CC BY
78
2Ш6- ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. Сер. 3. Вып. 1
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВОВЕДЕНИЯ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
УДК 631.4
Б. Ф. Апарин, Н. Н. Матинян
ДОКУЧАЕВСКАЯ ШКОЛА ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЧВОВЕДЕНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА НА РУБЕЖЕ ВЕКОВ
Вся история развития докучаевской парадигмы почвоведения, важным элементом которой является научная школа, хронологически укладывается в четверть века. Импульсом к созданию теории новой науки явилась работа В. В. Докучаева над составлением объяснительного текста к почвенной карте Европейской России в 1875 г.
Разработка основ методологии и методов науки о почве, открытие важнейших законов почвоведения и естествознания соотносится с периодом экспедиционных исследований черноземной полосы Европейской России ИВЭО в 1877-1878 гг. Собственно рождение генетического почвоведения - новой области естествознания - современники относят к 1883 г., когда в Императорском Санкт-Петербургском университете Докучаевым была защищена докторская диссертация под кратким, но очень емким названием «Русский чернозем».
Итак, год за годом в течение 25 лет в результате уникального творческого процесса формировалось целостное учение об особом царстве природы. В истории естествознания нет примеров, чтобы за два десятилетия наука прошла триумфальный путь от начала общественного признания до зрелого состояния, заявив о себе совершенной методологией, многочисленными трудами, законами, которые открыли новые горизонты естествознания.
Становление научной школы генетического почвоведения относится к Нижегородскому периоду деятельности В. В. Докучаева (1882-1887), когда по заказу Нижегородского губернского земства была проведена оценка земель губернии. К работе Докучаев привлек молодых помощников, кандидатов Петербургского университета П. А. Земятченского, Н. М. Сибирцева, А. Р. Ферхмина, В. П. Амалицкого, Ф. Ю. Левинсона-Лессинга, П. Ф. Бара-кова, Н. Н. Бурмачевского. Именно при выполнении этой работы теория прошла проверку практикой, было апробировано учение о почве как самостоятельном и особом теле природы, являющемся функцией от факторов почвообразования: горной породы, климата, организмов, рельефа и времени.
Окончательное оформление научной школы можно отнести к периоду 1892-1898 гг., когда по поручению Министерства государственных имушеств под руководством Докучаева Особой экспедицией изучались причины неблагоприятных условий земледелия в степях и разрабатывались мероприятия для борьбы с этими условиями. В число своих помощников В. В. Докучаев дополнительно привлек А. Н. Краснова, А. С. Георгиевского, П. В. Отоцко-го, Н. П. Адамова, К. Д. Глинку, В. И. Вернадского, Г. Н. Высоцкого, С. К. Богушевского, В. К. Агафонова, Г. И. Танфильева.
О Б. Ф. Апарин. Н. Н. Матинян. 2006
Слева направо: верхний ряд - Н.П.Адамов, Д.И.Ивановский, С. К. Богушевский, П.В.Отоцкий, Л.А.Силантьев, В.К.Агафонов, В. А. Траншель; средний ряд - К. Д. Глинка, Г. И. Танфильев, А. В. Советов, В. В. Докучаев, П. А. Земятченский, А. Р. Ферхмин, М. И. Шешуков; нижний ряд - Ф. Батюшков, Крюков, И. П. Выдрин, М. К. Савин.
Докучаевская научная школа имела характерные особенности.
Во-первых, это был союз единомышленников, сплотившихся вокруг одной цели на основе идей своего учителя, наставника, лидера. В. В. Докучаев выражал глубокую благодарность своим помощникам «за горячую любовь к делу и общественным интересам» [12, с. 29].
Во-вторых, она объединила разных специалистов: геологов, почвоведов, ботаников, лесоводов, статистиков, гидрологов, метеорологов, т. е. ее отличала широкая комплексность, так необходимая для целостного познания природы.
В-третьих, молодые соратники Докучаева оказались способны не только воспринять методологию и методы почвоведения, но и развить их в области собственных научных интересов (Ф. Ю. Левинсон-Лессинг - геология, П. А. Земятченский - грунтоведение, А. Н. Краснов и Г. И. Танфильев - ботаника, К. Д. Глинка - почвоведение, В. И. Вернадский - учение о биосфере, Н. П. Адамов - физика почв, Г. Н. Высоцкий и П. В. Отоцкий - гидрология и др.)
