МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ
Біологічний інститут
Кафедра грунтознавства та екології грунтів
Реферат на тему:
Деякі географічні гіпотези сучасного формування другого гумусового горизонту Західного Сибіру
Томськ - 2008
Введення
Дискусії про природу другий гумусових горизонтів у грунтах південної тайги, подтайгі і лісостепу Східно-Європейської рівнини, Зауралля та Західного Сибіру ось вже близько ста років. Перші роботи, присвячені цьому цікавому грунтовому утворення в Західному Сибіру, були зроблені Д. А. Драніцин (1914). З тих пір була виконана величезна робота з вивчення цих грунтів. Всі автори, які працювали в Західному Сибіру, не обходили увагою грунту з другим гумусовим горизонтом, це утворення ставилося на чільне палеоландшафтних реконструкцій, масштаби зміщення природних зон визначали за наявності в грунтах цих горизонтів, приймаючи їх за маркери темноцветних полугідроморфние або автоморфних грунтів.
З моменту появи перших робіт кількість інформації багаторазово зросла, а різні точки зору на утворення другого гумусових горизонтів стали взаємовиключними. Так частина дослідників твердо стоїть на формуванні другого гумусового горизонту в минулі етапи функціонування ландшафтів (Д. А. Драніцин (1914), К. Д. Глінка (1923), Р. С. Ільїн (1937), Б. Ф. Петров (1937 ), Є. М. Іванова, П. А. Двинских (1944), І. М. Гаджієв (1964), К. А. Уфімцева (1966), та ін.) Інші ж наполягають на його відповідність сучасним специфічним почвообразовательном процесі (К. А. Кузнєцов (1948, 1956, 1964), В. В. Пономарьова (1951, 1956, 1964), В. В. Пономарьова, Ю. С. Толчельніков (1968 ), К. П. Горшенін (1957), А. І. Троїцький, Є. І. Парфьонова (1966), С. В. Бойко (1968), Н. Д. Давидова (1969), А. С. Керженцев ( 1972), та ін.) З'явилися і синтетичні теорії, що поєднують в собі історичні причини появи і сучасні механізми підтримки в рівновазі другий гумусових горизонтів (Гаджієв, Дергачова (1977), Гаджієв, Симонов (1977)). Порівнюючи такі різні точки зору на це явище, що має одне ім'я, мимоволі приходиш до висновку, що під цим ім'ям ховаються різноманітні грунтові освіти, конвергентно схожі між собою. Тому більш ніж напевно гіпотеза і механізм, запропонований кожним з авторів дієвий у певних умовах, а в більшості випадків вони діють у комплексі, приводячи дослідників до різних висновків, коли останні схоплюють лише одну з сторін грунтоутворювального процесу.
Відзначимо, що для гіпотез розглядають другу гумусовий горизонт як реліктове освіта характерна система профільних доказів, куди залучаються переважно дані про склад і властивості гумусу, значно менше використовуються ландшафтні докази. Автори, що стоять на позиціях про сучасну природі більше призводять доводів ландшафтного рівня. До того ж не однакові і території, яких розроблялися альтернативні гіпотези утворення грунтів з другими гумусовими горизонтами. Версії про формування горизонту в даний час розроблені для южнотаежних ялицевих і кедрово-ялицево-ялицевих екосистем добре дренованих територій Прічулимья і Прііртишья. Синтетична гіпотеза Гаджиєва і Дергачова (1977) побудована на підставі дослідження грунту темнохвойной южнотаежной геосистеми сильно заболоченій, такі розрізнені Васюганської рівнини. Прихильники реліктової гіпотези працювали в широкому спектрі географічних умов від середньої тайги до лісостепу Східно-Європейської рівнини, Західної і Середньої Сибіру.
Як вже згадувалося, при вивченні грунтів з другим гумусовим горизонтом приділялася їх хімічним властивостям, особливо фракційного складу гумусу. Менше в літературі зустрічається детальних морфологічних описів подібних грунтів, і лише поодинокі автори досліджували детальне положення грунтів в мезо-та мікрорельєфі, особливості сполучення грунтів з другим гумусовим горизонтом з вище і нижче розташованими по катенах грунтами, структури грунтового покриву на рівні грунтових комбінацій.
Сучасний розвиток вчення про функції грунтів у біосфері вимагає від грунтової науки розвитку досліджень, які показують особливості сучасної динаміки грунтів, їх функціонування. У зв'язку з цим великий інтерес представляє аналіз моделей передбачають пояснення походження другого гумусового горизонту в рамках сучасних біогеоценотіческіх явищ, тому що такі концепції розкривають особливості функціонування грунтів як компонентів екосистем, на відміну від концепцій, за якими грунту лише зберігають колишні ознаки темноцветних грунтів. Ніхто не говорить, що грунти не можуть володіти реліктовими, залишковими, похованими гумусовими горизонтами. Мова лише йде про те, що не всі подібні горизонти утворилися давно, в степових умовах. Але деяка їх частина відповідає і сучасним лісовим умовами, часто будучи свідком динамічної зміни рослинних угруповань. Саме з причини набагато гіршій розробки теорії формування сучасних другий гумусових горизонтів і через більш складного механізму протікання цих явищ (на відміну від механічного поховання, або руйнування вже сформованих гумусових профілів) вони будуть розглянуті в рефераті. Це концепції, в яких робиться наголос на топологічний положення грунтів, динаміку біоценозів і напруженість біологічного кругообігу.
Класифікація другий гумусових горизонтів
Наука робиться людьми, з цим важко сперечатися. Тому зовсім не дивно, що будь-яка наукова істина завжди може виявитися не істиною в силу початкової суб'єктивності, яка виникає з її людської природи. Будь-яка правда изреченная словами є брехня. Наукове співтовариство це давно усвідомили, тому вже нікого не дивує, що наука це власне не набір істин природи, а лише взаємопов'язаний конгломерат ідей, який з тим чи іншим успіхом мімікрує під абсолютні закони природи. Якщо тримати на думці така властивість наукових істин і згадати приклади з історії науки, то мимоволі прийдеш до висновку, що будь-яка колективна теоретична конструкція починає свій початок з якого то суб'єктивного затвердження претендує на всеохопність, що при вдалому збігу обставин притягує до першопрохідникові однодумців і опонентів. І з цього моменту починаються теоретичні баталії. Радикальні думки, конфронтації. Зрештою, в силу колективної природи науки, крайні точки зору в науковій суперечці або зливаються воєдино, або приймають один від одного якісь то риси і формується що то компромісне, середнє і найчастіше більш чітко хапають реальність. Це й не дивно. Як би не був широко розвинений вчена людина, він не зможе охопити всю реальність, яка до того ж володіє, як встановила постмодерністська наука, здатністю самоорганізації та фундаментальної непізнаваністю, в силу семіотичних обмежень.
Грунтознавство не є винятком з правил. Незважаючи на зовнішню монолітність науки, що вже має насторожувати, при більш детальному проникненні в суть деяких теоретичних проблем розумієш, що це оманливе враження. По всій видимості нечисленність «думаючих» грунтознавців не дозволяє вступати в конфронтацію, до того ж численні проблеми виживання грунтознавства як наукової системи вимагає згуртування сил і вже не до чвар. Однак розколи є, як приклад це діаметрально протилежні точки зору на проблему формування другого гумусового горизонту. Тут, взагалі то, стикаються два фундаментальних погляду на грунт - статичний і динамічний. Звідси і категоричність у висновках. Подібна категоричність виникала через роботу на конкретній території, де виявлялися освіти подібні з другими гумусовими горизонтами, описаними в літературі. Тому автоматично присвоювалося те ж найменування, а часто і ті ж пояснення їх природи. Виходила здебільшого робота під копірку з першопрохідців. У підсумку під одну назву була поміщена географічно і генетично різнорідна група грунтових утворень (що означає). Назва одне (що означає) - другий гумусовий горизонт (є й інші менш поширені назви, але синонімічні цього), а раз так, то і конкретний висновок, отриманий на конкретному об'єкті автоматично дослідниками екстраполювати на всю групи означає. Тобто, по суті, виникла ситуація, коли безліч означуваним було виражено одним означає. Надалі ситуація була усвідомлена і виникла класифікація другий гумусових горизонтів, де кожному означаемому привласнили означає, а поняття «другий гумусовий горизонт» залишили як збірне. Але в класифікацію не включили ілювіально-гумусові горизонти, тим самим не визнавши можливість частині другій гумусових горизонтів суглинних і глинистих грунтів формуватися в сучасних умовах. Включили лише групу «ефемерних» горизонтів. Нижче наведу цю класифікацію (Караваєва та ін, 1986):
I. Інсітние педорелікти - характеризуються нерухомістю грунтової товщі з моменту виникнення другого гумусового горизонту до моменту спостереження.
1) палеокліматогенний - це класичний горизонт, педорелікт одного з попередніх ландшафтно-кліматичних етапів темноцветних грунтоутворення в голоцені, що трансформується in situ в автономних грунтах, головним чином оподзоліванія;
2) палеогідрогенний - релікт минулого етапу грунтоутворення в голоцені, пов'язаного з неглибоким заляганням грунтових вод;
3) турбаціонний - це фрагменти органогенного горизонту якогось минулого етапу еволюції даної інсітной грунту, але самі ці фрагменти лежать не in situ, а переміщені головним чином у вертикальному напрямку, поховані педотурбаціямі;
4) краткоперіодіческій («ефемерний», біогенної-циклічний) - формується в певні періоди підвищеної біогенного екосистем, а потім зникає.
5) посткарбонатний.
II. Поховані педо-і літорелікти - група другого гумусових горизонтів, яка характеризується різними екзогенними порушеннями грунтової товщі, що відбуваються після формування грунтової товщі.
1) похований педорелікт - гумусовий горизонт, сформований in situ, а потім похований під відносно малопотужним наносом, в якому сформувалися грунтовий горизонти.
2) похований педоліторелікт - це горизонт похований і екзогенно переміщений, це фрагменти органогенних грунтових горизонтів різного віку та генезису, сильно трансформовані і омолоджені, - педорелікти, перетворені на літорелікти.
3) похований літорелікт - це горизонт, точніше шар, утворений в результаті перетворення непочвенних органогенних прошарків або їх фрагментів процесами грунтоутворення (наприклад, сапропелевідних опадів у товщі озерно-льодовикових відкладень).
III. Відкопані літо-(педо-) релікти - це третя група, яка представляє собою гумусові горизонти різного віку та генезису глибоко поховані в літологічних товщах, але розкриті денудацією (найчастіше на схилах). Вони можуть імітувати сучасний гумусовий горизонт, а також педо-і педоліторелікти двох попередніх груп.
Автори класифікації об'єднали грунту з «не денними» гумусовими горизонтами в збірну групу вийшовши навіть за межі класичного сенсу цього терміна, що відноситься до знаходяться на глибині темноцветних горизонтів грунтів лісової зони. Таке групування зручна в роботі і для кожного конкретного випадку можна вибирати з існуючого набору.
