Почвоведение, 2020, № 10, стр. 1170-1181

ВВЕДЕНИЕ

В последнее время в науке большое внимание уделяется изучению особенностей почвообразования в прошлом. Внимание исследователей приковано к позднеплейстоценовому и голоценовому времени развития биосферы. Подобные знания необходимы для понимания процессов возникновения, функционирования современных экосистем и прогнозирования их дальнейшего развития.

Начиная с работ В.В. Докучаева, его коллег, учеников и последователей проблема возраста и эволюции современных почв и почвенного покрова центра Восточно-Европейской равнины занимает одно из ключевых мест в генетическом почвоведении [13, 17, 22, 36, 42, 43, 45]. В последние десятилетия проведен анализ палеогеографического развития природного процесса в позднем плейстоцене и голоцене на Восточно-Европейской равнине [6, 7, 10, 12, 32, 52–54]. На основе полученных материалов и в результате оживленных дискуссий разработаны стратиграфические схемы деления позднего плейстоцена. Оказалось, что основные закономерности палеогеографического развития природного процесса в позднем плейстоцене заключались в его ритмичности и направленности [10, 14, 44], многократном чередовании холодных и теплых климатических эпох и периодических материковых оледенений [31, 39, 46, 50, 51], приводящих к большей континентальности климата и значительным изменениям в рельефообразовании. Даже за короткое поздневалдайское время происходило чередование периодов с максимально холодными и относительно мягкими климатическими условиями [5, 49].

По нашему мнению, анализ палеогеографического развития природного процесса в позднем плейстоцене и голоцене становится более точным, если в качестве объекта исследований используются профили позднеплейстоценовых и голоценовых почв. Например, во многих современных почвах наблюдается сочетание различных взаимодействующих между собой компонентов и явлений, одни из которых возникли под влиянием современных условий среды, другие образовались в перигляциальной зоне древних оледенений. Выяснилось, что позднеплейстоценовые признаки, в частности признаки палеокриогенеза, отчетливо проявляются в современных ландшафтах и почвах центра Восточно-Европейской равнины [2, 4, 5, 9, 25, 27, 33, 34], фиксируя время своего образования. Особый интерес проявляется к изучению роли палеокриогенных процессов и явлений (существовавших в конце позднего плейстоцена – начале голоцена), которые обусловливают эволюцию и дифференциацию современных почв.

В настоящей работе на примере серых лесных почв центра Восточно-Европейской равнины, рассмотрены палеокриогенные явления, сформированные в конце позднего плейстоцена.

По Владимирской (ополье) и Московской областям существуют работы с большим разносторонним фактическим материалом, характеризующим состояние почв, их генезис, естественную и культурную растительность, археологию и этнографию и др. [16, 24, 26, 28, 29, 38, 42, 47]. Но все же почвы этих областей уже полтораста лет привлекают естествоиспытателей, вызывая бурные дискуссии и требуя пополнения знаний об этих регионах.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Исследования влияния палеокриогенеза на особенности формирования голоценовых почв проводили на серых лесных почвах во Владимирской и Московской областях. Во Владимирской области почвы изучали на ключевом участке “Кибол” в Суздальском районе. Участок обследования располагался на территории археологического памятника “Кибол-5” эпохи раннего средневековья (согласно полученным радиоуглеродным датам) [24]. Исследовали условия окружающей среды, в частности почв, территории памятника. В Московской области почвы изучали в разных точках ключевого участка “Пущино” в Серпуховском районе.

Территория ключевого участка “Кибол” находится на восточной окраине Суздальского плато у самой границы его перехода к очень слабо волнистой, слаборасчлененной, почти плоской поверхности, переходящей к высокой пойме рек Нерль и Каменка. Археологический раскоп и все почвенные разрезы располагались на высоком левом берегу р. Каменки (рис. 1). Ключевой участок находился на неоднородной по почвенному покрову территории, сложенной покровными лёссовидными суглинками с развитыми на них серыми почвами со вторым гумусовым горизонтом [2]. Неоднородность и островное положение массива серых лесных почв и приуроченность к определенным формам рельефа и исключительно к лёссовидным суглинкам свидетельствуют о том, что их генезис связан не только с палеобиоклиматическими условиями, но и с особенностями развития рельефа и формирования почвообразующих пород [28].

