Помощь студентам в учебе
Голоценовая эволюция почв речных террас западной части Заволжской лесостепи и степи
|
Содержание 2
Введение 5
Глава 1. Анализ существующих представлений об эволюции почв речных
террас лесостепных и степных ландшафтов во второй половине голоцена 9
Глава 2. Природные условия западной части заволжской южной лесостепи и северной степи 21
2.1. Геологическое строение и рельеф долины р. Волги 23
2.1.1. Краткая характеристика геолого-геоморфологических провинций территории исследования 23
2.1.2. Четвертичная история развития долины р. Волги 26
2.1.3. Характерные особенности рельефа речных долин Заволжья .38
2.1.4. Генезис мезо- и микрорельефа поверхностей речных террас.38 2.1.5.0 высоких и низких речных террасах 40
2.2. Особенности грунтовых вод речных долин Заволжья 41
2.3. Изменения климата в голоцене и современные климатические условия территории исследования 44
2.4. Почвенно-растительный покров 50
Глава 3. Объекты и методы исследования 53
3.1. Методы исследований 53
3.1.1. Почвенно-археологический метод исследования 54
3.1.2. Особенности палеопочвенных исследований на низких террасах 57
3.2. Объекты исследований 64
Глава 4. Морфологические и химические характеристики современных и древних почв низких и высоких речных террас Заволжья 86
4.1. Характеристики исследованных почв низких речных террас 86
4.1.1. Почвы низких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») 86
4.1.2. Почвы низких речных террас (р. Самара) переходной степной полосы Заволжья (ключевой участок «Красносамарский») 114
4.1.3. Почвы низких речных террас (р. Сок) сухой степи Сыртового Заволжья (ключевой участок «Тамбовский») 132
4.2. Характеристики исследованных почв высоких речных террас... 138
4.2.1. Почвы высоких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») 138
4.2.2. Почвы высоких речных террас (р. Самара) переходной степной полосы Заволжья (ключевой участок «Борский») 145
4.3. Характеристики исследованных почв водораздельных поверхностей 147
4.3.1. Почвы водораздельных поверхностей Сыртовой степи Заволжья (ключевой участок «Волжский») 147
4.3.2. Почвы водораздельных поверхностей Правобережной лесостепи (ключевой участок «Самарская Лука») 152
Глава 5. Особенности формирования частных почвенных профилей речных террас Заволжья во второй половине голоцена 158
5.1. Изменения частных почвенных профилей почв низких речных террас во второй половине голоцена 158
5.1.1. Почвы низких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») 158
5.1.2. Почвы низких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Красносамарский») 169
5.1.3. Почвы низких террас реки Большой Иргиз (сухая степь Сыртового Заволжья, ключевой участок «Тамбовский») 173
5.2. Изменения частных почвенных профилей почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 176
5.2.1. Изменения почв высоких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») за последние 400
4
лет 176
5.2.2. Почвы высоких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Борский») 179
5.2.3. Почвы водораздельных поверхностей Сыртовой степи Заволжья (ключевой участок «Волжский») 179
5.2.4. Почвы водораздельных поверхностей Правобережной лесостепи (ключевой участок «Самарская Лука») 180
5.3. Особенности погребальных обрядов 182
Глава 6. Эволюция почв речных террас лесостепного и степного Заволжья в голоцене 191
6.1. Направления и темпы развития почв низких речных террас во второй половине голоцена... 191
6.2. Направления и темпы развития почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 203
6.3. Особенности голоценовой эволюции почв речных террас Заволжья 206
Заключение 213
Литература 216
Приложения 233
Приложение 1 234
Приложение 2 236
Приложение 3 240
Приложение 4 257
Приложение 5 268
Приложение 6 271
Введение 5
Глава 1. Анализ существующих представлений об эволюции почв речных
террас лесостепных и степных ландшафтов во второй половине голоцена 9
Глава 2. Природные условия западной части заволжской южной лесостепи и северной степи 21
2.1. Геологическое строение и рельеф долины р. Волги 23
2.1.1. Краткая характеристика геолого-геоморфологических провинций территории исследования 23
2.1.2. Четвертичная история развития долины р. Волги 26
2.1.3. Характерные особенности рельефа речных долин Заволжья .38
2.1.4. Генезис мезо- и микрорельефа поверхностей речных террас.38 2.1.5.0 высоких и низких речных террасах 40
2.2. Особенности грунтовых вод речных долин Заволжья 41
2.3. Изменения климата в голоцене и современные климатические условия территории исследования 44
2.4. Почвенно-растительный покров 50
Глава 3. Объекты и методы исследования 53
3.1. Методы исследований 53
3.1.1. Почвенно-археологический метод исследования 54
3.1.2. Особенности палеопочвенных исследований на низких террасах 57
3.2. Объекты исследований 64
Глава 4. Морфологические и химические характеристики современных и древних почв низких и высоких речных террас Заволжья 86
4.1. Характеристики исследованных почв низких речных террас 86
4.1.1. Почвы низких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») 86
4.1.2. Почвы низких речных террас (р. Самара) переходной степной полосы Заволжья (ключевой участок «Красносамарский») 114