Однак у науці існує опозиція - автори, роботи яких були написані до появи цієї схеми (Керженцев, 1972; Нечаєва, 1980; Пономарьова, Плотнікова, 1980; Нечаєва, Щетников, 1982). Виходячи з написаного ними, можна запропонувати ще одну групу друге гумусових горизонтів, які відповідають сучасним умовам. По всій видимості, ці горизонти повинні бути виведені з груп палеокліматогенних, а також палеогідрогенних утворень.
Гіпотези сучасного походження другого гумусового горизонту
Нижче розглянемо три основні аргументовані гіпотези розкривають механізми формування другого гумусових горизонтів у сучасних умовах грунтоутворення.
Гіпотеза В. В. Пономарьової (1968, 1980).
Концептуальною основою гіпотези служить положення про можливість міграції недонасищенних Ca 2 + ГК фр. 2 по профілю з їх осадженням на кальцієвих геохімічних бар'єрах.
Автор виділяє чотири головних доводу прихильників реліктовості другий гумусового горизонту і піддає їх критики (Пономарьова, Плотнікова, 1980).
Перший аргумент полягає в тому, що прихильники реліктової гіпотези бачать підтвердження своєї точки зору в різному складі гумусу горизонтів А1 і АH: у першому переважають ФК, а з гумінових кислот - фракція 1, у другому - ЦК, головним чином фракція 2, пов'язана з кальцієм . Відмінності в складі гумусу і відображають різне походження досліджуваних горизонтів.
Автор бачить у такій думці відображення інерційності мислення грунтознавців, які таким складом гумусу спочатку підтверджували гіпотезу С. І. Коржинський про настання лісу на степ. З тих пір ця гіпотеза була залишена, але грунтознавці все ще продовжують шукати їй підтвердження. Як приклад грунтів в яких існує така ж ситуація з якісним складом гумусу за профілем вона призводить піщані підзоли, сучасне походження ілювіально-гумусового горизонту яких ніхто не оспорює. Дане порівняння досить вдало, оскільки за топологическому положенню дерново-підзолисті з другим гумусовим горизонтом та дерново-підзоли схожі, займаючи, як правило, підлеглі положення, або плоскі поверхні з утрудненим дренажем.
Другим аргументом є вказівка на більш значну оптичну щільність ГК другий гумусового горизонту в порівнянні з А1 в тому самому грунті, що свідчить про більш давнє походження ГК горизонту АH, ніж горизонту А1. Однак оптична щільність ЦК не може служити показником їх давнину, або молодості. Як говорить В. В. Пономарьова, такий довід ніким і нічим необгрунтований. Оптичні властивості ГК в загальному не залежать від їх віку, що добре видно на прикладі чорноземів мають високу оптичну щільність і сучасний вік.
Третім найбільш вагомим аргументом прихильники реліктовості призводять нездатність чорного гумусу мігрувати в грунтовому профілі, проте експериментами автора ця догма була зруйнована.
І четвертим аргументом є положення про невідповідність сучасної біокліматичної обстановці складу гумусу горизонту АH. Однак, як зазначає автор, за приклад беруться дерново-підзолисті грунти Європейської частини країни, в яких подібний горизонт відсутній, і переносяться на територію Західного Сибіру. Але умови останньої відрізняються від європейських і цілком можливо припустити, що саме така будова дерново-підзолистих грунтів найбільше відповідає сибірським умов.
Питанню про природу гумусу грунтів з другим гумусовим горизонтом В. В. Пономарьова (1980) надає широке грунтово-генетичне зміст, вписуючи їх у схему географічних закономірностей гумусообразованія від чорноземів до дерново-підзолистих грунтів. Чорний гумус чорноземів таїть у собі потенційну можливість розчинятися у воді і мігрувати в грунтовому профілі. Ця здатність реалізується в північному напрямку зі збільшенням кількості атмосферних опадів і зменшенням ступеня мінералізації кальцію при розкладанні рослинних залишків.
Потенційна здатність ЩДК розчиняться у воді, а при цьому, ймовірно, і оподзолівать грунт отримує поступово зростаючу на північ реалізацію: початкову слабку в вилужених і опідзолених чорноземах; сильнішу, цілком виразну в сірих лісових грунтах; ще більш сильну в грунтах, локально-перехідних від сірих до дерново-підзолистих з другим гумусовим горизонтом. Нарешті, саме освіта ЩДК припиняється у тайгово-лісовій зоні, де ми вступаємо в смугу дерново-підзолистих і підзолистих грунтів. Тут майже виключно ФК мігрують і оподзолівают грунту. ГК представлені невеликою кількістю БГК, майже нездатних до міграції в грунтах.
Гіпотеза Є. Г. Нечаєвої і А. І. Щетнікова (1982).
Гіпотеза цих авторів добре аргументована, спирається на географічний матеріал, у тому числі матеріали стаціонарних досліджень на території Прііртишья.
При дослідженні структури грунтового покриву в південній тайзі Західної і Середньої Сибіру авторами виявлені закономірності формування складного гумусового профілю відповідно до характеру поверхні. Показано, що природа другий гумусового горизонту пов'язана з біокліматичних умов і наявністю в грунтах фізико-хімічних бар'єрів на шляху, мігруючих зверху і з бічними потоками збагачених органічною речовиною грунтових розчинів.
У межах стаціонарів, розташованих на Тобольськом материку Нижнього Прііртишья і Прічунском плато Нижнього Пріангарья Є. Г. Нечаєвої і А. І. Щетніковим (1982) проведено пов'язаний аналіз результатів великомасштабного картування грунтового покриву експериментальних полігонів. Біологічний інститут
Кафедра грунтознавства та екології грунтів
Реферат на тему:
Деякі географічні гіпотези сучасного формування другого гумусового горизонту Західного Сибіру
| Виконав студент 6 курсу, групи 133 Лойко С. В. Перевірив доцент, к.б.н. Герасько Л. І. |
Введення
Дискусії про природу другий гумусових горизонтів у грунтах південної тайги, подтайгі і лісостепу Східно-Європейської рівнини, Зауралля та Західного Сибіру ось вже близько ста років. Перші роботи, присвячені цьому цікавому грунтовому утворення в Західному Сибіру, були зроблені Д. А. Драніцин (1914). З тих пір була виконана величезна робота з вивчення цих грунтів. Всі автори, які працювали в Західному Сибіру, не обходили увагою грунту з другим гумусовим горизонтом, це утворення ставилося на чільне палеоландшафтних реконструкцій, масштаби зміщення природних зон визначали за наявності в грунтах цих горизонтів, приймаючи їх за маркери темноцветних полугідроморфние або автоморфних грунтів.
З моменту появи перших робіт кількість інформації багаторазово зросла, а різні точки зору на утворення другого гумусових горизонтів стали взаємовиключними. Так частина дослідників твердо стоїть на формуванні другого гумусового горизонту в минулі етапи функціонування ландшафтів (Д. А. Драніцин (1914), К. Д. Глінка (1923), Р. С. Ільїн (1937), Б. Ф. Петров (1937 ), Є. М. Іванова, П. А. Двинских (1944), І. М. Гаджієв (1964), К. А. Уфімцева (1966), та ін.) Інші ж наполягають на його відповідність сучасним специфічним почвообразовательном процесі (К. А. Кузнєцов (1948, 1956, 1964), В. В. Пономарьова (1951, 1956, 1964), В. В. Пономарьова, Ю. С. Толчельніков (1968 ), К. П. Горшенін (1957), А. І. Троїцький, Є. І. Парфьонова (1966), С. В. Бойко (1968), Н. Д. Давидова (1969), А. С. Керженцев ( 1972), та ін.) З'явилися і синтетичні теорії, що поєднують в собі історичні причини появи і сучасні механізми підтримки в рівновазі другий гумусових горизонтів (Гаджієв, Дергачова (1977), Гаджієв, Симонов (1977)). Порівнюючи такі різні точки зору на це явище, що має одне ім'я, мимоволі приходиш до висновку, що під цим ім'ям ховаються різноманітні грунтові освіти, конвергентно схожі між собою. Тому більш ніж напевно гіпотеза і механізм, запропонований кожним з авторів дієвий у певних умовах, а в більшості випадків вони діють у комплексі, приводячи дослідників до різних висновків, коли останні схоплюють лише одну з сторін грунтоутворювального процесу.
Відзначимо, що для гіпотез розглядають другу гумусовий горизонт як реліктове освіта характерна система профільних доказів, куди залучаються переважно дані про склад і властивості гумусу, значно менше використовуються ландшафтні докази. Автори, що стоять на позиціях про сучасну природі більше призводять доводів ландшафтного рівня. До того ж не однакові і території, яких розроблялися альтернативні гіпотези утворення грунтів з другими гумусовими горизонтами. Версії про формування горизонту в даний час розроблені для южнотаежних ялицевих і кедрово-ялицево-ялицевих екосистем добре дренованих територій Прічулимья і Прііртишья. Синтетична гіпотеза Гаджиєва і Дергачова (1977) побудована на підставі дослідження грунту темнохвойной южнотаежной геосистеми сильно заболоченій, такі розрізнені Васюганської рівнини. Прихильники реліктової гіпотези працювали в широкому спектрі географічних умов від середньої тайги до лісостепу Східно-Європейської рівнини, Західної і Середньої Сибіру.
Як вже згадувалося, при вивченні грунтів з другим гумусовим горизонтом приділялася їх хімічним властивостям, особливо фракційного складу гумусу. Менше в літературі зустрічається детальних морфологічних описів подібних грунтів, і лише поодинокі автори досліджували детальне положення грунтів в мезо-та мікрорельєфі, особливості сполучення грунтів з другим гумусовим горизонтом з вище і нижче розташованими по катенах грунтами, структури грунтового покриву на рівні грунтових комбінацій.
Сучасний розвиток вчення про функції грунтів у біосфері вимагає від грунтової науки розвитку досліджень, які показують особливості сучасної динаміки грунтів, їх функціонування. У зв'язку з цим великий інтерес представляє аналіз моделей передбачають пояснення походження другого гумусового горизонту в рамках сучасних біогеоценотіческіх явищ, тому що такі концепції розкривають особливості функціонування грунтів як компонентів екосистем, на відміну від концепцій, за якими грунту лише зберігають колишні ознаки темноцветних грунтів. Ніхто не говорить, що грунти не можуть володіти реліктовими, залишковими, похованими гумусовими горизонтами. Мова лише йде про те, що не всі подібні горизонти утворилися давно, в степових умовах. Але деяка їх частина відповідає і сучасним лісовим умовами, часто будучи свідком динамічної зміни рослинних угруповань. Саме з причини набагато гіршій розробки теорії формування сучасних другий гумусових горизонтів і через більш складного механізму протікання цих явищ (на відміну від механічного поховання, або руйнування вже сформованих гумусових профілів) вони будуть розглянуті в рефераті. Це концепції, в яких робиться наголос на топологічний положення грунтів, динаміку біоценозів і напруженість біологічного кругообігу.