В-четвертых, докучаевская школа не умещалась в рамках одной специальности и одного учреждения, и в этом заключается ее достоинство и большой научный потенциал.
После окончания экспедиции ученики Докучаева в таком составе больше не работали вместе. Однако, образно говоря, брошенные в почву заботливой рукой учителя семена знания, не могли не прорасти. К этому времени был создан Почвенный комитет при ВЭО. Развитию научно-исследовательских работ и пропаганде знаний о почве способствовало создание в 1885 г. на физико-математическом факультете под руководством и редакцией А. В. Советова и В. В. Докучаева специального печатного издания «Материалы по изучению русских почв», дававшее широкую возможность беспрепятственно довести до просвещенной публики результаты почвенных исследований. В 1899 г. стал издаваться журнал «Почвоведение». В 1904 г. был открыт Центральный музей почвоведения им. В. В. Докучаева (ЦМП).
Несмотря на всеобщее признание науки о почве, В. В. Докучаеву в «aima mater» почвоведения не удалось открыть самостоятельную кафедру. Еще в 1891 г. Докучаев внес в комиссию по вопросу об организации высшего сельскохозяйственного образования в России, предложение об учреждении кафедры почвоведения при университетах. Прекрасной аргументацией этому являются его слова: «...несмотря на естественное богатство России мы поразительно бедны, и главной причиной этой бедности является: а) незнание естественных сил России и б) неумение ими пользоваться...» [12, с. 138].
Признавая практическое значение образования в области почвоведения, он отмечал, что необходимо создание самостоятельных кафедр «чистого» почвоведения при университетах. Тем самым В. В. Докучаев подчеркивал фундаментальность науки о почве, занимающей центральное, связующее положение между науками о живой и косной материи.
Благодаря профессору А. В. Советову, сыгравшему важную роль в рождении новой науки, на кафедре агрономии стал читаться курс почвоведения П. А. Костычевым. На этой кафедре прочно укореняется докучаевский взгляд на почву как на самостоятельное историческое тело природы, а исследования сотрудников кафедры были направлены на экспериментальные работы по различным разделам почвоведения. Постепенно на кафедре Агрономии исподволь начинает формироваться ядро университетского фундаментального почвоведения.
Идеи В. В. Докучаева, благодаря своему учителю А. В. Советову, воспринял С. П. Крав-ков. С его именем можно связать начало нового этапа в развитии школы генетического почвоведения в университете, благодаря открытию в 1922 г. самостоятельной кафедры экспериментального почвоведения, которой в разные годы заведовали академики Б. Б. Полынов и И. В. Тюрин.
Надо отметить, что к этому времени усилиями учеников и последователей Докучаева возникли региональные школы почвоведения, но, прежде всего, выдающаяся московская школа, ставшая центром притяжения всех других научных школ почвоведения.
С. П. Кравков в 1912 г. защищает докторскую диссертацию «Исследование в области изучения роли мертвого растительного покрова в почвах», и в том же году избирается заведующим кафедрой агрономии. На кафедре интенсивно развертываются экспериментальные работы по проблемам гумусообразования, которое оставалось главной темой его исследований всю жизнь. Развивая идеи Докучаева, Кравков показал необходимость стационарного систематического изучения во времени почвенного индивидуума и организовал наблюдения по динамике почвенных процессов, называя их «жизнью почвы».
Вокруг С. П. Кравкова сформировался коллектив одаренных учеников-единомышленников: А. Г. Трусов, Б. Н. Одинцов, Н. П. Леонтьевский, Е. А. Домрачева, М. Д. Рыда-левская, Л. Н. Александрова, В. Н. Симаков, П. А. Яцюк, Е. И. Шилова, которые и после смерти учителя продолжали его дело. Ученик Кравкова, доцент кафедры А. Г. Трусов в 1917 г. защитил диссертацию «Процессы образования гуминовых кислот», построенную на экспериментальных исследованиях, в которой автор большое внимание уделяет водорастворимым органическим соединениям. Ассистент кафедры Е. И. Шилова под руководством С. П. Кравкова защитила кандидатскую диссертацию «Материалы к познанию процессов гумусообразования».
