Педогенетические концепции

Природное почвообразование. В течение длительного времени почвоведами изучались только природные почвы, и их особенности послужили основой представлений о почвообразовательных процессах.

При рассмотрении почвенных процессов в пахотных горизонтах исследователи сначала искали аналогии с природными явлениями: так, считалось, что в дерново-подзолистых почвах Европейской России антропогенное влияние на почвы выражается в развитии повышающего плодородие «дернового процесса», а протекающие одновременно с ним и «противостоящие» ему естественные процессы подзолообразования оценивались как «агрессивные», почворазрушающие. При объяснении механизмов подзолообразования большинство исследователей (А.А. Завалишин, Б.В. Надеждин, В.К. Пестряков и другие) считало его неизбежным следствием зональных климатических условий. На отношении к балансу процессов «подзолоообразование - дерновый процесс» сказывались господствовавшие в обществе и в научных кругах того времени лозунги «коренной переделки, преобразования природы человеком», или «исправления ошибок природы».

Прикладные вопросы почвенной науки, такие как модели плодородия, эрозия почв, обоснование гидротехнических мелиораций и оценка их последствий, изучались независимо от почвенно-генетических проблем. Влияние антропогенно-обусловленных процессов на формирование профилей почв и их эволюцию почти не обсуждалось.

Первый шаг в отношении признания вклада деятельности человека в формирование почв заключался в выделении «антропогенной составляющей» природного почвообразования, в известной мере независимой от природных факторов.

В большей степени взаимосвязи природных и антропогенных явлений изучались в орошаемых почвах аридных территорий, поскольку в ирригационно-модифицированных почвах многие свойства не отличались от природных. Например, вторичные солончаки - аналоги естественных солончаков; аккумулятивные древнеорошаемые почвы имеют ряд общих черт с аллювиальными (тугайными) почвами.

Вклад антропогенного фактора в почвообразование. Существующие подходы к оценке вклада человека в почвообразование широко обсуждались в 60-80-е годы. Так, Д. Яаалон и Б. Ярон в 1966 г. обозначили антропогенно-спровоцированные процессы в почвах термином «метапедогенез», в отличие от комплекса естественных почвенных процессов «педогенеза».

Метапедогенез характеризуется малыми масштабами времени. В соответствии с известной формулой почвообразования Г. Иенни, Д. Яаалон и Б. Ярон предложили использовать новую точку отсчета для оценок действия измененного человеком комплекса факторов (переменных в классической формуле почвообразования). Очевидно, что хозяйственная деятельность человека началась совсем недавно по сравнению с жизнью почвенного покрова и протекает на уже сформировавшихся природных почвах. Поэтому природная почва признается «ноль-моментом» для дальнейших процессов, т.е. материнской породой антропогенно-измененной почвы. Другими «новыми» факторами почвообразования являются: топографический, гидрологический, химический, сельскохозяйственный (Yaalon, Yaron, 1966), приводящие к развитию новых почв, называемых по аналогии с естественными почвами.

Таблица 1.5

Почвообразование в категориях процессов метапедогенеза (по Yaalon, Yaron, 1966; с сокращениями)*

Названия почв по «7-му Приближению» даны авторами статьи в квадратных скобках.

Концепция «метапедогенеза», мало известная в России, представляется сильно опередившей свое время, она дала импульс к новым Si) поискам методологических подходов. По мнению ее создателей, кон- IIf цепция позволяет количественно оценить весь процесс (как в лабо- раторных моделях, так и в поле), причем не по одному пахотному горизонту и не по одному признаку, а по комплексу изменений свойств профиля.

Рассматривая «метапедогенез» с современных позиций, можно сказать, что, с одной стороны, ему придается эффект очень резкого сдвига почвообразования - перехода в другую почву, с другой стороны, предполагается переход именно в природную почву, поскольку, в соответствии с педогенетическими представлениями того времени, неприродных почв не существовало.

В приведенных примерах, по мнению авторов теории метапедогенеза, происходят следующие превращения. При террасировании бурая рендзина образуется из природной рендзины, при орошении содовыми водами появляется солонец из каштановой почвы или брунизема, а при сведении леса, распашке и перемешивании верхних горизонтов из подзола формируется кислая бурая лесная почва.