Класифікація другий гумусових горизонтів
Наука робиться людьми, з цим важко сперечатися. Тому зовсім не дивно, що будь-яка наукова істина завжди може виявитися не істиною в силу початкової суб'єктивності, яка виникає з її людської природи. Будь-яка правда изреченная словами є брехня. Наукове співтовариство це давно усвідомили, тому вже нікого не дивує, що наука це власне не набір істин природи, а лише взаємопов'язаний конгломерат ідей, який з тим чи іншим успіхом мімікрує під абсолютні закони природи. Якщо тримати на думці така властивість наукових істин і згадати приклади з історії науки, то мимоволі прийдеш до висновку, що будь-яка колективна теоретична конструкція починає свій початок з якого то суб'єктивного затвердження претендує на всеохопність, що при вдалому збігу обставин притягує до першопрохідникові однодумців і опонентів. І з цього моменту починаються теоретичні баталії. Радикальні думки, конфронтації. Зрештою, в силу колективної природи науки, крайні точки зору в науковій суперечці або зливаються воєдино, або приймають один від одного якісь то риси і формується що то компромісне, середнє і найчастіше більш чітко хапають реальність. Це й не дивно. Як би не був широко розвинений вчена людина, він не зможе охопити всю реальність, яка до того ж володіє, як встановила постмодерністська наука, здатністю самоорганізації та фундаментальної непізнаваністю, в силу семіотичних обмежень.
Грунтознавство не є винятком з правил. Незважаючи на зовнішню монолітність науки, що вже має насторожувати, при більш детальному проникненні в суть деяких теоретичних проблем розумієш, що це оманливе враження. По всій видимості нечисленність «думаючих» грунтознавців не дозволяє вступати в конфронтацію, до того ж численні проблеми виживання грунтознавства як наукової системи вимагає згуртування сил і вже не до чвар. Однак розколи є, як приклад це діаметрально протилежні точки зору на проблему формування другого гумусового горизонту. Тут, взагалі то, стикаються два фундаментальних погляду на грунт - статичний і динамічний. Звідси і категоричність у висновках. Подібна категоричність виникала через роботу на конкретній території, де виявлялися освіти подібні з другими гумусовими горизонтами, описаними в літературі. Тому автоматично присвоювалося те ж найменування, а часто і ті ж пояснення їх природи. Виходила здебільшого робота під копірку з першопрохідців. У підсумку під одну назву була поміщена географічно і генетично різнорідна група грунтових утворень (що означає). Назва одне (що означає) - другий гумусовий горизонт (є й інші менш поширені назви, але синонімічні цього), а раз так, то і конкретний висновок, отриманий на конкретному об'єкті автоматично дослідниками екстраполювати на всю групи означає. Тобто, по суті, виникла ситуація, коли безліч означуваним було виражено одним означає. Надалі ситуація була усвідомлена і виникла класифікація другий гумусових горизонтів, де кожному означаемому привласнили означає, а поняття «другий гумусовий горизонт» залишили як збірне. Але в класифікацію не включили ілювіально-гумусові горизонти, тим самим не визнавши можливість частині другій гумусових горизонтів суглинних і глинистих грунтів формуватися в сучасних умовах. Включили лише групу «ефемерних» горизонтів. Нижче наведу цю класифікацію (Караваєва та ін, 1986):
I. Інсітние педорелікти - характеризуються нерухомістю грунтової товщі з моменту виникнення другого гумусового горизонту до моменту спостереження.
1) палеокліматогенний - це класичний горизонт, педорелікт одного з попередніх ландшафтно-кліматичних етапів темноцветних грунтоутворення в голоцені, що трансформується in situ в автономних грунтах, головним чином оподзоліванія;
2) палеогідрогенний - релікт минулого етапу грунтоутворення в голоцені, пов'язаного з неглибоким заляганням грунтових вод;
3) турбаціонний - це фрагменти органогенного горизонту якогось минулого етапу еволюції даної інсітной грунту, але самі ці фрагменти лежать не in situ, а переміщені головним чином у вертикальному напрямку, поховані педотурбаціямі;
4) краткоперіодіческій («ефемерний», біогенної-циклічний) - формується в певні періоди підвищеної біогенного екосистем, а потім зникає.
5) посткарбонатний.
II. Поховані педо-і літорелікти - група другого гумусових горизонтів, яка характеризується різними екзогенними порушеннями грунтової товщі, що відбуваються після формування грунтової товщі.
1) похований педорелікт - гумусовий горизонт, сформований in situ, а потім похований під відносно малопотужним наносом, в якому сформувалися грунтовий горизонти.
2) похований педоліторелікт - це горизонт похований і екзогенно переміщений, це фрагменти органогенних грунтових горизонтів різного віку та генезису, сильно трансформовані і омолоджені, - педорелікти, перетворені на літорелікти.
3) похований літорелікт - це горизонт, точніше шар, утворений в результаті перетворення непочвенних органогенних прошарків або їх фрагментів процесами грунтоутворення (наприклад, сапропелевідних опадів у товщі озерно-льодовикових відкладень).
III. Відкопані літо-(педо-) релікти - це третя група, яка представляє собою гумусові горизонти різного віку та генезису глибоко поховані в літологічних товщах, але розкриті денудацією (найчастіше на схилах). Вони можуть імітувати сучасний гумусовий горизонт, а також педо-і педоліторелікти двох попередніх груп.
Автори класифікації об'єднали грунту з «не денними» гумусовими горизонтами в збірну групу вийшовши навіть за межі класичного сенсу цього терміна, що відноситься до знаходяться на глибині темноцветних горизонтів грунтів лісової зони. Таке групування зручна в роботі і для кожного конкретного випадку можна вибирати з існуючого набору.
Однак у науці існує опозиція - автори, роботи яких були написані до появи цієї схеми (Керженцев, 1972; Нечаєва, 1980; Пономарьова, Плотнікова, 1980; Нечаєва, Щетников, 1982). Виходячи з написаного ними, можна запропонувати ще одну групу друге гумусових горизонтів, які відповідають сучасним умовам. По всій видимості, ці горизонти повинні бути виведені з груп палеокліматогенних, а також палеогідрогенних утворень.
Гіпотези сучасного походження другого гумусового горизонту
Нижче розглянемо три основні аргументовані гіпотези розкривають механізми формування другого гумусових горизонтів у сучасних умовах грунтоутворення.
Гіпотеза В. В. Пономарьової (1968, 1980).
Концептуальною основою гіпотези служить положення про можливість міграції недонасищенних Ca 2 + ГК фр. 2 по профілю з їх осадженням на кальцієвих геохімічних бар'єрах.
Автор виділяє чотири головних доводу прихильників реліктовості другий гумусового горизонту і піддає їх критики (Пономарьова, Плотнікова, 1980).
Перший аргумент полягає в тому, що прихильники реліктової гіпотези бачать підтвердження своєї точки зору в різному складі гумусу горизонтів А1 і АH: у першому переважають ФК, а з гумінових кислот - фракція 1, у другому - ЦК, головним чином фракція 2, пов'язана з кальцієм . Відмінності в складі гумусу і відображають різне походження досліджуваних горизонтів.
Автор бачить у такій думці відображення інерційності мислення грунтознавців, які таким складом гумусу спочатку підтверджували гіпотезу С. І. Коржинський про настання лісу на степ. З тих пір ця гіпотеза була залишена, але грунтознавці все ще продовжують шукати їй підтвердження. Як приклад грунтів в яких існує така ж ситуація з якісним складом гумусу за профілем вона призводить піщані підзоли, сучасне походження ілювіально-гумусового горизонту яких ніхто не оспорює. Дане порівняння досить вдало, оскільки за топологическому положенню дерново-підзолисті з другим гумусовим горизонтом та дерново-підзоли схожі, займаючи, як правило, підлеглі положення, або плоскі поверхні з утрудненим дренажем.
Другим аргументом є вказівка на більш значну оптичну щільність ГК другий гумусового горизонту в порівнянні з А1 в тому самому грунті, що свідчить про більш давнє походження ГК горизонту АH, ніж горизонту А1. Однак оптична щільність ЦК не може служити показником їх давнину, або молодості. Як говорить В. В. Пономарьова, такий довід ніким і нічим необгрунтований. Оптичні властивості ГК в загальному не залежать від їх віку, що добре видно на прикладі чорноземів мають високу оптичну щільність і сучасний вік.
Третім найбільш вагомим аргументом прихильники реліктовості призводять нездатність чорного гумусу мігрувати в грунтовому профілі, проте експериментами автора ця догма була зруйнована.
І четвертим аргументом є положення про невідповідність сучасної біокліматичної обстановці складу гумусу горизонту АH. Однак, як зазначає автор, за приклад беруться дерново-підзолисті грунти Європейської частини країни, в яких подібний горизонт відсутній, і переносяться на територію Західного Сибіру. Але умови останньої відрізняються від європейських і цілком можливо припустити, що саме така будова дерново-підзолистих грунтів найбільше відповідає сибірським умов.
Питанню про природу гумусу грунтів з другим гумусовим горизонтом В. В. Пономарьова (1980) надає широке грунтово-генетичне зміст, вписуючи їх у схему географічних закономірностей гумусообразованія від чорноземів до дерново-підзолистих грунтів. Чорний гумус чорноземів таїть у собі потенційну можливість розчинятися у воді і мігрувати в грунтовому профілі. Ця здатність реалізується в північному напрямку зі збільшенням кількості атмосферних опадів і зменшенням ступеня мінералізації кальцію при розкладанні рослинних залишків.
Потенційна здатність ЩДК розчиняться у воді, а при цьому, ймовірно, і оподзолівать грунт отримує поступово зростаючу на північ реалізацію: початкову слабку в вилужених і опідзолених чорноземах; сильнішу, цілком виразну в сірих лісових грунтах; ще більш сильну в грунтах, локально-перехідних від сірих до дерново-підзолистих з другим гумусовим горизонтом. Нарешті, саме освіта ЩДК припиняється у тайгово-лісовій зоні, де ми вступаємо в смугу дерново-підзолистих і підзолистих грунтів. Тут майже виключно ФК мігрують і оподзолівают грунту. ГК представлені невеликою кількістю БГК, майже нездатних до міграції в грунтах.
Гіпотеза Є. Г. Нечаєвої і А. І. Щетнікова (1982).
Гіпотеза цих авторів добре аргументована, спирається на географічний матеріал, у тому числі матеріали стаціонарних досліджень на території Прііртишья.