С приходом на кафедру И. В. Тюрина, основателя учения о гумусе, работы биохимического направления получили новый импульс. Именно в это время разрабатываются методы анализа состава органического вещества в почвах различного генезиса. В этих работах участвуют Л. Н. Александрова, В. В. Пономарева, ставшие крупными исследователями органического вещества почвы. В дальнейшем Александрова возглавит кафедру почвоведения в ЛСХИ (ныне Аграрный университет), а Пономарева организует биохимическую лабораторию в ЦМП.
В 1925 г. в университете появилась еще одна почвенная кафедра. Это было связано с тем, что в Ленинградский университет влился Географический институт, в составе которого была кафедра географии почв, основанная еще в 1916 г. на Высших женских географических курсах. Возглавлял кафедру географии почв С. С. Неуструев, известный ученый и горячий последователь идей В. В. Докучаева. С его именем связаны ландшафтно-географи-ческие исследования природы Средней Азии, Урала, Западной Сибири, Поволжья, Северного Кавказа. Он описал типичную почву сухих степей под названием серозем и создал первую классификацию сероземов. Его учебник «Элементы географии почв» (1931) [17], в котором реализовались опыт, широта кругозора автора, свежесть мысли, понимание им особенностей ландшафтных условий различных областей, до сих пор используется как учебное пособие. При С. С. Неуструеве экспедиционные работы по исследованию почв в различных районах страны стали традицией кафедры.
Научный авторитет, знания С. С. Неуструева были оценены многими иностранными членами 1-го Международного Почвенного конгресса в 1927 г. в США, в котором он участвовал. На кафедру географии почв для повышения квалификации были направлены молодые ученые из Великобритании - В. Рэссел, Ч. Джеке, А. Мюр.
В 1932 г. обе кафедры экспериментального почвоведения и географии почв вошли в состав образовавшегося геолого-почвенного факультета. С этого времени подготовка студентов стала осуществляться по двум специализациям - химии почв, генезису и географии почв. Коллективы двух кафедр работали в тесном творческом контакте и органически дополняли друг друга в научной работе, обеспечивая широкий спектр научных исследований.
Среди питомцев Ленинградской университетской школы почвоведов этого периода такие выдающиеся ученые с мировым именем, как академики И. П. Герасимов и Б. Б. Полы-нов, Е. И. Иванова, Н. Н. Розов, и ныне здравствующая М. А. Глазовская, которые, переехав в Москву, в свою очередь, стали основателями крупных научных направлений в почвоведе-
нии и смежных дисциплинах. Продолжателями докучаевской научной школы в университете стали крупные ученые: В. Н. Симаков, М. И. Рожанец, А. А. Завалишин, Н. Н. Соколов, Е. В. Рубилин, В. В. Пономарева, А. Ф. Цыганенко, А. А. Хантулев.
После смерти С. С. Неуструева (1928) кафедру географии почв возглавил Б. Б. Полы-нов, крупный исследователь в области круговорота химических элементов в природе и циклов выветривания. Результаты его работ были обобщены в монографии «Кора выветривания» (1934) [18]. В связи с переездом Б. Б. Полынова в Москву с 1935 г. кафедрой географии почв стал заведовать М. И. Рожанец. Педагогическая, научная и организационно-административная деятельность Рожанца продолжалась в университете 11 лет. По рассказам доцента кафедры и соратника М. И. Рожанца А. Ф. Цыганенко, Рожанцу удалось увеличить занимаемую кафедрой площадь для аудиторий и лабораторий, создать почвенный музей, пополнить кафедральную библиотеку и получить штатного библиотекаря, ввести в учебный план новые спецкурсы («Противоэрозионные мелиорации земель», «Почвообразующие породы»), Рожанец руководит почвенными работами Закавказской экспедиции института Земной коры ЛГУ в южной Грузии. Он участвует в работах по выбору места и пригодности земельных массивов для устройства государственных сортоиспытательных участков. В 1939-1941 гг. эти исследования проводились в Забайкалье, Приамурье, Приморье. К работам были привлечены многие сотрудники и аспиранты двух кафедр,
В 1949 г. вновь произошли существенные изменения в положении почвоведения в университете. После известной августовской сессии ВАСХНИЛ обе почвенные кафедры были переведены на биологический факультет ЛГУ, в связи с чем он был переименован в биолого-почвенный. В это же время была создана еще одна новая кафедра - основ агрономии, которую возглавил С. С. Соболев, а затем И. И. Самойлов. В 1961 г. кафедра агрономии была переименована в кафедру агрохимии (см. статью Н. П. Битюцкого и К. Г. Крейера в настоящем журнале). Так на факультете оформилось почвенное отделение со своим учебным планом и отдельным приемом студентов. В связи с прошедшей реорганизацией появились новые тенденции в научной направленности кафедр и их учебной работе. Усилилась подготовка студентов-почвоведов по биологии, а студенты биологи стали получать сведения по почвоведению, важные для формирования их естественнонаучного и экологического мировоззрения: для всего курса стала проводиться летняя практика по почвоведению, а для студентов, специализирующихся по ботанике и микробиологии был введен курс почвоведения. Повышению качества обучения студентов и углублению научных исследований кафедры способствовала организация научно-исследовательских лабораторий: в 1957 г. биологии и химии почв (ныне лаборатория биохимии почв) и в 1960 г. лаборатории массовых анализов (ныне лаборатория географии почв) в Биологическом НИИ Университета.