В дальнейших разработках теории метапедогенеза подчеркивалась жесткая зависимость процессов от деятельности человека. Например, педотурбации могут быть включены в концепцию метапедогенеза только в том случае, если в них отчетлива «рука человека», а если они возникли в результате деятельности фауны или криогенного перемешивания, то должны быть отнесены к природным почвенным образованиям.

Естественно-антропогенное почвообразование. С течением времени вкладу антропогенного фактора в почвообразование придается все большее значение. В 80-х годах украинским почвоведом В. Д. Мухой было введено понятие единого естественно-антропогенного (культурного) почвообразовательного процесса, имеющего различные зональные проявления (Муха, 1988). Процесс протекает в пахотных почвах и характеризуется общими для всех почв чертами, обусловленными собственно распашкой и влиянием выращивания сельскохозяйственных культур. В качестве обоснования этого процесса автором сравнивались три варианта почв в разных природных зонах - от южной тайги до влажных тропиков; вариантами почв были две пахотные почвы разного уровня окультуривания и зональные природные почвы. Было установлено, что всем пахотным почвам, по сравнению с их природными аналогами, свойственны общие черты.

В.Д. Муха ясно сформулировал три общих положения, важных с эволюционно-генетических позиций.

Во-первых, в пахотных почвах увеличивается темп почвообразования в результате интенсификации многих частных почвенных процессов;

во-вторых, культурная эволюция способствует конвергенции почвенных типов;

в-третьих, каждой природной зоне свойственны «агроэкологичес- кие типы естественно-антропогенного почвообразования». В качестве примера этого базового (в излагаемых построениях) положения приведем одно название такого типа: «суббореальный южнотаежный естественно-антропогенный дерново-подзолисто-культурный».

Более осторожный подход к почвообразованию в пахотных почвах с позиций элементарных почвообразовательных процессов - ЭПП был сформулирован И.П. Герасимовым в его последней работе «Учение

В.В. Докучаева и современность» 1986 г., в которой обозначен широкий круг проблем антропогенного почвообразования, завоевавшего в те годы свои права в генетических концепциях.

Недостаточность «экспериментально-информационного материала» ограничивала в то время определение антропогенных ЭПП, и И.П. Герасимовым были рассмотрены отдельные аспекты этой проблемы для почв, используемых в земледелии. С одной стороны, он признавал, что умеренные агрогенные воздействия, например, использование западноевропейских буроземов в земледелии (окультуривание), трансформируют природные ЭПП, а более глубокая мелиорация вызывает усиленное развитие и осложнение ЭПП. Антропогенные воздействия - распашка и внесение удобрений, в целом считаются подобными природным механическим нарушениям (ветровалам, перемешиванию фауной) и поступлению органических остатков. С другой стороны, И.П. Герасимов считал, что эти воздействия «приобретают совершенно особую, антропогенную специфическую модификацию», которая заключается в уплотнении сельскохозяйственной техникой, частом перемешивании, внесении ядохимикатов, изменяющих состав и численность почвенной биоты.

Специфичность агрогенных воздействий послужила основанием ввести в набор ЭПП самостоятельный процесс плаггенизацыи', формирующий пахотные горизонты любых почв. Его пусковыми механизмами служат: механическое перемешивание почвенной массы сельскохозяйственными машинами, уплотнение ими с последующим неоднократным [II] рыхлением, внесение удобрений и другие агротехнические и мелиоративные мероприятия.

Дополнительным фактором конвергенции свойств пахотных почв является «заглавное», по И.П. Герасимову, положение пахотного горизонта в профиле, которое определяет сходство и повышенную скорость многих частных процессов (микропроцессов). Вместе с тем, пахотный горизонт оказывается более подверженным климатическим и погодным явлениям, эрозии, поступлению химических соединений, по сравнению с верхними горизонтами естественных почв с их «буферным эффектом» фитоценоза, сложной организацией твердой фазы и высоким биоразнообразием.

Существование пахотного горизонта обеспечивается комплексом агротехнических и мелиоративных мероприятий, обязательных при земледельческом использовании почв. Если меняется вид использования, пахотный горизонт оказывается под воздействием естественных факторов почвообразования, постепенно возвращающих верхнюю часть почвенного профиля в квази-естественное состояние. С другой стороны, «можно констатировать, что при относительно интенсивном, даже вековом земледельческом использовании природных почв они очень устойчиво сохраняют свои естественные свойства» (там же, с. 93).