При дослідженні структури грунтового покриву в південній тайзі Західної і Середньої Сибіру авторами виявлені закономірності формування складного гумусового профілю відповідно до характеру поверхні. Показано, що природа другий гумусового горизонту пов'язана з біокліматичних умов і наявністю в грунтах фізико-хімічних бар'єрів на шляху, мігруючих зверху і з бічними потоками збагачених органічною речовиною грунтових розчинів.
Рельєф досліджених полігонів відповідає найбільш поширеній у літературі положенню про приуроченості грунтів з другим гумусовим горизонтом (автори вводять його позначення - H) до плакорні поверхнях і пологих схилах. Крім рельєфу, спільність полігонів проявляється в характері рослинності (темнохвойні, переважно ялицеві з добре вираженим підліском зеленомошние трав'янисті лісу), грунтоутворюючих порід (покривних глин і лесовидних суглинків) і в глибокому заляганні грунтових вод. Майданчики дослідження знаходяться в різних регіонах Сибіру - Західної і Середньої, що надає їм свою специфіку. Так, Нижнього Приангар'я властива менша зволоженість і в цілому більш континентальний клімат. Грунти мають менш потужну елювіірованную частина профілю (близько 50 см) в порівнянні з западносибирскими, де вона, включаючи А2В, досягає 70-60 см.
У відповідності з рельєфом полігонів у кожному з них виділяється по три сполучення грунтів:
1) слабопохилих пріводораздельних поверхонь з яскраво вираженим замкнуто-балки-западини мікрорельєфом;
2) верхніх і середніх частин пологих схилів з улоговинами мікрорельєфом ерозійного походження;
3) нижніх частин цих схилів - від переважно ложбінообразних западин до виразних позитивних форм поверхні (мікроводоразделов).
У першому поєднанні переважають комплекси, представлені переважно мелкодерново-підзолистими грунтами, меншою мірою - дерново-підзолистими і ще менше - дерново-і перегнійно-підзолисто-глеюваті. Грунти опуклих мікроповерхностей позбавлені другий гумусового горизонту або мають світло-сірі плями в елювіально частині профілю. Грунтам мікросклонов і негативних форм рельєфу властивий майже повсюдно розташований в середній її частині другій гумусовий горизонт.
Для другого поєднання верхньої та середньої частин схилів з більш зволоженими умовами за рахунок внутріпочвенного підтікання вологи з плакорах характерні комплекси дерново-підзолистих, перегнійно-підзолисто-глеюватих (темноцветних) і в меншій мірі підзолистих грунтів. Усі грунту комплексу мають яскраві прояви внутріпочвенного акумуляції гумусу у вигляді другого гумусового горизонту.
Третє поєднання, внаслідок зазначеного динамічного характеру природних умов, утворюють комплекси всіх названих грунтів в рівній мірі. Для поєднання характерне значне поширення, особливо в Прііртишье, плямистостей потечногумусового характеру. Це обумовлено, з одного боку, збільшенням надходження сюди вологи з боковим грунтовим стоком, рясним розвитком трав'янистої надгрунтового покриву, а з іншого - посиленням міграційних процесів.
У зв'язку з розглянутою проблемою внутріпочвенного акумуляції гумусу відзначаються особливості розташування у грунтовому профілі друге гумусового горизонту. Показниками для градації вираженості горизонту служили інтенсивність його забарвлення і потужність. Так, потужність слабо вираженого світло-сірого горизонту - 12-13 см, середньо вираженого сірого і темно-сірого - 14-15 см і добре вираженого темно-сірого, майже чорного - близько 20 см.
При детальному картуванні грунтового поєднання Прііртишского полігону виявлено такі закономірності спряженості генетичних горизонтів у відповідності з мезо-та мікрорельєфом. У зв'язку із загальним пологосклоновая характером поверхні найбільш широко розповсюдженим є будову верхньої частини грунтового профілю: О - А1А2 - А2h - Н - А2В. У нижніх частинах схилів і в похилих ложбінообразних зниженнях акумуляція гумусу посилюється, і органогенна частина профілю має більш монолітне будова: О - А1 - А2h - Н - А2В. У замкнутих западинах диференціація органічної речовини ще більше слабшає, і грунти набувають потечногумусовий характер: О - А1 - А1А2 - А2h - А2g - А2Вg. На опуклих поверхнях і крутих схилах профіль має звичайне для підзолистих грунтів будову: О - А1А2 - А2 - А2В.
Про безпосередній ролі сучасних природних факторів у формуванні другого гумусового горизонту свідчить пряма кореляція верхньої його межі зі ступенем поверхневої зволоженості грунтів, зумовленої мікрорельєфом. Так, у грунтах нормального зволоження (підзолистих, дерново-підзолистих) горизонт Н розташований на глибині 20-25 см, в перегнійно-підзолисто-глеюватих - на глибині 30-40 см. Характерно також локально встречаемое розташування горизонту Н безпосередньо під А1. Такі грунти зустрічаються на схилі до широкого ложбінообразному пониження в Прііртишье. Це найбільш приємне в біоенергетичному щодо розташування з виростають тут трав'янистими з липою в підліску ялицево-смерековими лісами. Розташування темнішого, ніж горизонт А1, другого гумусового горизонту дуже близько до поверхні грунту можна пояснити осадженням що у грунт гумусових речовин біогенним кальцієм, звільняються в процесі розкладання рясного рослинного опаду. Кількість його, щорічно надходить на поверхню грунтів досліджених темнохвойних лісів, становить близько 30 ц / га в сухому вигляді. Вміст органічної речовини в лізіметріческіх водах з-під верхнього шару (10-15 см) грунтів темнохвойних лісів складає близько 60% сухого залишку. У його мінеральному речовині (прожареному залишку) близько 35% припадає на оксиди лужноземельних елементів. Мігруючі з поверхнево-грунтовими розчинами недоокислені внаслідок обмеженості термічних ресурсів рухливі продукти гуміфікації в залежності від фізико-хімічних умов утворюють на певній глибині грунтового профілю органогенні акумуляції. Підтвердженням інфільтраційної теорії походження другого гумусового горизонту служить приуроченість його до полого-схилових местоположениям з додатковим (делювіальні, внутріпочвенного) зволоженням. У яскраво виражених ложбінообразних западинах з проточним водним режимом другий гумусовий горизонт досягає максимальної потужності (до 30 см).
Важливий фактор диференціації органічної речовини у грунтовому профілі - його окислювально-відновна обстановка. Верхній частині профілю, що знаходиться тривалий час в стані надмірного зволоження і збагаченої рухомими формами органічної речовини, властиві переважно відновні умови. На виположистих поверхнях в нижній частині полегшеної елювіально товщі на контакті з важким лесовидних суглинків характерна наявність елювіально-глеевого горизонту А2g. Над ним, тобто в зоні найбільш частих змін окисно-відновних умов, і розташований як би підвішений, другий гумусовий горизонт. На більш дренованих поверхнях, де спостерігається відтік внутріпочвенного вод, другий гумусовий горизонт розташовується у верхній частині ілювіально горизонту, і в таких випадках його зазвичай позначають Вh, що підкреслює його ілювіально природу.
За спостереженнями на Пріангарском стаціонарі протягом вегетаційного сезону величина окислювально-відновного потенціалу (ОВП) в зоні розташування у грунтовому профілі друге гумусового горизонту становить 380-390 мВ, що близько до значення ОВП в іллювіальний товщі - 400 мВ. У вище і нижчих горизонтах (А2 і ВР) значення ОВП зменшуються до 350 мВ. Беручи до уваги, що при ОВП нижче 380 мВ посилюються відновні умови, а при більше 400 мВ - окисні, другий гумусовий горизонт розташований якраз у проміжній зоні. Йому властива і більш висока мінливість ОВП. Так, коефіцієнт його варіації в Н, так само як і в А1, має максимальні величини (6,3-6,5), в А2 і В - мінімальні (4,3-4,7).
При розгляді ходу просторових змін друге гумусового горизонту в досліджених грунтах Тюменської області і Красноярського краю підтверджується правомірність передбачуваного подібності процесів формування на великій території нашої країни цієї своєрідної органогенно акумуляції, зумовленої переважно існує на протязі останніх тисячоліть біокліматичної обстановки. З нею пов'язана обогащенность елювіально частині профілю недоокислених органічними сполуками, які мігрують з грунтовими розчинами і осідає на мерзлотной окислювально-відновному і кислотно-лужний бар'єри. У залежності від природних умов спостерігається як рівноцінне прояв дії цих грунтово-геохімічних бар'єрів, так і переважання того або іншого.
В іншій роботі Е. Г. Нечаєва (1980) особливе значення надає процесам промерзання грунтів і зазначає, що зводити їх роль лише до загальмування грунтових процесів, консервування гумусу, немає ніяких підстав.
Рослинний ярус служить джерелом надходження органічної речовини в грунт. Дерново-підзолисті з другим гумусовим горизонтом грунту найбільше характерні для підзони південної тайги. У межах ареалу грунтів рослинність має наступний вигляд. Корінні зеленомошно-кіслічние ялинники з домішкою липи, бруслини та інших порід на заході Російської рівнини змінюються в східній її частині та Приуралля ялицево-смерековими зі значною участю берези, осики, сосни, з підліском з липи, горобини, черемхи лісами, на півдні - зі значною домішкою широколистяних порід - липи, в'яза, клена, ільма та з добре розвиненим трав'яним покривом. У південній тайзі Західного Сибіру переважають ялицево-кедрово-смерекові ліси з значною участю берези, осики, а в нижніх ярусах і в підліску - липи. У цих лісах добре виражений чагарниковий підлісок з черемхи, горобини, шипшини та інших видів. Добре розвинений напочвенний покрив - трав'янисто-моховий, чагарниково-трав'янистий і різнотравні зі значною участю папороті.
У Сибіру південний варіант грунтів з другим гумусовим горизонтом - сірі лісові під дрібнолистими трав'янистими лісами подтайгі і лісостепу, головним чином в межах Красноярського краю і Новосибірської області; східний варіант - дернові лісові під модриново-ялиновими трав'яно-моховою лісами Іркутської області.
При аналізі рослинності южнотаежних темнохвойних лісом з точки зору поставляється на поверхню грунтів органічного матеріалу звертає увагу велику участь листяних деревних порід, чагарників і лісового різнотрав'я. Так, у складі опаду ялиново-ялицевих лісів Нижнього Прііртишья відношення маси хвої до маси листя деревних порід становить 0,7-1,5. Біомаса травостою в автоморфних фації становить близько 50%, а в перезволожених - більше 100% від маси деревного опаду. Багата легкодоступними для мікрофлори вуглеводами і органічними кислотами, листяна і трав'яниста частину лісового опаду суттєво сприяє процесам його трансформації.