С приходом в 1962 г. на кафедру ботанической географии географического факультета ЛГУ крупного ученого профессора Е. В. Рубилина была начата подготовка по специальности биогеограф-почвовед, и было сделано 17 выпусков специалистов, проводился прием в аспирантуру. Вокруг Рубилина сгруппировался небольшой научный коллектив с разносторонними научными интересами. Географо-генетические исследования почв проводились на Северо-Востоке Европейской России (А. В. Друзин), в Вологодской, Ленинградской областях (И. Я. Крым, Л. Л. Дворникова). Влияние осушительной мелиорации на почвы тяжелого гранулометрического состава изучали Н. С. Сотникова и Н. Г. Орельская, защитившая кандидатскую диссертацию в 1974 г. По материалам сравнительного географического исследования лесостепной зоны Е. В. Рубилиным в соавторстве с В. А. Долотовым была опубликована монография [23]. По инициативе Рубилина была организована радиоуглеродная лаборатория по определению абсолютного возраста почв, и были получены оригинальные данные датировки возраста разных типов почв по 14С.
Значительные успехи были достигнуты в изучении генетических особенностей почв на двучленных почвообразуюших породах севера Русской равнины. На эту тему Б. Ф. Апариным
была защищена кандидатская диссертация и в соавторстве с Е. В. Рубил иным опубликована монография [7].
После смерти в 1979 г. Е. В. Рубилина подготовка почвоведов на географическом факультете прекратилась. В 1963 г. кафедра экспериментального почвоведения и кафедра географии почв были объединены в одну кафедру почвоведения и географии почв, которую возглавил проф. В. Н. Симаков (до 1974 г.), затем Ю. С. Тол-чельников (до 1980 г.), В. П. Цыпленков (до 1992 г.). Кафедра совместно с научно-исследовательской лабораторией образовали почвенный отдел, возглавляемый в традициях университета заведующим кафедрой.
С 1960 по 1990 г., по заданию Министерства сельского хозяйства, сотрудники кафедры под руководством А. А. Хантулева и Н. Н. Соколова провели большой цикл крупномасштабных полевых исследований по картированию и обследованию почв и почвенного покрова в различных регионах страны (Новгородская, Пензенская, Новосибирская, Читинская, Ярославская области, Карачаево-Черкессия, Осетия, республика Коми, Горный Алтай). Собранные материалы легли в основу разработок приемов оптимизации физико-химических свойств пахотных почв Нечерноземья и рекомендаций по рациональному использованию земельных ресурсов.
В экспедиционной работе участвовали преподаватели (А. Ф. Цыганенко, Д. П. Андреев, Г. А. Касаткина, Э. И. Гагарина), сотрудники лаборатории географии почв (Н. А. Крейда, П. П. Керзум, Н. Н. Матинян, И. Е. Минаева, А. Ю. Перцович, А. В. Русаков, Е. А. Русакова, Т. М. Соколова, А. Г. Терновенко, С. Г. Хмельницкая, В. В. Цыганков, Г. В. Шведчиков) и студенты почвенного отделения. Эти экспедиции стали прекрасной практической школой для студентов почвенной специальности. Опираясь на экспедиционные материалы, успешно защитили кандидатские диссертации аспиранты и сотрудники кафедры (В. А. Бойчук, П. Г. Вербицкий, Э. И. Гагарина, Н. Н. Матинян, Л. Ф. Трифонова, А. Ю. Перцович).