4.1.3. Почвы низких речных террас (р. Сок) сухой степи Сыртового Заволжья (ключевой участок «Тамбовский») 132
4.2. Характеристики исследованных почв высоких речных террас... 138
4.2.1. Почвы высоких речных террас (р. Сок) лесостепного Высокого Заволжья (ключевой участок «Красноярский») 138
4.2.2. Почвы высоких речных террас (р. Самара) переходной степной полосы Заволжья (ключевой участок «Борский») 145
4.3. Характеристики исследованных почв водораздельных поверхностей 147
4.3.1. Почвы водораздельных поверхностей Сыртовой степи Заволжья (ключевой участок «Волжский») 147
4.3.2. Почвы водораздельных поверхностей Правобережной лесостепи (ключевой участок «Самарская Лука») 152
Глава 5. Особенности формирования частных почвенных профилей речных террас Заволжья во второй половине голоцена 158
5.1. Изменения частных почвенных профилей почв низких речных террас во второй половине голоцена 158
5.1.1. Почвы низких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») 158
5.1.2. Почвы низких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Красносамарский») 169
5.1.3. Почвы низких террас реки Большой Иргиз (сухая степь Сыртового Заволжья, ключевой участок «Тамбовский») 173
5.2. Изменения частных почвенных профилей почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 176
5.2.1. Изменения почв высоких террас реки Сок (лесостепное Высокое Заволжье, ключевой участок «Красноярский») за последние 400
4
лет 176
5.2.2. Почвы высоких террас реки Самара (переходная степная полоса Заволжья, ключевой участок «Борский») 179
5.2.3. Почвы водораздельных поверхностей Сыртовой степи Заволжья (ключевой участок «Волжский») 179
5.2.4. Почвы водораздельных поверхностей Правобережной лесостепи (ключевой участок «Самарская Лука») 180
5.3. Особенности погребальных обрядов 182
Глава 6. Эволюция почв речных террас лесостепного и степного Заволжья в голоцене 191
6.1. Направления и темпы развития почв низких речных террас во второй половине голоцена... 191
6.2. Направления и темпы развития почв высоких речных террас и междуречий во второй половине голоцена 203
6.3. Особенности голоценовой эволюции почв речных террас Заволжья 206
Заключение 213
Литература 216
Приложения 233
Приложение 1 234
Приложение 2 236
Приложение 3 240
Приложение 4 257
Приложение 5 268
Приложение 6 271
Изучение голоценовой эволюции почв является одним из ведущих на¬правлений в современном теоретическом почвоведении. Исследования в области эволюционной изменчивости почв дают возможность познания закономерностей развития природных ландшафтов в целом и отдельных их компонентов. Создание древними культурными обществами насыпных грунтовых сооружений, таких, как курганы, валы и т.п., под которыми были «законсервированы» и сохранились до настоящего времени древние почвы, позволило путем комплексных почвенно-археологических исследований реконструировать природные условия былых времен. Изучение погребенных почв под датированными насыпными субстратами позволяет не только получить информацию о характере древнего почвообразования, необходимую для объяснения их современного облика, но и дает возможность прогноза их дальнейшего развития.
Актуальность работы. К настоящему времени накоплен значительный материал о голоценовой эволюции почв Русской равнины, в частности Среднего Поволжья, но подавляющее большинство данных касается исследований, связанных с изменениями почвенного покрова водораздельных поверхностей, в то время как голоценовая эволюция почв речных террас изучена в меньшей степени, хотя она имеет свои характерные особенности. Основной объем данных о голоценовой эволюции почв лесостепных и степных ландшафтов Русской равнины содержится в работах И.В. Иванова, A.JI. Александровского, В.А. Демкина, А.Н. Геннадиева, П.В. Маданова, В.П. Золотуна и др. Авторами вы¬явлены основные закономерности голоценового развития автоморфных почв Русской равнины, но эволюция почв речных террас ими не рассматривалась в качестве основной задачи исследований. В отдельных случаях в работах разных авторов отмечалось, что эволюция почв речных террас характеризовалась большим диапазоном изменений почвенных свойств, чем почв водораздельных поверхностей, но эти выводы не обобщались на межрегиональном уровне. Можно утверждать, что почвообразование на речных террасах характеризуется большим разнообразием процессов, и его специальное изучение позволяет существенно дополнить имеющиеся сведения об изменениях во времени региональных факторов и трендов голоценового почвообразования. Так, анализ качественных и количественных изменений признаков гидрогенного осолонцевания, засоления, оглеения, осолодения почв речных террас дает возможность сделать выводы об эволюции климатического (увлажненность) и (или) геологического (колебания базиса эрозии) факторов почвообразования. Данные, полученные при изучении пространственно-временных изменений почвенного по¬крова высоких и низких речных террас Заволжья могут дополнить имеющуюся информацию об эволюции почв степной полосы Русской равнины. В настоящей работе впервые была предпринята попытка целенаправленного изучения голо¬ценовой эволюции почв речных террас лесостепных и степных ландшафтов Заволжья.