Підвищену біогенного другий гумусового горизонту в южнотаежних грунтах Тюменської області відзначила А. М. Антоненко (1969). Потім це явище було підтверджено І. Л. Клевенський зі співавторами в книзі «Мікрофлора грунтів Західного Сибіру» (1970). Вони пишуть: «Характерні для Сибіру вторинно-підзолисті грунти мають похований гумусовий горизонт, який відрізняється від лежачих вище горизонтів більшою біогенностио» (с. 49). Другий максимум в чисельності мікроорганізмів після А1 ці автори спостерігали і в другому гумусового горизонту темно-сірих грунтів Красноярського краю.
У результаті багаторічних досліджень на Ніжнеіртишском стаціонарі виявлено активне функціонування мікрофлори протягом вегетаційного періоду. В окремі роки кількість основних фізіологічних груп мікроорганізмів в горизонті Н перевищувало таке в горизонті А1, О. Підвищеної біологічної активності цих грунтів порівняно з сильнопідзолисті і підзолисто-глейовими на досліджуваному полігоні свідчить більш висока концентрація в них СО 2, максимум якої приурочений до середньої частини профілю - горизонту А2В. Надходження сюди в результаті іллювіірованія рухомих мінеральних, органічних речовин та їх комплексів, що є поживним субстратом мікрофлори, мабуть, і служить причиною підвищеного продукування тут СО 2. Підтвердженням тому служать зазначені факти приуроченості до горизонту А 2 В другого максимуму чисельності деяких груп мікроорганізмів (Добровольський, и др., 1971; Нікітіна, Антоненко, 1975).
Результати режимних спостережень у Прііртишье узгоджуються з результатами аналогічно поставлених досліджень на Пріангарском стаціонарі в південній тайзі Середньої Сибіру. Ці дослідження показали, що дерново-підзолисті з другим гумусовим горизонтом грунту мають максимальну на топологічному профілі насиченість водорозчинним органічною речовиною і вуглекислотою. Причому СО 2 виявила підвищену позитивний зв'язок із загальним вуглецем.
З наведених Є. Г. Нечаєвої доводів на підтримку гіпотези сучасного формування другого гумусового горизонту видно, що найбільше в центрі знаходяться такі докази: приуроченість грунтів з другим гумусовим горизонтів до транс-акумулятивним ландшафтно-геохімічним позиціях, підвищена біогенного горизонтів, висока біологічна активність на тлі багатства грунтових розчинів органічною речовиною, коливання окислювально-відновного потенціалу, а також роль сезонної мерзлоти як геохімічного бар'єру.
Гіпотеза А. С. Керженцева (1972, 2006).
До висновку про можливість утворення другого гумусового горизонту в сучасних умовах автор прийшов, працюючи на підзолистих і сірих лісових грунтах південної тайги Прічулимья (Об-Єнісейське межиріччя), де другий гумусовий горизонт виявляється досить часто у вигляді темної або чорної смуги, розпливчастих темних плям, ясно видимих на світлому тлі підзолистого горизонту. Грунти з A2h зустрічаються на різних елементах рельєфу під темнохвойними, листяними і змішаними лісами, а також на типових тут великих гарі і «Елан». Суворої приуроченості їх до певних елементів рельєфу встановити авторові не вдалося, на відміну від робіт Є. Г. Нечаєвої. Це можна пов'язати з меншою розчленованістю Прічулимья і більше великомасштабним характером роботи А. С. Керженцева. Стаціонари, на яких працювала Є. Г. Нечаєва, розташовані на ділянках з високою розчленованістю, так в Прііртишье перепади висот близько 30 метрів на 500 метрів. До того ж проводилася майданна великомасштабна зйомка і закладалися нівелірної профілі. У роботах А. С. Керженцева такий детальності немає, що, ймовірно, і не дозволило автору виявити можливий зв'язок вираженості горизонтів з рельєфом.
Причини, по яких автор засумнівався в приложимости реліктової гіпотези до грунтів Прічулимья:
1) відповідно реліктової гіпотезі, A2h повинен раніше всього зникнути в дренованих грунтах і довше зберігатися в грунтах знижень. Однак на вододілах в Прічулимье, грунти з яскраво вираженим A2h зустрічалися значно частіше, ніж поблизу природних знижень.
2) якщо A2h дійсно релікт високогумусного профілю, який зникає під дією підзолистого процесу, то максимальної його збереження треба очікувати в найнижчих горизонтах, куди ще не проник процес оподзоліванія. Насправді темна смуга або серія темних плям найчастіше виділяється на тлі елювіального підзолистого горизонту, де руйнуються навіть мінерали. Гумус занадто динамічна і нестійка система, щоб зберегти всі компоненти протягом 5-8 тис. років після докорінної зміни породили його умов. Крім того, аналіз якісного складу гумусу показав, що гумус А 2Ь в різних грунтах представлений різними фракціями гумінових кислот, що вказує на відсутність єдиного, спільного для всіх грунтів, реліктового попередника.
А. С. Керженцев визначає ті екологічні умови, при яких освіта A2h, відповідно до гіпотези В.В. Пономарьової найбільш ймовірно, щоб таким опосередкованим способом підійти до пояснення його генезису в грунтах Прічулимья.
Відразу ж виникло питання про принципову можливість утворення гуматних гумусу в грунтах південної тайги. Для підзолистих грунтів південної тайги ймовірно формування гуматних гумусу після видалення лісового пологу пожежею, вирубкою, інвазією ентомошкідників на великих площах. У цьому випадку на поверхні грунту формуються гідротермічні умови, ідентичні умовам лісостепової зони, які стимулюють розвиток дернового процесу з формуванням темноцветних гумусового горизонту.
Під час масового розмноження мільйони гусениць сибірського шовкопряда знищують хвою і прирікають дерева на загибель. Площі окремих вогнищ ушкодження (шелкопрядніков) коливаються від 500-700 га до 6-10 тис. га, а в окремих випадках навіть до 70-150 тис. га.
Загибель деревного ярусу супроводжується різкою зміною всієї екологічної обстановки в шелкопрядніке. У першу чергу змінюється фітоклімат території. Крім цього, гусениці сибірського шовкопряда після поїдання хвої утворюють значну масу екскрементів, що покривають поверхню грунту суцільним органо-мінеральним шаром, який суттєво змінює швидкість і спрямованість біохімічних процесів у грунтах. Практично миттєво формується новий органічний горизонт грунту. Кожна тонна екскрементів містить у кедрівників 20,4 кг, у піхтачах - 68,8 кг, в ялинниках 124,0 кг кальцію. Така добавка стимулює дерновий процес у грунтах та освіта гуматних гумусу.
Настільки глибоке зміна екологічних умов супроводжується буйним розвитком трав'янистої і чагарникової рослинності. Збільшення кількості тепла, аерації та підстав активізує мікрофлору і фауну грунту, яка надактивно розкладає екстремально велику масу осаду і отпад, в якій з роками починає переважати трав'яниста фітомаса. Ці зміни позначаються на ході гуміфікації органічних залишків, направляючи процес у бік збільшення частки гумінових кислот.
Через кілька років ділянку тайги, пошкоджений шовкопрядом, буквально перетворюється на склад сухої деревини, зарослий густою трав'янисто-чагарниковою рослинністю. Величезні і рівномірно розподілені по території запаси сухої деревини стимулюють виникнення частих і дуже інтенсивних пожеж, що охоплюють великі Вимірювання показали, що водна витяжка деревної золи має сільнощелочних реакцію рН 9-12, а луг є гарним екстрагентом грунтового гумусу і цілком може сприяти його транзиту з верхнього горизонту в нижележащие. Висока кислотність а контакті горизонтів А 2 і В 1; сприяє осадженню гумінових кислот саме в цьому місці грунтового профілю.
Ступінь трансформації живий і відмерлої фітомаси в результаті впливу пожежі залежить від вологості матеріалу. Суха органічна маса при згорянні повністю обзолюють, волога маса частково обзолюють, частково обвуглюється, сира маса обвуглюється повністю або частково. Таким чином, в результаті пожежі поверхню грунту і її коренезаселеному горизонти в значній мірі збагачуються не тільки зольними елементами, але і деревним вугіллям.
Лабораторні експерименти А. С. Керженцева показали, що з деревного вугілля за допомогою лугу можна екстрагувати гумусоподобние речовини, які загальноприйнятими методами аналізу якісного складу гумусу неможливо відрізнити від грунтового гумусу. Можливо, що частина гумусу A2h є обвугленої фітомаси.
Дрібні частинки деревного вугілля, що володіють гідрофобністю, могли мігрувати разом з низхідним водним стоком по ходах коренів, грунтовим порах і тріщинах. Але більш ймовірний наступний варіант. Під час лісової пожежі у вологому грунті при малому доступі кисню відбувається так звана "ланцюгова реакція горіння вугілля" (тління), коли вся деревна маса по контакту обвуглюється без залишку, як бікфордів шнур до кінця. Цим ефектом користувалися в минулому углежогі, отримуючи деревне вугілля для доменних печей та побутових потреб (праски, самовари). Виявляється, зовсім необов'язково нагрівати грунт вище 200 градусів, щоб обвуглити коріння дерев. Для цього досить спалити пень на вологому грунті. Тоді коренева система обвуглиться в результаті ланцюгової реакції тління по контакту, причому кожен корінець обвуглюється окремо.
У наступному експерименті було імітовано освіта A2h в результаті пожежі за рахунок накопичення часток вугілля в горизонті А 2 підзолистого грунту на водоупорi ілювіально горизонту В. Для цієї мети масу природної підстилки піхтача різнотравно, обвуглену в муфельній печі при температурі 150-200 градусів, перемішали із грунтом різних горизонтів у співвідношенні 1:10 по вазі: 1 частина обвугленої підстилки і 10 частин мінеральної маси горизонтів А2 і С різного гран. складу. Після сухого перемішування в сумішах був визначений фракційний склад "гумусу" за методом Конов-Бєльчикова.
Отримані результати виявилися досить близькі до якісного складу гумусу горизонту A2h в підзолистих грунтах. Ці дані говорять про те, що загальноприйнятий у грунтознавстві метод не дозволяє відрізнити справжній гумус грунту від штучної суміші мінеральної маси з деревним вугіллям. Можливо, цією обставиною пояснюється нетипово високий вміст гумінових кислот в підзолистих грунтах південної та середньої тайги, зазначене деякими авторами.
Непрямий аргумент на користь "вугільного" складу гумусу A2h - це невідповідність його інтенсивного забарвлення змістом вуглецю, яке відзначено багатьма дослідниками. У всіх штучних сумішах (1:10) замість очікуваних 10% вуглецю було виявлено не більше 1-3%. Причому, максимальна кількість вуглецю екстрагувати з суміші вугілля з суглинних А 2, мінімальне - з супіщаним А 2 і глинистим С.
Також автором були передбачивши експерименти з монолітами, на поверхні яких містилися вугілля. За рік промивання монолітів відбувалося неодноразове поява темних смуг у підзолистих горизонті.