Рис. 1.

Аэрофотоснимок ключевого участка “Кибол”. Суздальский район, Владимирская область.

Позднеплейстоценовый суглинистый покров Владимирского ополья характеризуется особенно ясными лёссовидными признаками и даже приобретает просадочные свойства, не свойственные покровным суглинкам этих широт. Эти суглинки плащеобразно залегают на всех элементах рельефа: водоразделах, склонах холмов, понижениях между холмами, в верховьях балок. Лёссовидные суглинки имеют тяжелый гранулометрический состав, хорошо сортированы, однородны по профилю и в пространстве, окрашены в палево-бурые тона, содержат известковые, часто пустотелые и окремневшие конкреции карбонатов. По мнению Лаврушина с соавт. [23], толща покровных позднеплейстоценовых почвообразующих пород ополья неоднородна в генетическом отношении. Нижние ее части несут ясные признаки делювиального и солифлюкционного переотложения. По мнению большинства исследователей водораздельные приповерхностные покровные суглинки имеют эоловый генезис в результате ледниковых образований.

Современные почвы двух разрезов (на блочном повышении и в межблочном понижении) ключевого участка “Кибол” представлены серыми лесными почвами со вторым гумусовым горизонтом (Greyic Phaeozems Albic), а в археологическом шурфе (верхняя часть почвы на блочном повышении) – сильно антропогенно-преобразованными почвами [21, 48].

Ключевой участок “Пущино” хорошо описан в литературе [2]. Территория участка принадлежит северным отрогам Средне-Русской возвышенности. Абсолютные отметки составляют 200–235 м, характерна густая сеть глубоковрезанных оврагов, балок и рек (урез р. Оки находится на отметке 110 м). Все это благоприятствует расчленению территории на отдельные поверхности с различной степенью уклона: от слабонаклонных у водораздельных участков до крутых, непосредственно примыкающих к оврагам и долинам и рек. Междуречные поверхности характеризуются как холмисто-увалистые со сглаженными пологими склонами. Плоские поверхности сохраняются на участках водоразделов между крупными притоками р. Оки.

Территория расположена в южной части Московской синеклизы, коренные породы залегают очень глубоко, осадочные породы представлены отложениями девона, карбона, юры и мела. Наиболее часто в обнажениях встречаются известняки московского отдела карбона (С2). Выше залегают моренные и флювиогляциальные отложения. Днепровские моренные отложения представлены тяжелыми суглинками и глинами с отдельными линзами песка, песчано-гравийной смеси, супеси. Почвообразующими породами служат средние и тяжелые лёссовидные суглинки, и легкие глины мощностью 2–3 м. Среди фракций преобладает пылеватая, в редких случаях суглинки слегка опесчанены. Суглинки палевого цвета с пятнами и светло-охристыми разводами. Редко встречается сизый цвет оглеения с голубоватым и зеленоватым оттенками. Лёссовидные суглинки имеют очень плотное сложение. Суглинки тонко- и сильнопористые. В них встречаются различные по толщине и четкости выраженности субвертикальные трещины.

На ключевом участке вскрыты серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом (Greyic Phaeozems Albic) [21, 48].

В работе использовали следующие методы.

Почвенно-археологический метод предполагал заложение больших (нестандартных) почвенных разрезов на водораздельных поверхностях и на естественных террасовых обнажениях. Визуальная оценка и проведенная нивелирная съемка выявили отчетливо проявляющуюся палеокриогенную морфоскульптуру в виде полигонально-блочного микрорельефа (блок и межблочье). Разрезы закладывали отдельно на каждом из элементов микрорельефа. В данном случае археологический шурф располагался на блочном повышении. Здесь рассматривалась антропогенная преобразованность почв за последнюю 1 тыс. лет. Нижняя часть на блочном повышении изучена в фоновом разрезе, заложенном на прилегающей надпойменной террасе, непосредственно под археологическим шурфом. Оба разреза (шурф и на надпойменной террасе) в дальнейшем были объединены в один на блочном повышении. Проведенная нивелирная съемка позволила выявить на дневной поверхности межблочное понижение, в нем также был заложен фоновый разрез.