Распространению опыта научно-педагогической школы кафедры способствует издание учебных пособий, подготовленных ведущими преподавателями кафедры: А. Ф. Цыганенко, А. А. Хантулевым, О. Г. Растворовой, Н. Н. Федоровой, В. С. Зуевым. В числе основных научных достижений почвенного отдела в 1970-1990-е годы в области генезиса и географии следует особо упомянуть изучение генетических особенностей основных типов почв Северо-Запада России. Под руководством А. А. Хантулева была разработана систематика и эколого-гене-тическая классификация почв региона. Установлено, что литологический фактор оказывает влияние не только на состав и свойства почв, но и на структуру почвенного покрова. Выявлены главные закономерности строения почвенного покрова и проведено почвенно-географи-ческое и почвенно-геохимическое районирование Северо-Запада. Создана серия экологических карт (почвенно-геохимическая карта, карта почвообразующих пород Се-веро-Запада, экологическая почвенно-агрогеохимичес-
В Н Симаков — заведующий каЛедпой экспериментального почвоведения.
А. А. Хантулев - организатор и вдохновитель цикла работ по изучению почвенного покрова Северо-Запада России.
кая карта Нечерноземной зоны РСФСР). Выявлены и описаны новые типы почв: бурые на карбонатных и звонцовых глинах, поверхностно-глеевые почвы на ленточных глинах, подбуры на щебнистых породах (работы А. А. Хантулева, А. Ф. Цыганенко, Э. И. Гагариной, Л. С. Счастной, Н. Н. Матинян, Г. А. Касаткиной).
В эти же годы были достигнуты значительные успехи в области биохимии органического вещества почв (В. Н. Симаков, М. Д. Рыдалевская, И. А. Терешенкова, М. И. Орлова, В. П. Цыпленков, О. Г. Растворова, Д. П. Андреев). Под руководством В. Н. Симакова велись исследования по выяснению физико-химических свойств подзолистых почв, характера их взаимодействия с макро- и микроэлементами. Были созданы методики для определения микроэлементов в почвах, растениях, грунтовых водах (работы М. И. Орловой, В. П. Цыпленкова, аспирантов: Н. А. Туева, Н. К. Панковой, А. И. Агаповой, Т. А. Рычковой). Большое внимание В. Н. Симаков уделял изучению изменения свойств песчаных почв под влиянием глинования -приема улучшения плодородия почв на песчаных отложениях. Традиционно велись на кафедре работы по изучению гумусовых веществ. Были изучены формы и подвижность азота в почве в связи с различными условиями гумусообразования под естественной и культурной растительностью (работы М. Д. Рыдалевской, И. А. Терешенковой, В. П. Цыпленкова).
Сотрудники кафедры почвоведения и географии почв, 1991. Слева направо, 1-й ряд снизу: В. С. Зуев, А. И. Попов; 2-й ряд: И. А. Терешенкова, А. Ф. Цыганенко, А. В. Беленец, Д. П. Андреев, Н. Н. Федорова, В. П. Цыпленков, Г. А. Касаткина; 3-й ряд: А. Ю. Перцович, Н. Равич, 'Г. М. Соколова, Л. С. Счастная, С. Н. Чуков, Н. Н. Матинян, Э. И. Гагарина, О. М. Терешенков; 4-й ряд третья слева -О. Г. Растворова, пятый - М. В. Ломакин, шестой - О. Г. Чертов, седьмая - О. Е. Селиверстова.
По результатам исследований разработан и запатентован ряд принципиально новых методов исследования качественного состава органического вещества почв. Получено 6 авторских свидетельств, 3 патента (В. П. Цыпленков, С. Н. Чуков, А. И. Попов). Некоторые из них используются в практике научных исследований.
В 1992 г. докучаевскую школу генетического почвоведения Ленижрадского университета возглавил выпускник кафедры биогеографии географического факультета, ученик проф. Е. В. Рубилина, директор ЦМП Б. Ф. Апарин, избранный заведующим кафедрой почвоведения и географии почв. В жизни научной школы начался новый период, который условно можно назвать «докторским прорывом», периодом высокой научной активности и весомой отдачи.