Обсуждая общие проблемы антропогенного почвообразования, I И.П. Герасимов сравнивал скорость почвообразовательных процес- иу сов в природных и антропогенно-измененных почвах, считая, что в г последних она выше.

Наряду с рассмотрением почвообразовательных процессов, в эти же годы Н.А. Караваевой с соавторами (1985) разрабатывались представления об агрогенной эволюции почв, специфике пахотных горизонтов; В.Д. Тонконоговым (1987) были даны почвенно-генетические оценки аг- рогенным воздействиям, многими исследователями обсуждались факторы устойчивости почв, были предложены элементы субстантивного подхода к классификации пахотных почв. Несмотря на то, что объектами изучения были дерново-подзолистые и подзолистые почвы, предложенные методологические подходы имели общее теоретическое значение и были во многом использованы при разработке новой «Классификации почв России» (1997).

В результате, в 80-х годах сложилось представление о тесных взаимосвязях и даже единстве процессов естественного и антропогенного почвообразования, что проявилось во «встраивании» агрогенных почв в общий эволюционный ряд с естественными.

Технопедогенез. Признание единства природных и более широкого круга антропогенных процессов отражается в концепции технопедогенеза (Глазовская, Солнцева, Геннадиев, 1986). Она основывается на представлении о том, что любое действие человека, даже доисторического, является активным вмешательством в природу, а любое воздействие на почву предполагает участие техники, даже если таковой служит примитивная палка-копалка. Кроме того, нахождение почвы в ноосфере, созданной и проникнутой техногенезом[III] не может не оказывать на нее влияния. Следовательно, технопедогенез определяется как «почвообразовательный процесс, испытывающий в какой бы то ни было форме влияние деятельности человека» (с. 108). Степень, цели и характер антропогенного воздействия на почвы варьируют в очень широких пределах.

Преимуществом концепции технопедогенеза перед рассмотренными ранее подходами нам кажется ее более универсальный характер, т.е. приложение к разнообразным почвенным объектам. В качестве примера результатов технопедогенеза авторы концепции приводят достаточно контрастные случаи: почвы разновозрастных курганов в Прикаспийской полупустыне, горные каштановые карбонатные почвы, трансформированные в буроземы под орошаемыми яблоневыми садами на северном склоне Заилийского Алатау, солончаковатые дерново-подзолистые почвы Пермского Прикамья, засоленные высокоминерализованными пластовыми водами и буровыми растворами при добыче нефти.

Формы проявления технопедогенеза были определены для приведенных примеров следующим образом. В случае курганных почв имеет место быстрое (однократное) разрушение почв при строительстве кургана и медленная (4000 лет) эволюция. Образуются природные почвы без остаточных признаков; тип технопедогенеза определяется как «разрушение - воссоздание».

Пример яблоневых садов иллюстрирует постоянство техногенных нагрузок при их высокой интенсивности и небольшой продолжительности: 50-100 лет орошения. Тип технопедогенеза - «стирание - замещение»; после снятия нагрузки почва либо полностью восстанавливается, либо в ней сохраняются реликты технопедогенеза.

Техногенные воздействия при добыче нефти отличаются высокой интенсивностью, эпизодическим характером, устойчивой перестройкой исходных свойств почвы, исключающей возврат к исходному состоянию. Производными этого варианта технопедогенеза являются почвы, вообще

не имеющие природных аналогов, либо почвы, аналоги которых встречаются в иных природных комбинациях факторов почвообразования (зонах, подзонах, катенах).

¦ ¦ ¦

Таким образом, во второй половине XX в. сложилось несколько концепций естественного и антропогенного почвообразования, соотношения природных и антропогенных факторов. В соответствии с принятой концепцией почвоведы изучали свойства и динамику почв, находящихся и/или находившихся под влиянием деятельности человека, классифицировали их и предлагали на этом основании разные способы землепользования и мелиорации.

Наряду с процессом антропогенной трансформации почв, более или менее интенсивным, большинство исследователей единодушно выделяет целенаправленное создание искусственных почв в особую категорию явлений, хотя и под разными названиями. Не самым удачным с лингвистической точки зрения, хотя и широко распространенным, является термин антропопедогенез, или, что еще хуже - антропогенез1.

В качестве итога систематизации представлений о почвообразовании с участием человека приводим следующую схему.

alt="" />

1*4*2*