Картографические исследования включали несколько подходов: а) дешифрирование аэрофотоснимка ключевого участка; б) проведение детальной нивелирной съемки. В совокупности два подхода позволили определить места точного заложения разрезов (на блоке и в межблочье), а также построить карту рельефа дневной поверхности на стратиграфической модели.

На основе морфологического и стратиграфического описания почвенных горизонтов построена детальная модель почвенной толщи.

Физическими методами определяли гранулометрический состав почв и почвообразующих пород [8, 20].

Химическими методами исследовали содержание С_орг, СО₂ карбонатов, рН водный, подвижные Р₂О₅ и К₂О и обменные основания K⁺, Na⁺, Ca²⁺ и Mg²⁺ [1, 3].

На основе морфологических, физических и химических свойств почв определяли принадлежность почв согласно разработанным классификациям [21, 48].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Данные литературы показывают, что на песчаных и суглинистых отложениях Владимирской области отчетливо проявляется палеокриогенная морфоскульптура. Для территории характерно наличие нескольких типов палеокриорельефа: полигонально-блочного, блочно-западинного, бугристо-западинного и западинного [10, 11, 30, 47]. Опираясь на литературные данные и аэрофотоматериалы (рис. 1), микрорельеф территории ключевого участка определен как полигонально-блочный. Он состоит из систем полигонов-блоков и разделяющих их межблочных понижений, которым в разрезах соответствуют палеомерзлотные деформации (клиновидные образования). Палеомерзлотные структуры (или деформации) на исследуемой территории получили широкое распространение около 20–15 тыс. л. н., когда наступило время максимального в плейстоцене похолодания. В это время в перигляциальной зоне, в условиях дефицита влаги, отрицательных температур, отсутствия снежного покрова был дан “старт” формированию полигонально-трещинного рельефа за счет образующихся криогенных структур. С приближением голоцена и в самом его начале в результате смены климатических условий и деградации мерзлоты начали формироваться первые гумусированные горизонты. В это же время действие криогенеза продолжалось, но не так ярко, как в позднем плейстоцене. С наступлением голоцена климатические условия резко меняются в сторону увлажнения и интенсивного почвообразования, вследствие чего ярко выраженный позднеплейстоценовый микрорельеф начинает приобретать более сглаженные формы. Сглаживание форм происходило в результате оплывания грунта с краев (бортов) клиновидных структур к ее центральной части, за счет перераспределения материала с повышенных форм микрорельефа в пониженные. Таким образом, в голоцене, в результате интенсивных почвообразовательных процессов микрорельеф существенно прорабатывался (погребался), становясь реликтовым.

Роль палеокриогенеза в современном функционировании дерново-подзолистых и серых лесных почв, а также почвенного покрова региона в целом подробно освещена [2, 11, 15].

Палеокриогенное происхождение микрорельефа и его влияние на свойства почв изучались в нескольких разрезах-траншеях: на блочном повышении и межблочном понижении. Почву на блоке изучали в двух разрезах: верхняя часть почвы в археологическом шурфе (разрез 10АГ-05, антропогенно-преобразованная), нижняя часть – в разрезе 12АГ-05 (фоновый разрез), заложенном на склоне террасы под археологическим раскопом (рис. 2). Для сравнения свойств почв был заложен фоновый разрез 11АГ-05 в межблочном понижении (рис. 3).

Рис. 2.

Профили серой лесной почвы, объединенные в один стратиграфический разрез (блочное повышение, разрез 10АГ-05 (А) и разрез 12АГ-05 (Б)). Ключевой участок “Кибол”.

Рис. 3.

Профиль серой лесной почвы (межблочное понижение (разрез 11АГ-05). Ключевой участок “Кибол”. Суздальский район, Владимирская область.

Почвы в разрезах на блоке были объединены в один. По результатам морфологического анализа почв трех разрезов, нивелирной съемки и аэрофотоснимка построена модель поверхностной и почвенной толщи ключевого участка “Кибол” (рис. 4). Модель показывает выраженность полигонального микрорельефа в ландшафте в виде блочных повышений и межблочных понижений, расположение и приуроченность почвенных разрезов к каждому из элементов микрорельефа, расположение археологического раскопа и шурфа. Модель отображает стратиграфические горизонты в полном соответствии с глубиной их залегания, наличие клиновидного образования в межблочном понижении, погребенных почв и распределение веществ по почвенному профилю.