Як зазначає автор, описаний механізм формування другого гумусового горизонту можна вважати окремим випадком, оскільки він пов'язаний виключно з катастрофічними сукцесії темнохвойних лісів південної тайги Прічулимья, що не дозволяє інтерпретувати його як універсальний. Більше того, навіть у цих конкретних умовах процес формування A2h складається з двох складових, які можуть проявлятися як спільно, так і окремо, утворюючи різні поєднання результатів.
Загальновідому приуроченість грунтів з другим гумусовим горизонтом до зони південної тайги А. С. Керженцев пояснює наступними міркуваннями
По-перше, саме тут особливо яскраво виражений контраст мікроклімату під пологом лісу і на відкритому просторі. Отже, видалення лісового пологу тут призводить до різкої зміни процесу грунтоутворення. На великих тайгових "ЕЛАН" серед підзолів часто зустрічаються дерново-підзолисті грунти з потужним темнофарбовані гумусовим горизонтом.
По-друге, зона південної тайги - це основний ареал шкодочинності сибірського шовкопряда, одного з істотних чинників знищення темнохвойних лісів на великих просторах. Багато дослідників рослинності Прічулимья відзначали суттєву роль цього чинника катастрофічних сукцесії в формуванні рослинного покриву південної тайги.
Гіпотеза А. С. Керженцева підтримується С. С. Трофімовим (1975): «... для конкретної території Кемеровської області, прилеглої до Томському Прічулимью, сучасне походження другого гумусового горизонту нам видається більш відповідним реально існуючим екологічним умовам».
Розглянуті вище гіпотези критично розглянуті І. М. Гаджиєва (1982). На доказ А. С. Керженцева про міграцію новостворених гумінових кислот на лужному тлі після катастрофічних спалахів ентомоепіфітотій супроводжуваних пожежами він заперечує, що новоутворені гумінові кислоти не мігрували глибше 5-7 см в їх, з М. І. Дергачова (1978), дослідах . Це здається дивним, тому що чітко обумовлені умови міграції, а саме поява лужного фону. На аргумент про проградаціі грунтів зверху необхідно вказати на іллювіірованіе гумусу в грунтах гарів на місці шелкопрядніков, а водорозчинний гумус буде вертикально мігрувати аж до водотривкому горизонту, де і змінить свій рух на латеральне, поступово осідаючи на поверхнях розділів. Тому іллювіірованіе гумусу і починається в глибині профілю.
Заперечення І. М. Гаджиєва про брак всієї органіки фітоценозу для утворення гумусу другого гумусового горизонту не зовсім ясні, якщо взяти до уваги, що сукцесії, описані А. С. Керженцева, протікають не один раз, а кілька разів за тисячоліття. До того ж деяка частина гумусу представлена тонкодисперсних вугіллям.
Критичний розгляд доказів Є. Г. Нечаєвої, по суті, відсутня. Відзначено дивина висновків і те, що для територій дослідження характерна висока розчленованість. На підставі цього проведена аналогія території з подтайгой, що не зовсім ясно. Хіба не буває ялицево-кедрово-ялицевою тайги в умовах розчленованого рельєфу? Звичайно, буває. Ще одним доказом про спорідненість вивченої території є описані Є. Г. Нечаєвої грунту з другим гумусовим горизонтом залегающим відразу під першим. Але такі ж грунту є і на Васюганської рівнині і на північних відрогах Кузнецького Алатау. Вони є логічним ланкою поступового витіснення підзолистого горизонту друге гумусовим у міру наростання обсягів проходить через профіль внутріпочвенного стоку.
Можна погодитися з тим, що в силу специфічності рельєфу не можна безпосередньо експортувати висновки Є. Г. Нечаєвої на інші райони поширення другого гумусового горизонту з більш спокійним рельєфом. Але чітка кореляція ступеня вираженості цього горизонту в грунтах в залежності від форм рельєфу може бути екстрапольована на інші сильно розчленовані, добре дренованих райони. Принаймні в таких умовах можна очікувати наявності сучасних другий гумусових горизонтів.
Намагаючись взяти від всіх існуючих гіпотез найкраще і надійне, М. І. Дергачова, спільно з І. М. Гаджиєва (1977) на підставі вивчення змін якісного складу гумусу в результаті щорічного промерзання розробили гіпотезу самопоновлення гумінових речовин шляхом реплікації молекул.
У найзагальнішому вигляді процес відновлення гумінових речовин можна представити як процес реплікації «пошкоджених» яким-небудь чином (мікроорганізмами, хімічними впливами) молекул. Гуміни є при цьому молекулами-реплікатора. Швидше за все, Гуміни за своєю подобою з «будівельного матеріалу», що надходить з розкладаються рослинних залишків, відтворюють молекули гумінових кислот, підтримуючи їх на якому то певному рівні. Речовиною, транспортуючих до гумінових кислот будівельний матеріал, є новостворені фульвокислоти з малою оптичною щільністю, що свідчить про слабоконденсірованном ядрі і великий алифатической частини. Вони транспортують необхідний «будівельний матеріал» у вигляді сорбованих неспецифічних органічних речовин. У міру пересування вниз по профілю грунтів фульвокислоти поступово віддають необхідні для утворення гумінових кислот органічні речовини, і врешті-решт саме ядро - основа молекули - бере участь в якості «будівельного матеріалу» в процесі реплікації. Тут варто відзначити пересування не тільки за профілем, але і з бічним внутріпочвенного стоком.
Початком реплікації молекул гумінових кислот або, принаймні, початок найбільш інтенсивного її періоду починається, по всій видимості, восени, перед самим замерзанням, про що можна судити з дуже високому вмісту гумінових кислот, в цей же період найбільш активно формується і верховодка.
Викладена гіпотеза побудована цілком на даних про якісний склад гумусу в грунтах різні пори року. Описані механізми є гіпотетична і виходять з того, що гуматних гумус має реліктове походження, а за профілем можуть мігрувати лише фульвокислоти. Описана гіпотеза цікава тим, що вона визнає динамічність грунтової системи та її здатності змінюватися в часі, а збереження реліктових гумусових горизонтів не інертністю грунтової маси, а, навпаки, її динамічністю - підтримкою реліктів у міру наростання кількості мігруючих органічних речовин.
Цікавою є стаття І. М. Гаджиєва і Г. А. Симонова (1977) в якій автори зупиняються на характеристиках грунту, з другим гумусовим горизонтом відбивають її своєрідність (південно-східна частина Васюганської рівнини, басейн річки Ікса). Зміст мулу та фізичної глини в окремих генетичних горизонтах наочно свідчить про те, що другий гумусовий горизонт близький за механічним складом до іллювіальним горизонту (!) І, по суті, представляє його верхню частину, лежачу безпосередньо під опідзолені горизонтом.
Розподіл кварцу за фракціями в окремих генетичних горизонтах дозволило авторам розділити профіль дерново-сильнопідзолисті грунту з другим гумусовим горизонтом на елювіальний (Пекло, А1, А2) і ілювіально (міськ-ти Аh2, В1, В2) частини. Таким чином, за змістом кварцу в мулистій фракції другої гумусовий горизонт відноситься до горизонтів іллювіальний природи. При цьому в почвообразующей породі кварцу дещо більше, що свідчить про відносне накопичення у другому гумусового горизонту глинистих мінералів. За несілікатному залозу також другий гумусовий горизонт відноситься до іллювіальним.
Автори пишуть, що їх аналітичні дані наочно свідчать про іллювіальний природі другий гумусового горизонту, але нижче роблять висновок про його залишковому освіті! Причому написано, що розглянута вище стаття з М. І. Сергачова також підтверджує положення про реліктовості горизонту, що здається особливо дивним, так як на користь реліктовості ні в цій, ні в попередній статті не наведено жодного аргументу.
Розглянута гіпотеза про сучасні механізми підтримки другий гумусових горизонтів у грунті дозволяє, в якійсь мірі, прийти до примирення полярних гіпотез, виробити раціональне пояснення аргументів апологетів реліктовості і сучасності горизонтів. Але в той же час варто відзначити, якщо можливий процес накладення одного на інше, то і окремо у певних умовах повинні себе проявляти ці накладаються. Що, напевно, і має місце в широких географічних умовах ареалу грунтів з другими гумусовими горизонтами інсітного походження.
Висновок
Більшість грунтознавців за основу пояснення природи другий гумусових горизонтів інсітного походження тайгово-лісової зони приймає гіпотезу його реліктовості і успадкованість від темноцветних грунтів оптимуму голоцену.
При цьому практично повністю відкидаються будь-які інші докази. А сама концепція реліктовості для більшої частини грунтів будується на доказах за фракційним складом гумусу, при цьому говориться так: «груповий і фракційний склад гумусу другого гумусових горизонтів схожий такому чорноземних і лугових грунтів, отже, горизонт має реліктову природу, тому що в сучасних умовах на грунті виростає ліс ».
Але в самій постановці такого затвердіння криється велика помилка, тому що порівнюються серединні горизонт грунтових профілів тайговій грунту і верхніх гумусових горизонт сучасних грунтів трав'яних фітоценозів.
Тобто вже тільки з-за відмінності в місці розташування профілю випливає, що при тотожності складу гумусу вірогідний різний генезис горизонтів. Другим постулатом є неможливість переміщення гумінових кислот за профілем грунтів. Але як наочно показав А. С. Керженцев в певні періоди розвитку БГЦ можлива поява лужного фону необхідного для придбання гуміновими кислотами рухливості. Особливо широко розвиток цей механізм повинен отримати на Васюганської рівнині, де в силу підвищеного вмісту натрію в рослинності варто чекати підвищеної лужності золи. Поряд з широко відомими гіпотезами реліктовості інсітних горизонтів маловідомими залишаються альтернативні гіпотези, які доводять адекватність другий гумусових горизонтів у сучасних умовах. Саме такі гіпотези і були розглянуті в рефераті.
Відмінністю їх від гіпотез реліктовості є підключення для пояснення механізмів формування другого гумусового горизонту ландшафтних, біокліматичних і біогеоценотіческіх факторів і ефектів, що мають місце в сучасних умовах, а не в далекій давнині. Сюди належать особливості динаміки екосистем, особливості структури грунтового покриву, супідрядності різних грунтових комбінацій, дані з мікробіологічної активності, результати дослідження особливостей стічних явищ та ін У зв'язку зі сказаним цікавими є дані отримані у Володимирському Ополе (Кірдяшкін, 2007).