Научная деятельность кафедры в этот период связана с исследованием фундаментальных проблем почвоведения, экологической устойчивости и охраны почв как основы стабильности экосистем, а также с подготовкой специалистов и популяризацией научных знаний в области почвоведения и экологии.
В характере научно-исследовательской работы кафедры проявились три тенденции:
1) обобщение и синтез материалов исследований по отдельным проблемам почвоведения;
2) выход за рамки традиционных для кафедры тем научных исследований; 3) развитие междисциплинарных исследовании и расширение научных контактов.
Первая тенденция наиболее ярко проявилась при исследовании роли литогенного фактора в развитии почв Северо-Запада России. В рамках этих исследований были достигнуты крупные научные результаты.
Б. Ф. Апариным разработана теория почвообразования на двучленных породах гу-мидных ландшафтов Севера и Северо-Запада Русской равнины, в результате решена крупная научная проблема генезиса и классификации почв на двучленных породах [1]; созданы методологические и методические основы построения моделей эволюции почвенного плодородия разных типов почв под влиянием естественных и антропогенных факторов [2].
Результаты исследования почв и почвенного покрова, которые выполнялись под руководством А. А. Хантулева, были обобщены в монографии «Почвы и почвенный покров Северо-Запада России» [10].
На основе детальной характеристики Э. И. Гагариной свойств локальных морен и озерно-ледниковых неслоистых глин, а также развитых на них почв обнаружены литоген-ные признаки в профиле почв и их трансформация при педогенезе. Установлены основные факторы дифференциации структуры почвенного покрова (СПП) и роль почвообразующих пород в специфике СПП конкретных территорий. Выявлен также вклад литогенного фактора в особенности эволюции почв на различных породах. По этой теме Э. И. Гагариной была защищена в 1995 г. докторская диссертация и опубликована монография [8].
Работы по изучению литологического фактора почвообразования были продолжены на карьерно-отвальных территориях Северо-Запада различного состава и возраста. Е. В. Абакумовым под руководством Э. И. Гагариной исследованы начальные процессы почвообразования при восстановлении экосистем посттехногенных ландшафтов карьерно-отвальных комплексов, подробно рассмотрены хроноряды почв, формирующихся на различных отвальных субстратах, изучены процессы развития реплантоземов на отвальных субстратах производственного объединения «Фосфорит», а также на ряде песчаных карьеров Ленинградской и Новгородской областей. Накоплен обширный материал о скорости и характерных особенностях почвообразования на самых разнообразных типах отвальных субстратов. На основе полученного материала Е. В. Абакумовым в 2004 г. защищена кандидатская диссертация и совместно с Э. И. Гагариной подготовлена к печати монография.
В 1990-х годах Н. Н. Матинян разработана концепция ландшафтной обусловленности генетических особенностей глинистых почв озерно-ледниковых равнин и их пространст-венно-временной изменчивости в естественных и антропогенных условиях. На основе поч-
венно-геохимического районирования территории Северо-Запада России впервые охарактеризованы геохимические особенности почв и почвенного покрова озерно-ледниковых равнин, составлена схема типов распределения микроэлементов в профиле почв на ленточных глинах и предложен агрогеохимический метод ускоренного окультуривания почв [24].
Разработаны математические модели: I) изменения температуры глинистых почв во времени, что впервые позволяет оценить температурный режим почв на разных глубинах по данным наблюдений метеостанций за температурой воздуха; 2) зависимости окислительно-восстановительного потенциала от гидротермических факторов и реакции среды.
Проведенные исследования позволили Н. Н. Матинян предложить классификационную схему переувлажненных почв на ленточных глинах, выделив их из типа подзолистых почв.
По материалам исследований особенностей почвообразования на ленточных глинах Н. Н. Матинян в 1999 г. была защищена докторская диссертация и опубликована монография [15].
С началом исследований генезиса почв на красноцветных породах европейской территории России, которые с 1996 г. проводит докторант кафедры С. Н. Лесовая (консультант Б. Ф. Апарин), на кафедре почвоведения получает развитие глубокое изучение минеральной компоненты почв, особенно глинистых минералов. Изучение почв на красноцветных породах важно не только для выявления роли литологического фактора, но и для понимания глобальных закономерностей почвообразования, поскольку такие почвы широко распространены в тропических и субтропических регионах.