Рис. 4.

Модель строения поверхностной толщи ключевого участка “Кибол”. 1 – археологический шурф (разрез 10АГ-05 на блочном повышении); 2 – археологический раскоп; 3 – профиль разреза 11АГ-05 в межблочном понижении; 4 – профиль разреза 12АГ-05 на блочном повышении.

Детальное морфолого-генетическое исследование с составлением почвенной модели позволило выявить основные морфологические различия между почвой на блочном повышении и межблочном понижении.

Отличительной чертой разреза на блочном повышении является обилие карбонатных новообразований в форме плотных стяжений с окремневшим внутренним ядром. Почва подстилается двумя погребенными почвами (“брянской” – гор. [А1]са и “пущинской” – гор. [А1В]са), которые, в свою очередь, подстилаются слоем флювиогляциальных песков и мореной.

В разрезе межблочного понижения материал по всему профилю (особенно в верхней его части) пронизан небольшими языками-трещинами, образованными вследствие сезонного промерзания грунта. Главной особенностью профиля межблочного понижения является наличие на глубине 176 см клиновидного образования (крупной клиновидной грунтовой структуры). Ширина ее составляет 43 см, на глубине 275 см – 12 см. Крупная клиновидная грунтовая структура имеет палеокриогенный генезис. Материал клина в отличие от вмещающей породы интенсивно разбит субвертикальными трещинами, формирующими четко выраженную крупнопризмовидную структуру. Клиновидная грунтовая структура в профиле располагается выше залегающей погребенной “пущинской” почвы, формирование которой происходило 20–15 тыс. л. н. [2]. Известно, что после погребения “брянской” и “пущинской” почв наступил этап максимума валдайского оледенения – ярославский криогенный этап. Следовательно, исследуемая клиновидная грунтовая структура моложе двух погребенных почв и могла быть сформирована только в результате криогенного растрескивания древней дневной поверхности. Со временем над криогенными трещинами сформировались пониженные формы микрорельефа, и на изучаемой территории возник реликтовый полигонально-блочный микрорельеф.

Следует отметить несколько морфологических отличий, которые связаны с действием палеокриогенеза. Одно из них – отсутствие горизонта В6 в почве блочного повышение, другое – отсутствие “брянской” погребенной почвы в межблочном понижении. Полагаем, что отсутствие упомянутых горизонтов это последствия длительного палеокриогенного преобразования почвы, например, в межблочном понижении, или завуалирование горизонтов в результате интенсивных почвообразовательных процессов, например, на блочном повышении и, вероятно, смещения в сторону пониженных форм рельефа.

Изученные физические и химические характеристики ключевого участка выявили дифференциацию почв в связи с палеокриогенезом, а на археологическом памятнике эта разница обусловлена еще и действием антропогенного фактора в прошлые эпохи.

Почвы на разных элементах микрорельефа различаются по гранулометрическому составу. В целом почвы ключевого участка относятся к легким глинам, тяжелым и средним суглинкам (рис. 5) [8, 20], но существуют некоторые отличия. В почве блочного повышения верхняя часть до горизонта Aha – среднесуглинистая, до горизонта [А1В]са – тяжелосуглинистая, погребенные почвы – глинистые. В почве межблочья только верхняя часть среднесуглинистая, начиная с горизонта Aha – тяжелосуглинистая до дна разреза. Преобладающими являются фракции ила и крупной пыли. Содержание фракции ила с глубиной существенно увеличивается. В почве межблочного понижения в отличие от блочного повышения фракция крупной пыли распределяется равномерно по всему профилю и ее содержание выше по сравнению с блочным повышением. Преобладание фракции крупной пыли и ее равномерное распределение по всему профилю межблочного понижения связываем с длительным криогенным преобразованием почвы межблочного понижения.

Рис. 5.

Гранулометрический состав серых лесных почв. Ключевой участок “Кибол”.