Исходя из вышесказанного была поставлена цель работы: выяснить особенности голоценовой эволюции почв низких и высоких речных террас в западной части Заволжской лесостепи и степи.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- в сравнительном плане изучить хроноряды голоценовых почв речных террас и водораздельных поверхностей западной части Заволжской лесостепи и степи;
- сравнить особенности эволюции почв низких и высоких речных террас исследуемой территории;
- сопоставить характер эволюции почв речных террас одного уровня, но развивающихся в разных биоклиматических условиях.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- для удобства изучения процессов почвообразования в пределах речных долин введены понятия «высокие» и «низкие» террасы по отношению к глубине залегания уровня грунтовых вод;
- впервые для территории контактной зоны лесостепи и степи Поволжья рас-
7
смотрена схема голоценовой эволюции почвенного покрова высоких и низких речных террас;
- показаны особенности эволюции долинных почв, развивающихся в различных условиях, выявлены сходства и различия в эволюции почв речных террас разного уровня и водораздельных поверхностей;
- рассмотрены общие закономерности активизации в почвах речных террас процессов осолонцевания, оглеения, засоления и рассоления.
Работа основывается на материалах, собранных автором во время полевых исследований на территории ряда природных районов Среднего Поволжья в пределах черноземной зоны и темно-каштановой почвенно-географической подзоны. Территория исследования включает частично Низкое, Высокое и Сыртовое Заволжье, Приволжскую возвышенность (Самарская Лука). Основные работы были сосредоточены на шести ключевых участках, характеризующих различные речные террасы Заволжья (за исключением ключевого участка «Самарская Лука», расположенном на правом коренном берегу Волги). В административном отношении район исследований расположен в пределах Самарской области.
Актуальность работы. К настоящему времени накоплен значительный материал о голоценовой эволюции почв Русской равнины, в частности Среднего Поволжья, но подавляющее большинство данных касается исследований, связанных с изменениями почвенного покрова водораздельных поверхностей, в то время как голоценовая эволюция почв речных террас изучена в меньшей степени, хотя она имеет свои характерные особенности. Основной объем данных о голоценовой эволюции почв лесостепных и степных ландшафтов Русской равнины содержится в работах И.В. Иванова, A.JI. Александровского, В.А. Демкина, А.Н. Геннадиева, П.В. Маданова, В.П. Золотуна и др. Авторами вы¬явлены основные закономерности голоценового развития автоморфных почв Русской равнины, но эволюция почв речных террас ими не рассматривалась в качестве основной задачи исследований. В отдельных случаях в работах разных авторов отмечалось, что эволюция почв речных террас характеризовалась большим диапазоном изменений почвенных свойств, чем почв водораздельных поверхностей, но эти выводы не обобщались на межрегиональном уровне. Можно утверждать, что почвообразование на речных террасах характеризуется большим разнообразием процессов, и его специальное изучение позволяет существенно дополнить имеющиеся сведения об изменениях во времени региональных факторов и трендов голоценового почвообразования. Так, анализ качественных и количественных изменений признаков гидрогенного осолонцевания, засоления, оглеения, осолодения почв речных террас дает возможность сделать выводы об эволюции климатического (увлажненность) и (или) геологического (колебания базиса эрозии) факторов почвообразования. Данные, полученные при изучении пространственно-временных изменений почвенного по¬крова высоких и низких речных террас Заволжья могут дополнить имеющуюся информацию об эволюции почв степной полосы Русской равнины. В настоящей работе впервые была предпринята попытка целенаправленного изучения голо¬ценовой эволюции почв речных террас лесостепных и степных ландшафтов Заволжья.