Специфика почвообразования на красноцветных породах, закономерностей их географического распространения, их минеральной составляющей, прежде всего глинистых минералов и (гидро-) оксидов железа, их педогенная трансформация и взаимозависимость исследовались на современном уровне с использованием комплекса методов, таких как мессбау-эровская спектроскопия, дискретный термомагнитный анализ, рентгендифрактометрия, сканирующая электронная микроскопия, трансмиссионная электронная микроскопия с локальным химическим анализом. Это стало возможным благодаря научным контактам с сотрудниками Почвенного института им. В. В. Докучаева (Н. П. Чижикова, Ю. Н. Водяницкий), Института географии РАН (С. В. Горячкин), кафедры минералогии геологического факультета СПбГУ (Э. И. Гойло) и университета г. Грейфсвальд (Германия) (профессор Е. Касбом).
Выявлено, что красноцветные почвообразующие породы европейской территории России не являются единой общностью из-за различия в генезисе, литологии и составе глинистых минералов, и установлено, что в силу существующих различий они по-разному предопределяют протекающее на них процессы почвообразования. По этой проблеме доцент кафедры С. Н. Лесовая подготовила к защите докторскую диссертацию.
Особым направлением биохимических исследований на кафедре является изучение С. Н. Чуковым структурно-функциональных параметров органического вещества почв в целинном и антропогенно измененном состоянии на основании применения современных радиоспетроскопических методов ЭПР и 13С-ЯМР. Был разработан принципиально новый метод оценки содержания активных и пассивных фракций органического вещества в ненарушенных почвенных образцах с использованием метода ЭПР без каких-либо предварительных экстрактивных процедур. При исследованиях эволюции молекулярной структуры гуминовых веществ впервые было отмечено появление полисопряженных ароматических структур «угольного» типа как финальной стадии процесса гумификации в почве.
Среди функциональных параметров гуминовых веществ особое значение придается изучению их физиологической и биопротекторной активности. Установлена тесная связь физиологической активности гуминовых веществ с содержанием в них свободных радикалов. В условиях загрязнения среды тяжелыми металлами главным биопротекторным механизмом является не столько иммобилизация ксенобиотиков гуминовыми веществами, сколько прямая физиологическая стимуляция адаптивных реакций самого растения в целом.
Часть полученных результатов обобщена С. Н. Чуковым в докторской диссертации, защищенной в 1998 г. (консультант Б. Ф. Апарин) и в монографии [30].
Оригинальный взгляд на трофические функции органических веществ почв разрабатывает А. И. Попов. Он обосновывает существование второго биологического круговорота углерода - круговорота органических соединений (структурных и функциональных блоков биологических макромолекул), многократно используемых в различных трофических уровнях экологических систем для построения, прежде всего биомассы растений и гуминовых веществ почв.
Выявлено, что трофическое взаимоотношение растений и почвы целесообразно рассматривать как двойную трофическую цепь, в которой утилизация педобиотой отмерших остатков растений сопровождается созданием источника органоминеральных нутриентов для растений. Данное представление наглядно раскрывает роль почвы как важнейшего компонента в функционировании и устойчивости биогеоценозов. Доцентом кафедры А. И. Поповым опубликована монография о свойствах и составе гуминовых кислот [19], подготовлена и прошла предварительную апробацию докторская диссертация (консультант О. Г. Чертов), в которой нашли отражение вышеизложенные аспекты.
Другой тенденцией в развитии научных исследований кафедры является расширение научной тематики и освоение новых научных «полей» почвоведения наряду с сохранением традиционных для кафедры направлений.
В лаборатории биохимии почв под руководством О. Г. Чертова и при участии М. А. Над-порожской, Н. В. Ковш, Л. Б. Львовой, Е. И. Федорос проводятся исследования функционально-динамических характеристик трансформации органического вещества почв и растительных опадов в модельных лабораторных экспериментах. Разработанная в лаборатории методология проведения опытов и обработки результатов позволяет проводить расчет кинетических коэффициентов минерализации гумификации органического вещества для использования в математических имитационных моделях. Работа по созданию и применению моделей ведется коллективом лаборатории более 10 лет в сотрудничестве с лабораторией математического моделирования экосистем ИФХБПП РАН (руководитель - А. С. Комаров). По материалам исследований опубликована монография на английском языке [32].