Дослідження деяких фізичних і хімічних властивостей сірих лісових грунтів і сірих лісових грунтів з другим гумусовим горизонтом показало, що профіль цих грунтів диференційований за щільності, гранулометричному та структурному складам, коефіцієнту фільтрації, вмісту органічного вуглецю. Гор. Ah виділяється за підвищеним (до 3-4%) змістом вуглецю, високої мікроагрегірованностью, агрегатної та межагрегатной порізно і підвищеному коефіцієнту фільтрації, як у вертикальному, так і горизонтальному напрямках. Зазначені дані ще раз свідчать про неможливість збереження реліктових ознак в таких сприятливих для розвитку міграційних процесів умовах. Отже, цей горизонт має або суворо ілювіально природу, або в ньому відбувається процес реплікації гумінових кислот.
До табору прихильників ілювіально механізму формування другого гумусового горизонту приєдналися і С. М. Горожанкіна і В. Д. Константинов (1975), які відзначили, що «грунту з другим гумусовим горизонтом будуть формуватися до тих пір, поки зберігаються умови грунтоутворення, близькі до сучасних , і поки почвообразующіе породи не піддатися повного видужування від карбонатів ». Також відзначимо, що всі гіпотези, доводять сучасне походження другого гумусового горизонту інсітной природи відносяться до підзоні південної тайги, де в якості домінуючої породи виступає ялиця сибірська. Можливо, що саме кедр-ялицеві та ялицеві спільноти є найбільш сприятливими для прояву міграційних процесів і широкого розповсюдження подібних грунтів.
Література
Гаджієв І. М. Еволюція грунтів південної тайги Західного Сибіру. Новосибірськ: Наука, 1982. - 280 с.
Гаджієв І. М., Дергачова М. І. Зміна органічної речовини дерново-підзолистих грунтів під впливом зимового промерзання / / Проблеми сибірського грунтознавства. Новосибірськ, 1977. С. 97-106.
Гаджієв І. М., Симонов Г. А. Деякі аспекти формування другого гумусового горизонту в дерново-підзолистих грунтах південної тайги / / Проблеми сибірського грунтознавства. Новосибірськ, 1977. С. 107-116.
Горожанкіна С. М., Константинов В. Д. Топологія і географія тайги з грунтово-геоботанічної точки зору / / Питання грунтознавства Сибіру. Томськ: Вид-во Том. Ун-ту, 1975. - С. 24-35.
Караваєва Н. А., Черкінський А. Є., Горячкін С. В. Поняття «другий гумусовий горизонт»: досвід генетико-еволюційної систематизації / / Успіхи радянського грунтознавства. М.: Наука, 1986. С. 167-173.
Керженцев А. С. Автоморфні грунту Прічулимья. М., 1972. - 27с.
Керженцев А. С. Функціональна екологія. - М.: Наука, 2006. - 259 с.
Нечаєва О. Г. Географія і генезис грунтів зі складним гумусовим профілем / / Сибірський географічний збірник. Новосибірськ: Наука, 1980. - С. 169-206.
Нечаєва О. Г., Щетников А. І. Про грунтах з другим гумусовим горизонтом Сибіру / / Грунтознавство. 1982. № 3. С. 5-13.
Пономарьова В. В., Толчельніков Ю. С. Деякі дані про склад і властивості гумусу та питання генезису грунтів з другим гумусовим горизонтом південній тайги Західного Сибіру / / Докл. Ін-ту географії Сибіру і Далекого Сходу, Іркутськ: 1968. Вип. 20.
Трофимов С. С. Екологія грунтів та грунтові ресурси Кемеровської області. Новосибірськ: Наука, 1975. - 300 с.
Настільки глибоке зміна екологічних умов супроводжується буйним розвитком трав'янистої і чагарникової рослинності. Збільшення кількості тепла, аерації та підстав активізує мікрофлору і фауну грунту, яка надактивно розкладає екстремально велику масу осаду і отпад, в якій з роками починає переважати трав'яниста фітомаса. Ці зміни позначаються на ході гуміфікації органічних залишків, направляючи процес у бік збільшення частки гумінових кислот.
Через кілька років ділянку тайги, пошкоджений шовкопрядом, буквально перетворюється на склад сухої деревини, зарослий густою трав'янисто-чагарниковою рослинністю. Величезні і рівномірно розподілені по території запаси сухої деревини стимулюють виникнення частих і дуже інтенсивних пожеж, що охоплюють великі Вимірювання показали, що водна витяжка деревної золи має сільнощелочних реакцію рН 9-12, а луг є гарним екстрагентом грунтового гумусу і цілком може сприяти його транзиту з верхнього горизонту в нижележащие. Висока кислотність а контакті горизонтів А 2 і В 1; сприяє осадженню гумінових кислот саме в цьому місці грунтового профілю.
Ступінь трансформації живий і відмерлої фітомаси в результаті впливу пожежі залежить від вологості матеріалу. Суха органічна маса при згорянні повністю обзолюють, волога маса частково обзолюють, частково обвуглюється, сира маса обвуглюється повністю або частково. Таким чином, в результаті пожежі поверхню грунту і її коренезаселеному горизонти в значній мірі збагачуються не тільки зольними елементами, але і деревним вугіллям.
Лабораторні експерименти А. С. Керженцева показали, що з деревного вугілля за допомогою лугу можна екстрагувати гумусоподобние речовини, які загальноприйнятими методами аналізу якісного складу гумусу неможливо відрізнити від грунтового гумусу. Можливо, що частина гумусу A2h є обвугленої фітомаси.
Дрібні частинки деревного вугілля, що володіють гідрофобністю, могли мігрувати разом з низхідним водним стоком по ходах коренів, грунтовим порах і тріщинах. Але більш ймовірний наступний варіант. Під час лісової пожежі у вологому грунті при малому доступі кисню відбувається так звана "ланцюгова реакція горіння вугілля" (тління), коли вся деревна маса по контакту обвуглюється без залишку, як бікфордів шнур до кінця. Цим ефектом користувалися в минулому углежогі, отримуючи деревне вугілля для доменних печей та побутових потреб (праски, самовари). Виявляється, зовсім необов'язково нагрівати грунт вище 200 градусів, щоб обвуглити коріння дерев. Для цього досить спалити пень на вологому грунті. Тоді коренева система обвуглиться в результаті ланцюгової реакції тління по контакту, причому кожен корінець обвуглюється окремо.
У наступному експерименті було імітовано освіта A2h в результаті пожежі за рахунок накопичення часток вугілля в горизонті А 2 підзолистого грунту на водоупорi ілювіально горизонту В. Для цієї мети масу природної підстилки піхтача різнотравно, обвуглену в муфельній печі при температурі 150-200 градусів, перемішали із грунтом різних горизонтів у співвідношенні 1:10 по вазі: 1 частина обвугленої підстилки і 10 частин мінеральної маси горизонтів А2 і С різного гран. складу. Після сухого перемішування в сумішах був визначений фракційний склад "гумусу" за методом Конов-Бєльчикова.
Отримані результати виявилися досить близькі до якісного складу гумусу горизонту A2h в підзолистих грунтах. Ці дані говорять про те, що загальноприйнятий у грунтознавстві метод не дозволяє відрізнити справжній гумус грунту від штучної суміші мінеральної маси з деревним вугіллям. Можливо, цією обставиною пояснюється нетипово високий вміст гумінових кислот в підзолистих грунтах південної та середньої тайги, зазначене деякими авторами.
Непрямий аргумент на користь "вугільного" складу гумусу A2h - це невідповідність його інтенсивного забарвлення змістом вуглецю, яке відзначено багатьма дослідниками. У всіх штучних сумішах (1:10) замість очікуваних 10% вуглецю було виявлено не більше 1-3%. Причому, максимальна кількість вуглецю екстрагувати з суміші вугілля з суглинних А 2, мінімальне - з супіщаним А 2 і глинистим С.
Також автором були передбачивши експерименти з монолітами, на поверхні яких містилися вугілля. За рік промивання монолітів відбувалося неодноразове поява темних смуг у підзолистих горизонті.
Як зазначає автор, описаний механізм формування другого гумусового горизонту можна вважати окремим випадком, оскільки він пов'язаний виключно з катастрофічними сукцесії темнохвойних лісів південної тайги Прічулимья, що не дозволяє інтерпретувати його як універсальний. Більше того, навіть у цих конкретних умовах процес формування A2h складається з двох складових, які можуть проявлятися як спільно, так і окремо, утворюючи різні поєднання результатів.
Загальновідому приуроченість грунтів з другим гумусовим горизонтом до зони південної тайги А. С. Керженцев пояснює наступними міркуваннями
По-перше, саме тут особливо яскраво виражений контраст мікроклімату під пологом лісу і на відкритому просторі. Отже, видалення лісового пологу тут призводить до різкої зміни процесу грунтоутворення. На великих тайгових "ЕЛАН" серед підзолів часто зустрічаються дерново-підзолисті грунти з потужним темнофарбовані гумусовим горизонтом.
По-друге, зона південної тайги - це основний ареал шкодочинності сибірського шовкопряда, одного з істотних чинників знищення темнохвойних лісів на великих просторах. Багато дослідників рослинності Прічулимья відзначали суттєву роль цього чинника катастрофічних сукцесії в формуванні рослинного покриву південної тайги.
Гіпотеза А. С. Керженцева підтримується С. С. Трофімовим (1975): «... для конкретної території Кемеровської області, прилеглої до Томському Прічулимью, сучасне походження другого гумусового горизонту нам видається більш відповідним реально існуючим екологічним умовам».
Розглянуті вище гіпотези критично розглянуті І. М. Гаджиєва (1982). На доказ А. С. Керженцева про міграцію новостворених гумінових кислот на лужному тлі після катастрофічних спалахів ентомоепіфітотій супроводжуваних пожежами він заперечує, що новоутворені гумінові кислоти не мігрували глибше 5-7 см в їх, з М. І. Дергачова (1978), дослідах . Це здається дивним, тому що чітко обумовлені умови міграції, а саме поява лужного фону. На аргумент про проградаціі грунтів зверху необхідно вказати на іллювіірованіе гумусу в грунтах гарів на місці шелкопрядніков, а водорозчинний гумус буде вертикально мігрувати аж до водотривкому горизонту, де і змінить свій рух на латеральне, поступово осідаючи на поверхнях розділів. Тому іллювіірованіе гумусу і починається в глибині профілю.
Заперечення І. М. Гаджиєва про брак всієї органіки фітоценозу для утворення гумусу другого гумусового горизонту не зовсім ясні, якщо взяти до уваги, що сукцесії, описані А. С. Керженцева, протікають не один раз, а кілька разів за тисячоліття. До того ж деяка частина гумусу представлена тонкодисперсних вугіллям.
Критичний розгляд доказів Є. Г. Нечаєвої, по суті, відсутня. Відзначено дивина висновків і те, що для територій дослідження характерна висока розчленованість. На підставі цього проведена аналогія території з подтайгой, що не зовсім ясно. Хіба не буває ялицево-кедрово-ялицевою тайги в умовах розчленованого рельєфу? Звичайно, буває. Ще одним доказом про спорідненість вивченої території є описані Є. Г. Нечаєвої грунту з другим гумусовим горизонтом залегающим відразу під першим. Але такі ж грунту є і на Васюганської рівнині і на північних відрогах Кузнецького Алатау. Вони є логічним ланкою поступового витіснення підзолистого горизонту друге гумусовим у міру наростання обсягів проходить через профіль внутріпочвенного стоку.