Исходя из вышесказанного была поставлена цель работы: выяснить особенности голоценовой эволюции почв низких и высоких речных террас в западной части Заволжской лесостепи и степи.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- в сравнительном плане изучить хроноряды голоценовых почв речных террас и водораздельных поверхностей западной части Заволжской лесостепи и степи;
- сравнить особенности эволюции почв низких и высоких речных террас исследуемой территории;
- сопоставить характер эволюции почв речных террас одного уровня, но развивающихся в разных биоклиматических условиях.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- для удобства изучения процессов почвообразования в пределах речных долин введены понятия «высокие» и «низкие» террасы по отношению к глубине залегания уровня грунтовых вод;
- впервые для территории контактной зоны лесостепи и степи Поволжья рас-
7
смотрена схема голоценовой эволюции почвенного покрова высоких и низких речных террас;
- показаны особенности эволюции долинных почв, развивающихся в различных условиях, выявлены сходства и различия в эволюции почв речных террас разного уровня и водораздельных поверхностей;
- рассмотрены общие закономерности активизации в почвах речных террас процессов осолонцевания, оглеения, засоления и рассоления.
Работа основывается на материалах, собранных автором во время полевых исследований на территории ряда природных районов Среднего Поволжья в пределах черноземной зоны и темно-каштановой почвенно-географической подзоны. Территория исследования включает частично Низкое, Высокое и Сыртовое Заволжье, Приволжскую возвышенность (Самарская Лука). Основные работы были сосредоточены на шести ключевых участках, характеризующих различные речные террасы Заволжья (за исключением ключевого участка «Самарская Лука», расположенном на правом коренном берегу Волги). В административном отношении район исследований расположен в пределах Самарской области.
1. Получено представление о пространственно-временных особенностях эволюции почв речных террас лесостепной и степной зон западной части Заволжья во второй половине голоцена. Основные изменения всех исследованных почв относятся к концу суббореального - началу субатлантического периодов, что совпадает с периодом похолодания и увлажнения климата на всей территории Русской равнины.
2. Полученные данные показывают, что различный состав пород и степень дренированности территории обусловливают неодинаковую реакцию почв на одни и те же климатические изменения. В почвах низких речных террас территорий, сложенных породами тяжелого гранулометрического состава, перемещения карбонатных и солевых аккумуляций были наиболее значительными. Среди исследованных почв максимальным диапазоном изменчивости строения почвенного профиля во времени характеризовались почвы низких террас рек Сок и Самара (южная лесостепь, участки «Красноярский», «Красносамарский»; Сыртовая степь, участок «Тамбовский»). Супесчаные и легкосуглинистые разновидности почв всех подзон, а также суглинистые почвы дренированных участков исследованной территории отличались стабильным набором почвенных горизонтов при небольшом изменении их мощностей и глубины залегания. Исследованные почвы высоких террас и водораздельных поверхностей на карбонатных супесях, легких и средних суглинках (участки «Борский», «Волжский», «Самарская Лука») за истекшие 5 тыс. лет подверглись наименьшим изменениям.
3. Голоценовая эволюция почв высоких речных террас рассматриваемой территории происходила преимущественно в пределах подтипа независимо от ли- тогенно-геоморфологических условий. Эволюция почв высоких речных террас и междуречий Заволжья характеризовалась общими чертами и протекала не¬прерывно по черноземному типу, отличаясь слабой контрастностью. В хроно¬интервале 5-3,5 тыс. лет назад происходило торможение процессов черноземо-образования и подтягивание солевых аккумуляций вверх по профилю. На протяжении последних 3,5 тыс. лет преобладали рост мощности гумусового гори¬зонта и деградация солевых аккумуляций.
2. Полученные данные показывают, что различный состав пород и степень дренированности территории обусловливают неодинаковую реакцию почв на одни и те же климатические изменения. В почвах низких речных террас территорий, сложенных породами тяжелого гранулометрического состава, перемещения карбонатных и солевых аккумуляций были наиболее значительными. Среди исследованных почв максимальным диапазоном изменчивости строения почвенного профиля во времени характеризовались почвы низких террас рек Сок и Самара (южная лесостепь, участки «Красноярский», «Красносамарский»; Сыртовая степь, участок «Тамбовский»). Супесчаные и легкосуглинистые разновидности почв всех подзон, а также суглинистые почвы дренированных участков исследованной территории отличались стабильным набором почвенных горизонтов при небольшом изменении их мощностей и глубины залегания. Исследованные почвы высоких террас и водораздельных поверхностей на карбонатных супесях, легких и средних суглинках (участки «Борский», «Волжский», «Самарская Лука») за истекшие 5 тыс. лет подверглись наименьшим изменениям.
3. Голоценовая эволюция почв высоких речных террас рассматриваемой территории происходила преимущественно в пределах подтипа независимо от ли- тогенно-геоморфологических условий. Эволюция почв высоких речных террас и междуречий Заволжья характеризовалась общими чертами и протекала не¬прерывно по черноземному типу, отличаясь слабой контрастностью. В хроно¬интервале 5-3,5 тыс. лет назад происходило торможение процессов черноземо-образования и подтягивание солевых аккумуляций вверх по профилю. На протяжении последних 3,5 тыс. лет преобладали рост мощности гумусового гори¬зонта и деградация солевых аккумуляций.