества почвенного покрова.

Результаты работы внедряются в практику мониторинговых исследований агрохимического состояния почвенного покрова.

Полученные результаты имеют важное значение для развития общей теории почвообразования и эволюции почв. Установленная разновозрастность компонентов современного почвенного покрова широколиственно-лесных и лугово-степных участков лесостепи выступает региональным проявлением асинхронного развития почвенного покрова Восточно-Европейской равнины и Земли в целом. Специфичность эволюции почвенных ареалов и тел, изученная в пределах широколиственно-лесных и лугово-степных участков лесостепи, раскрывает многообразие путей эволюции современных компонентов почвенного геопространства как одной из важнейших закономерностей развития педосферы. Выявление стадий агротехногенной эволюции серых лесостепных почв и черноземов луговых степей, идентификация стадиальных и трендовых почвообразовательных процессов углубляют теоретические представления об особенностях антропогенной эволюции почв. Новые понятия, обоснованные в работе, такие как «хроноструктура почвенного покрова», «хроноподзоны естественного почвенного покрова», «агрохроноподзоны почвенного покрова», «хроно-эволюционные ареалы», - расширяют понятийно-терминологический аппарат эволюционно-генетического почвоведения. На примере сопряженного анализа эффектов природной и антропогенной эволюции почвенного покрова лесостепи Среднерусской возвышенности показана перспективность интегрированного исследования двух указанных категорий эволюции почв на близкой методической и методологической основах.

Обосновано новое направление изучения антропогенной эволюции почвенного покрова - с помощью метода агрохронорядов почвенных ареалов и с учетом принципа позиционно-ландшафтных аналогий.

Сведения, содержащиеся в палеогеографической и историко-географической частях исследования, представляют интерес для историков и археологов, так как могут быть использованы при анализе проблемы взаимодействия общества и природы на разных исторических этапах освоения лесостепи Среднерусской возвышенности.

Результаты исследования нашли применение в чтении автором учебных курсов по дисциплинам «Почвоведение», «Экология почв», «Историческая география».

Основные защищаемые положения

  1. Современный почвенный покров лесостепи Среднерусской возвышенности является интегральным результатом сложного взаимодействия естественных и антропогенных факторов его позднеголоценовой эволюции. Воздействие этих факторов обусловило хроноэволюционную неоднородность почвенного покрова. Дивергенция компонентов почвенного покрова лесостепи в процессе естественного позднеголоценового развития сменилась конвергенцией компонентов почвенного покрова в период распашки территории.

  2. В пределах южной половины Среднерусской возвышенности выделяются две позднеголоценовые стадии естественного формирования почвенного покрова лесостепи: начальная стадия гомогенного черноземного почвенного покрова (3900-1900 л.н.), и современная стадия гетерогенного почвенного покрова с участием двух зональных типов почв - черноземов и серых лесных (1900 л.н. - XVI век). Появление серых лесных почв первоначально произошло в придолинных частях водораздельных поверхностей под нагорно-лесной растительностью и затем - в центральных частях междуречий, которые зарастали лесами позднее.

  3. Длительность эволюционной трансформации автоморфных черноземов в серые лесные почвы определялась литологическим составом почвообразующих пород. Она составляла: на песках и супесях 1000-1500 лет, на легких суглинках около 1500 лет, на средних суглинках 1500-2000 лет, на тяжелых суглинках 2000-2400 лет, на глинах более 2400 лет. Стадиальность эволюционной трансформации черноземов в серые лесные почвы осложнялась естественными флуктуациями климата - в течение кратковременных эпизодов его аридизации происходил возврат почв в подтипы предшествующих стадий их эволюции.

  4. В пределах лугово-степных территорий типичной лесостепи на протяжении последних 3500 лет проявились литогенные эволюционные ряды черноземов. На карбонатных лессовидных суглинках черноземы типичные карбонатные преобразовались в черноземы типичные обычные; на тяжелых выщелоченных суглинках черноземы типичные трансформировались в черноземы выщелоченные; при близком залегании засоленных палеоген-

неогеновых глин черноземы солонцеватые эволюционировали в черноземы типичные.

5. Современный этап непрерывного земледельческого освоения территории
лесостепи Среднерусской возвышенности начался более 400 лет назад.
Согласно полученным данным, на севере региона возраст распашки почв
составляет 430-140 лет, а на юге региона - 320-120 лет. Агротехногенная
эволюция почв в пределах широколиственно-лесных участков лесостепи
происходила на уровне смен почвенных типов (серые лесные - черноземы),

а на лугово-степных участках - на уровне смен почвенных родов и подтипов (черноземы типичные обычные - черноземы типичные карбонатные, черноземы выщелоченные - черноземы типичные). Период указанных антропогенных трансформаций почв и почвенного покрова составляет 150-300 лет.

  1. Агротехногенная эволюция серых лесостепных почв, сформированных на лессовидных карбонатных суглинках, характеризуется двумя стадиями. Деградационно-консервативная стадия охватывает первые 50-100 лет распашки. Проградационно-черноземная стадия проявляется при дальнейшей распашке, когда стабилизируется структурное состояние пахотных горизонтов и улучшается структурное состояние подпахотной толщи, в средней части профилей происходит накопление гумуса, степень перерытости землероями возрастает.

  2. Агротехногенная эволюция лесостепных черноземов, сформированных на лессовидных карбонатных суглинках, характеризуется также двумя стадиями. Деградационная миграционно-гумусовая стадия охватывает первые 50-100 лет распашки. Деградационная карбонатно-щелочная стадия проявляется при дальнейшей распашке.