Можна погодитися з тим, що в силу специфічності рельєфу не можна безпосередньо експортувати висновки Є. Г. Нечаєвої на інші райони поширення другого гумусового горизонту з більш спокійним рельєфом. Але чітка кореляція ступеня вираженості цього горизонту в грунтах в залежності від форм рельєфу може бути екстрапольована на інші сильно розчленовані, добре дренованих райони. Принаймні в таких умовах можна очікувати наявності сучасних другий гумусових горизонтів.
Намагаючись взяти від всіх існуючих гіпотез найкраще і надійне, М. І. Дергачова, спільно з І. М. Гаджиєва (1977) на підставі вивчення змін якісного складу гумусу в результаті щорічного промерзання розробили гіпотезу самопоновлення гумінових речовин шляхом реплікації молекул.
У найзагальнішому вигляді процес відновлення гумінових речовин можна представити як процес реплікації «пошкоджених» яким-небудь чином (мікроорганізмами, хімічними впливами) молекул. Гуміни є при цьому молекулами-реплікатора. Швидше за все, Гуміни за своєю подобою з «будівельного матеріалу», що надходить з розкладаються рослинних залишків, відтворюють молекули гумінових кислот, підтримуючи їх на якому то певному рівні. Речовиною, транспортуючих до гумінових кислот будівельний матеріал, є новостворені фульвокислоти з малою оптичною щільністю, що свідчить про слабоконденсірованном ядрі і великий алифатической частини. Вони транспортують необхідний «будівельний матеріал» у вигляді сорбованих неспецифічних органічних речовин. У міру пересування вниз по профілю грунтів фульвокислоти поступово віддають необхідні для утворення гумінових кислот органічні речовини, і врешті-решт саме ядро - основа молекули - бере участь в якості «будівельного матеріалу» в процесі реплікації. Тут варто відзначити пересування не тільки за профілем, але і з бічним внутріпочвенного стоком.
Початком реплікації молекул гумінових кислот або, принаймні, початок найбільш інтенсивного її періоду починається, по всій видимості, восени, перед самим замерзанням, про що можна судити з дуже високому вмісту гумінових кислот, в цей же період найбільш активно формується і верховодка.
Викладена гіпотеза побудована цілком на даних про якісний склад гумусу в грунтах різні пори року. Описані механізми є гіпотетична і виходять з того, що гуматних гумус має реліктове походження, а за профілем можуть мігрувати лише фульвокислоти. Описана гіпотеза цікава тим, що вона визнає динамічність грунтової системи та її здатності змінюватися в часі, а збереження реліктових гумусових горизонтів не інертністю грунтової маси, а, навпаки, її динамічністю - підтримкою реліктів у міру наростання кількості мігруючих органічних речовин.
Цікавою є стаття І. М. Гаджиєва і Г. А. Симонова (1977) в якій автори зупиняються на характеристиках грунту, з другим гумусовим горизонтом відбивають її своєрідність (південно-східна частина Васюганської рівнини, басейн річки Ікса). Зміст мулу та фізичної глини в окремих генетичних горизонтах наочно свідчить про те, що другий гумусовий горизонт близький за механічним складом до іллювіальним горизонту (!) І, по суті, представляє його верхню частину, лежачу безпосередньо під опідзолені горизонтом.
Розподіл кварцу за фракціями в окремих генетичних горизонтах дозволило авторам розділити профіль дерново-сильнопідзолисті грунту з другим гумусовим горизонтом на елювіальний (Пекло, А1, А2) і ілювіально (міськ-ти Аh2, В1, В2) частини. Таким чином, за змістом кварцу в мулистій фракції другої гумусовий горизонт відноситься до горизонтів іллювіальний природи. При цьому в почвообразующей породі кварцу дещо більше, що свідчить про відносне накопичення у другому гумусового горизонту глинистих мінералів. За несілікатному залозу також другий гумусовий горизонт відноситься до іллювіальним.
Автори пишуть, що їх аналітичні дані наочно свідчать про іллювіальний природі другий гумусового горизонту, але нижче роблять висновок про його залишковому освіті! Причому написано, що розглянута вище стаття з М. І. Сергачова також підтверджує положення про реліктовості горизонту, що здається особливо дивним, так як на користь реліктовості ні в цій, ні в попередній статті не наведено жодного аргументу.
Розглянута гіпотеза про сучасні механізми підтримки другий гумусових горизонтів у грунті дозволяє, в якійсь мірі, прийти до примирення полярних гіпотез, виробити раціональне пояснення аргументів апологетів реліктовості і сучасності горизонтів. Але в той же час варто відзначити, якщо можливий процес накладення одного на інше, то і окремо у певних умовах повинні себе проявляти ці накладаються. Що, напевно, і має місце в широких географічних умовах ареалу грунтів з другими гумусовими горизонтами інсітного походження.
Висновок
Більшість грунтознавців за основу пояснення природи другий гумусових горизонтів інсітного походження тайгово-лісової зони приймає гіпотезу його реліктовості і успадкованість від темноцветних грунтів оптимуму голоцену.
При цьому практично повністю відкидаються будь-які інші докази. А сама концепція реліктовості для більшої частини грунтів будується на доказах за фракційним складом гумусу, при цьому говориться так: «груповий і фракційний склад гумусу другого гумусових горизонтів схожий такому чорноземних і лугових грунтів, отже, горизонт має реліктову природу, тому що в сучасних умовах на грунті виростає ліс ».
Але в самій постановці такого затвердіння криється велика помилка, тому що порівнюються серединні горизонт грунтових профілів тайговій грунту і верхніх гумусових горизонт сучасних грунтів трав'яних фітоценозів.
Тобто вже тільки з-за відмінності в місці розташування профілю випливає, що при тотожності складу гумусу вірогідний різний генезис горизонтів. Другим постулатом є неможливість переміщення гумінових кислот за профілем грунтів. Але як наочно показав А. С. Керженцев в певні періоди розвитку БГЦ можлива поява лужного фону необхідного для придбання гуміновими кислотами рухливості. Особливо широко розвиток цей механізм повинен отримати на Васюганської рівнині, де в силу підвищеного вмісту натрію в рослинності варто чекати підвищеної лужності золи. Поряд з широко відомими гіпотезами реліктовості інсітних горизонтів маловідомими залишаються альтернативні гіпотези, які доводять адекватність другий гумусових горизонтів у сучасних умовах. Саме такі гіпотези і були розглянуті в рефераті.
Відмінністю їх від гіпотез реліктовості є підключення для пояснення механізмів формування другого гумусового горизонту ландшафтних, біокліматичних і біогеоценотіческіх факторів і ефектів, що мають місце в сучасних умовах, а не в далекій давнині. Сюди належать особливості динаміки екосистем, особливості структури грунтового покриву, супідрядності різних грунтових комбінацій, дані з мікробіологічної активності, результати дослідження особливостей стічних явищ та ін У зв'язку зі сказаним цікавими є дані отримані у Володимирському Ополе (Кірдяшкін, 2007).
Дослідження деяких фізичних і хімічних властивостей сірих лісових грунтів і сірих лісових грунтів з другим гумусовим горизонтом показало, що профіль цих грунтів диференційований за щільності, гранулометричному та структурному складам, коефіцієнту фільтрації, вмісту органічного вуглецю. Гор. Ah виділяється за підвищеним (до 3-4%) змістом вуглецю, високої мікроагрегірованностью, агрегатної та межагрегатной порізно і підвищеному коефіцієнту фільтрації, як у вертикальному, так і горизонтальному напрямках. Зазначені дані ще раз свідчать про неможливість збереження реліктових ознак в таких сприятливих для розвитку міграційних процесів умовах. Отже, цей горизонт має або суворо ілювіально природу, або в ньому відбувається процес реплікації гумінових кислот.
До табору прихильників ілювіально механізму формування другого гумусового горизонту приєдналися і С. М. Горожанкіна і В. Д. Константинов (1975), які відзначили, що «грунту з другим гумусовим горизонтом будуть формуватися до тих пір, поки зберігаються умови грунтоутворення, близькі до сучасних , і поки почвообразующіе породи не піддатися повного видужування від карбонатів ». Також відзначимо, що всі гіпотези, доводять сучасне походження другого гумусового горизонту інсітной природи відносяться до підзоні південної тайги, де в якості домінуючої породи виступає ялиця сибірська. Можливо, що саме кедр-ялицеві та ялицеві спільноти є найбільш сприятливими для прояву міграційних процесів і широкого розповсюдження подібних грунтів.
Література
Гаджієв І. М. Еволюція грунтів південної тайги Західного Сибіру. Новосибірськ: Наука, 1982. - 280 с.
Гаджієв І. М., Дергачова М. І. Зміна органічної речовини дерново-підзолистих грунтів під впливом зимового промерзання / / Проблеми сибірського грунтознавства. Новосибірськ, 1977. С. 97-106.
Гаджієв І. М., Симонов Г. А. Деякі аспекти формування другого гумусового горизонту в дерново-підзолистих грунтах південної тайги / / Проблеми сибірського грунтознавства. Новосибірськ, 1977. С. 107-116.
Горожанкіна С. М., Константинов В. Д. Топологія і географія тайги з грунтово-геоботанічної точки зору / / Питання грунтознавства Сибіру. Томськ: Вид-во Том. Ун-ту, 1975. - С. 24-35.
Караваєва Н. А., Черкінський А. Є., Горячкін С. В. Поняття «другий гумусовий горизонт»: досвід генетико-еволюційної систематизації / / Успіхи радянського грунтознавства. М.: Наука, 1986. С. 167-173.
Керженцев А. С. Автоморфні грунту Прічулимья. М., 1972. - 27с.
Керженцев А. С. Функціональна екологія. - М.: Наука, 2006. - 259 с.
Нечаєва О. Г. Географія і генезис грунтів зі складним гумусовим профілем / / Сибірський географічний збірник. Новосибірськ: Наука, 1980. - С. 169-206.
Нечаєва О. Г., Щетников А. І. Про грунтах з другим гумусовим горизонтом Сибіру / / Грунтознавство. 1982. № 3. С. 5-13.
Пономарьова В. В., Толчельніков Ю. С. Деякі дані про склад і властивості гумусу та питання генезису грунтів з другим гумусовим горизонтом південній тайги Західного Сибіру / / Докл. Ін-ту географії Сибіру і Далекого Сходу, Іркутськ: 1968. Вип. 20.
Трофимов С. С. Екологія грунтів та грунтові ресурси Кемеровської області. Новосибірськ: Наука, 1975. - 300 с.