Химический анализ серых лесных почв на блочном повышении и в межблочном понижении представлен на рис. 6. Отметим нехарактерное для естественных почв очень высокое содержание С_орг в культурном слое и горизонте Aha разреза 10АГ-05 и неравномерное уменьшение его содержания с глубиной, что связано с антропогенной деятельностью в средневековье.

Рис. 6.

Химические свойства серых лесных почв. Ключевой участок “Кибол”.

Содержание СО₂ карбонатов, не характерное для почв изучаемого региона, отличается от такового в естественных почвах, особенно заметно выделяется культурный слой разреза 10АГ-05. Карбонаты присутствуют с поверхности, в культурном слое их содержание достигает 1.9%. Средняя часть профиля от карбонатов выщелочена. Этот факт мы относим к антропогенной закарбоначенности почв (рис. 6). С глубины 1.5 м они вновь появляются, и их содержание достигает 4%, что, по-видимому, связано со свойствами почвообразующих пород. Новообразования сформированы в горизонте В5са исключительно в почве блочного повышения. Этот факт мы также относим к антропогенной закарбоначенности почв.

Необычно высокими для естественных почв Суздальского района являются значения рН водного, они могут достигать 8 ед. Однако почва в межблочном понижении содержит меньше карбонатов, т. е. она частично промывается от карбонатов. Все это связано с пониженной формой микрорельефа, обусловливающей дополнительную аккумуляцию и распределение влаги по профилю. Значения рН среды в межблочном понижении относятся к слабокислым. Соответственно, криогенная структура, формируя межблочье обеспечивает больший транзит веществ вниз по профилю, а более кислая реакция среды и дополнительная влага ускоряют процессы растворения и выноса карбонатов. В почве блочного повышения такой характер распределения не выявлен.

Еще один факт, свидетельствующий о наличии зональных почвенных процессов, отрицаемых некоторыми исследователями [35], – верхняя часть культурного слоя в разрезе 10АГ-05 (горизонты Аd и А1сов) под влиянием современных биоклиматических условий по значениям рН перешла из щелочного ряда в ряд слабокислых.

На блочном повышении, в археологическом шурфе, содержание поглощенных Са²⁺, особенно Mg²⁺, обменного К⁺ выше по сравнению с естественными почвами. Большие значения содержаний этих элементов позволяют уверенно говорить об их вовлеченности в процесс элювиально-иллювиальной дифференциации.

Содержание обменного Na⁺ имеет низкие значения в обеих почвах, а распределение обменного K⁺ – наоборот большие. В почве блочного повышения его содержание резко возрастает в средней и нижней частях профиля. В почве межблочья содержание обменного K⁺ несколько увеличивается вниз по профилю.

Еще более нехарактерным для естественных серых лесных почв является факт сильной обогащенности верхней части профиля подвижными формами Р₂О₅ и K₂О. Обычно содержание этих подвижных соединений редко превышает 10–15 и 4–5 мг/100 г почвы соответственно. Значения для подвижных Р₂О₅ и К₂О более 200 мг/100 г почвы свидетельствуют о сильном антропогенном воздействии (рыболовство и др.). В разрезе 11АГ-05 в межблочье, который по морфологическим характеристикам отвечает статусу фоновой почвы и не затронут антропогенезом, значения в среднем составляют около 150 и 50 мг/100 г почвы соответственно. При этом подвижный Р₂О₅ вовлекается в процесс элювиально-иллювиальной дифференциации. Вероятно, такие значения фоновые почвы приобретают за счет расположения в пониженной ферме рельефа. Разрез находится на склоновой поверхности и находится непосредственно у археологического объекта, т. е. дополнительно привносятся химические элементы в естественные почвы, увеличивая их показатели.

К сожалению, мы не проводили радиоуглеродное датирование погребенных почв и крупной грунтовой структуры на ключевом участке “Кибол”. Но все же попытались доказать, что именно такие поздневалдайские криогенные структуры формировали межблочные понижения.

В доказательство были взяты данные, частично опубликованные в литературе [2]. Почвы, рассматриваемые в работе [2], изучались в ареале серых лесных почв Московской области в окрестностях г. Пущино в 250 км к юго-западу от ключевого участка “Кибол”.