  3. Агротехногенная и естественная эволюция лесостепных почв Среднерусской возвышенности характеризуются противоположной направленностью. В пределах широколиственно-лесных территорий природный тренд эволюции заключается в трансформации черноземов в серые лесные почвы, а агротехногенный тренд эволюции - в проградации серых лесных почв в черноземы. На лугово-степных участках в процессе естественной эволюции происходит формирование более гумусированных, мощных, менее карбонатных черноземов, тогда как агротехногенный тренд направлен на

дегумификацию, снижение мощности гумусовых профилей и окарбоначивание черноземов. 9. Почвенный покров лесостепи Среднерусской возвышенности состоит из хроно-эволюционных ареалов, возникших под влиянием природных и антропогенных факторов. Хроно-эволюционные ареалы представляют собой участки почвенного покрова, для которых характерна однотипность позднеголоценовой эволюции почвообразования. Они различаются по возрасту современного сочетания факторов почвообразования, трендам, стадиям и темпам развития почв. Для антропогенных хроно-эволюционных ареалов позднеголоценовый этап эволюции ограничивается последними несколькими столетиями.

Апробация результатов. Материалы и результаты исследований, положенных в основу диссертации, докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных и региональных конференциях «Оптимизация, прогноз и охрана природной среды» (Москва, 1986), «Археологические исследования в Центральном Черноземье в двенадцатой пятилетке» (Белгород, 1990), «Экологические проблемы в преподавании гуманитарных и естественно-научных дисциплин в педагогических вузах» (Белгород, 1989), «Экология в теории и практике» (Белгород, 1992), «Проблемы экологии в практике педагогического образования и в производстве» (Белгород, 1994), «Принципы формирования сети особо охраняемых природных территорий Белгородской области» (Белгород-Борисовка, 1997), «Экологические и генетические аспекты флоры и фауны Центральной России» (Белгород, 1996), «Юг России в прошлом и настоящем: история, экономика, культура» (Белгород, 1998), «Региональные проблемы прикладной экологии» (Белгород, 1998), «Экология человека: от прошлого к будущему» (Москва, 2000), «Экологическая безопасность и здоровье людей в XXI веке» (Белгород, 2000), «Функции почв в биосферно-геосферных системах» (Москва, 2001), «Проблемы природной и антропогенной эволюции почв» (Пущино, 2001), «Историческая геоэкология, география и природопользование: новые направления и методы исследования» (СПб, 2002), «Социально-экологическое образование учащейся молодежи» (Белгород, 2003), «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 2004),

на научных семинарах лаборатории генезиса и эволюции почв ИГ РАН (2003), Пущинского отделения Докучаевского общества почвоведов РАН (2003), на кафедрах геохимии ландшафтов и географии почв, физической географии России и ландшафтоведения географического факультета МГУ (2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 работ, в том числе 1 монография, 1 учебное пособие, 15 статей в рецензируемых журналах.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, включает 220 страниц текста, 67 рисунков и 37 таблиц. Список использованных источников насчитывает 363 работы, из которых 40 - на иностранных языках.

Предлагаемая работа выполнялась автором в период докторантуры (2002-2005 гг.) на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ.

Считаю своим долгом выразить искреннюю и глубокую признательность моему научному консультанту - доктору географических наук, заслуженному деятелю науки РФ, профессору географического факультета МГУ А.Н. Геннадиеву, оказывавшему всемерную действенную помощь и поддержку на всех этапах выполнения моей работы.

При обсуждении результатов исследования постоянную помощь конструктивными советами оказывал зав. кафедрой геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ, член-корреспондент РАН, профессор Н.С. Касимов. В организации полевых исследований и сборе материала существенную помощь оказал доктор географических наук, профессор Ф.Н. Лисецкий. В разные годы автор сотрудничал с А.Л. Александровским, Н.П. Авиловым, П.М. Авраменко, А.Н. Бессудновым, А.Н. Геннадиевым, Е.П. Глазуновым, П.В. Голеусовым, А.Г. Дьяченко, Н.С. Касимовым, В.В. Колодой, Д.Е. Конюшковым, А.В. Куликовым, Ф.Н. Лисецким, С.Д. Лицуковым, СВ. Лукиным, А.П. Медведевым, Ю.П. Матвеевым, А.Б. Мирошниковым, А.Н. Петиным, Т.А. Пузановой, И.Ю. Савиным, В.А. Сарапулкиным, Г.Е. Свистуном, С.С. Чернянским, О.А. Чепелевым, И.Т. Шатохиным. Всем им, а также сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ автор выражает большую благодарность.

Подобные работы
Швецова Ларина Валерьевна
Эволюция природной среды Юго-Восточной части Предалтайской равнины в голоцене
Драчева Наталья Александровна
Голоценовая эволюция почв речных террас западной части Заволжской лесостепи и степи
Кирвякова Анна Валерьевна
Эрозия почв юго-западной части Ставропольской возвышенности и прилегающих территорий Прикубанской равнины : по материалам дистанционного зондирования Земли
Гильдин Сергей Михайлович
Эволюция береговой зоны восточной части Финского залива в голоцене
Михайлюк Виктор Иванович
Засоленные почвы пойм малых рек юго-запада Украины, их эволюция при мелиорации
Косарева Юлия Михайловна
Эволюция почв высокогорной части Хибинского массива в голоцене
Плеханова Людмила Николаевна
Природно-антропогенная эволюция почв речных долин степного Зауралья во второй половине голоцена
Ельцов Максим Витальевич
Эволюция почв сухостепной зоны Приволжской возвышенности за последние 50 веков
Васенёв Иван Иванович
Почвенные сукцессии как форма эволюции почв таежных и антропогенно измененных лесостепных экосистем
Васенёв Иван Иванович
Почвенные сукцессии как форма эволюции почв таежных и антропогенно измененных лесостепных экосистем

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net