Один из разрезов-траншей (разрез 1АГ-2007, межблочье) заложен в 15 км к западу от г. Пущино. Он вскрыл крупную криогенную грунтовую структуру, рассекающую нижележащую погребенную почву (рис. 7).

Рис. 7.

Разрез 1АГ-2007 (межблочье). Серая лесная почва. Ключевой участок “Пущино”. Приведена радиоуглеродная дата, соответствующая “брянской” погребенной почве. Серпуховской район, Московская область.

Согласно стратиграфии профиля и проведенного радиоуглеродного датирования, криогенная структура была сформирована после 22240 ± 800 ВР (ГИН-14214) в один из этапов валдайского похолодания (17–15 тыс. л. н.). Полученная радиоуглеродная дата точно соответствует брянскому интервалу, в котором сформировалась погребенная почва. По всем параметрам она аналогична погребенной почве, рассматриваемой на ключевом участке “Кибол”.

Еще один разрез заложен в 10 км к югу от г. Пущино. Он также вскрыл крупную криогенную грунтовую структуру, на фотографии она имеет сизый цвет (оглеение) в отличии от вмещающей породы (рис. 8). Подобная закономерность отчетливо проявляется в современных почвах Западной Сибири.

Рис. 8.

Разрез 6АГ-2007 (межблочье). Серая лугово-лесная почва. Ключевой участок “Пущино”. Фото морфологии клиновидной грунтовой структуры. Схема морфологического строения клиновидной грунтовой структуры. Приведена радиоуглеродная дата, соответствующая ярославскому похолоданию.

Нужно отметить, что многочисленные разрезы, заложенные в межблочьях в районе г. Пущино приурочены к крупным клиновидным грунтовым структурам. На рис. 8 показано стратиграфическое строение одной из таких структур, вскрытой траншеей (разрез 6АГ-2007), ориентированной строго по линии, соединяющей два соседних блочных повышения. Структура имеет четкую клиновидную форму, ее высота составляет 3 м (такие же размеры имеет клиновидная структура, вскрытая в разрезе 1АГ-2007). Заполнена структура суглинком, перекрыта погребенной почвой, радиоуглеродный возраст которой составляет 14570 ± 300 ВР (ИГАН-3808). Материал заполнения структуры однородный (что предполагает постепенное систематическое заполнение пустот, образовавшихся при растрескивании, а не постадийное заполнение при вытаивании части ледяной жилы); отсутствие в материале заполнения участков с горизонтально слоистым (водного генезиса) сложением; четкая незамытая граница структуры и вмещающего материала; постепенный переход клиновидной структуры в ее верхней части в перекрывающий покровный суглинок. Эти особенности свидетельствуют о формировании клиновидной структуры как изначально грунтовой, а не псевдоморфозы по повторно-жильным льдам [18, 19]. Сизый цвет структуры в отличии от вмещающей породы говорит о том, что здесь происходит процесс дополнительного увлажнения и застоя влаги. Структура как бы притягивает к себе дополнительную влагу. Наличие ожелезненных прослоев и пятен говорит об изменении водного режима в самой структуре. Во вмещающей породе подобная морфологическая закономерность не обнаружена. Вероятно, между структурой и вмещающей структуру породой существует субвертикальный геохимический барьер, препятствующий латеральному перераспределению влаги. Механизм формирования такого барьера мы связываем с уплотнением материала вмещающей породы при длительном формировании криогенной структуры.

На основе данных радиоуглеродного датирования погребенной почвы можно предположить, что процессы осадконакопления и ярославского криогенеза прекратились и стали преобладать почвообразовательные процессы. Более молодая радиоуглеродная дата, полученная по образцу, взятому из клиновидной структуры, может свидетельствовать или об омоложении материала, или о постепенном заполнении структуры материалом, формирующимся на дневной поверхности. В результате почвообразовательных процессов и оплывания грунта (от краев клиновидной структуры к ее центральной части и постепенному ее заполнению), над криогенной трещиной (крупной клиновидной грунтовой структурой) сформировалась пониженная форма микрорельефа и на изучаемой территории возник реликтовый полигонально-блочный микрорельеф.

Общая стратиграфия профилей во Владимирской и Московской областях, приведенные данные радиоуглеродного датирования могут свидетельствовать о том, что все рассмотренные крупные грунтовые структуры формировались примерно в одно время. Нужно отметить, что некоторая идентичность морфологических особенностей криогенных структур (строение и размеры), выявленная в почвах на разных ключевых участках, предполагает схожесть в интенсивности процессов палеокриогенеза на обширных территориях центральной России. В данном случае в пределах 250–300 км влияние палеокриогенных процессов на почвы и почвообразующие породы было одинаковым.

С экологических позиций палеокриогенез изменяет направление почвообразовательного процесса через палеокриогенный процесс формирования западинно-блочного микрорельефа плейстоцен-голоценового времени. По данным радиоуглеродного анализа процессы микрорельефообразования получили широкое развитие в период похолодания 22–14 тыс. л. н. Образование в рельефе местности западин является начальным процессом перераспределения осадков в межблочья и западины через поверхностный сток в системе блок-межблочье-западина, что в конечном итоге приводит к формированию криоморфного типа водного режима, имеющего сезонный период формирования. Нужно отметить, что перераспределение осадков по элементам микрорельефа значительное. Согласно топографическим данным в разных точках ключевого участка “Пущино”, относительное превышение блочных повышений над межблочными понижениями достигает 35–80 см. В вегетационный период, почвы межблочий и западин получают дополнительную влагу к норме осадков через поверхностный сток. В этот период почва до глубины 100–130 см увлажняется до значений наименьшей влагоемкости или до категории общей полевой влагоемкости [37, 41]. В холодный период почвы межблочных понижений относительно блочных повышений накапливают влагу в форме снега. Кроме того, при промерзании в почвах межблочных понижений преобладает процесс намерзания влаги в форме льда. В верхних горизонтах мерзлой почвы намерзание влаги в форме льда превышает общую пористость на 30–40 мм. В отдельные годы намерзание влаги превышает общую пористость на 47–59 мм.

При оттаивании почвы в весенний период в протаявшем слое почвы формируется надмерзлотная верховодка. Это означает, что на период протаивания мерзлоты почва межблочных понижений формируется в условиях лугового типа водного режима. Это дает основание отнести почвы межблочных понижений и западин к почвам лугового типа почвообразования, а в некоторых случаях сами почвы отнести к типу серых лесных глеевых (к подтипу серых лесных поверхностно-глееватых (и поверхностно-луговатых).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ литературных данных, собственные наблюдения и использованный картографический метод выявили наличие на поверхности ключевых участков палеокриогенного полигонально-блочного микрорельефа. Микрорельеф состоит из систем полигонов-блоков и разделяющих их полигональных ложбин (межблочных понижений). В отличие от блочных повышений межблочные понижения сформированы за счет крупных клиновидных грунтовых образований, что подтверждает палеокриогенный генезис. Под блочными повышениями палеомерзлотных деформаций не выявлено. Крупные криогенные клиновидные структуры на исследованной территории получили широкое распространение около 22–14 тыс. л. н., на что указывают радиоуглеродные данные. Согласно литературным палеогеографическим данным, в это время на исследуемой территории существовали максимальные для позднего плейстоцена похолодания и сформировался ярко выраженный полигонально-блочный микрорельеф. С наступлением голоцена сменилась природная обстановка, активизировались почвообразовательные процессы, в совокупности повлиявшие на нивелирование и погребение палеокриогенного микрорельефа, переводя его в реликтовый.

Примененный комплекс методов показал, что палеокриогенный микрорельеф значительно дифференцирует морфолого-генетические свойства почв. Это проявляется в наличии или отсутствии определенных горизонтов в профилях почв и изменении их свойств. Палеокриогенез обусловил отличия почвы на блочном повышении и в межблочном понижении по морфологическим признакам, физическим и химическим характеристикам. Почвы археологических объектов в результате влияния палеокриогенного и антропогенного факторов еще более дифференцированы по химическим показателям.

Позднеплейстоценовый палеокриогенез обусловил формирование, дифференциацию и современное функционирование серых лесных почв Владимирской и Московской областей.

Палеокриогенез, как экологический фактор, изменяет направление почвообразовательного процесса на уровне типа, формируя комплексную структуру почвенного покрова центральной России.