Согласно сукцессионной концепции авторов деструкция опада рассматривается как единый процесс, описываемый тремя основными дифференциальными уравнениями, характеризующими скорости быстрой и медленной стадий минерализации, а также теоретическую скорость гумусообразования.
Модель динамики органического вещества лесных почв ЯОМиЬ - единственная в своем роде математическая модель, кинетические коэффициенты которой рассчитаны по результатам проводимых в контролируемых условиях среды растительных остатков.
Модель прошла тестирование по долговременным рядам наблюдений на Ротамстед-ской экспериментальной станции (Англии), была использована для оценок динамики органического вещества лесных почв Ленинградской области и Нидерландов. В качестве почвенного блока модель ЯОМиЬ используется в экосистемной лесной модели Р1МОО. Модель динамики органического вещества лесных экосистем ЕР1МОБ является единственной русской моделью, основанной на расчете круговорота углерода и азота в лесах, т.е. балансовой моделью с эффективной обратной связью (почва-растение-почва).
Модель ЕРШОЭ хорошо зарекомендовала себя при апробации в разных биоклиматических зонах (в России, Швеции, Германии, Нидерландах, Англии, Норвегии, Финляндии, Канаде, Австралии). По результатам данных исследований были защищены две кандидатские диссертации (М. А. Надпорожская - 2000 г., Е. И. Федорос - 1999 г.) и подготовлено учебное пособие к магистерскому курсу «Математическое моделирование процессов трансформации органического вещества почв. Имитационная модель ЯОМиЬ».
Север Карельского перешейка вследствие специфических ландшафтных особенностей, связанных с выходами коренных пород, издавна привлекал внимание почвоведов. Не остался он без внимания и у сотрудников кафедры.
Г. А. Касаткина впервые провела скрупулезные исследования почв Карельского перешейка, имеющих недифференцированный профиль. Изучены химические и физические свойства данных почв, минералогический состав крупных и тонкодисперсных фракций, состав органического вещества, формы железа, спектральная отражательная способность. Выявлено классификационное положение почв с недифференцированным профилем. Особое внимание было уделено перераспределению химических элементов в профиле данных почв, их влиянию на минеральный состав поверхностных вод.
Результаты исследований были обобщены в 1993 г. Г. А. Касаткиной в кандидатской диссертации (научный руководитель Л. С. Счастная).
В течение многих лет продолжаются мониторинговые и модельные исследования почв экосистем дубравы «Лес на Ворскле» заповедника «Белогорье» (Г. А. Касаткина, О. Г. Раст-ворова и др.). Это не только прекрасная учебная база для студентов кафедры, но и естественный полигон для всестороннего углубленного исследования почв и почвенных режимов.
Сотрудниками лаборатории географии почв (П. П. Керзум, Н. Н. Матинян, А. В. Русаков) с участием студентов проведены крупномасштабные почвенные обследования районов Ярославского Поволжья. На основании анализа крупномасштабных почвенных и топографических карт и данных по гранулометрическому составу выявлена неоднородность лёссовидных суглинков центра Русской равнины и установлена зависимость генезиса пород от их геоморфологического и гипсометрического положения. Предложена озерно-ледни-ковая гипотеза формирования лёссовидных суглинков на низких уровнях рельефа. Изучены палеоэкологические особенности генезиса серых лесных почв южных районов Ярославской области (северо-западной окраины Владимирского Ополья). Установлено, что генезис почв определяется палеоклиматическими условиями, особенностями развития рельефа, своеобразием почвообразующих пород. Сохранению серых лесных почв в зоне дерново-подзолистых почв способствуют карбонатность пород и жесткость почвенно-грунтовых вод. По материалам исследования почв Ярославского Поволжья А. В. Русаковым в 1993 г. защищена кандидатская диссертация на тему «Закономерности структуры почвенного покрова центра Ярославского Поволжья» (научный руководитель Н. Н. Матинян).
В последние десятилетия в лаборатории географии почв под руководством профессора Н. Н. Матинян развернуты геохимические исследования почв и почвенного покрова ряда районов Северо-Запада России. В рамках Международного проекта «Baltic soil survey» по единой методике проведено сравнительное изучение содержания и состава химических элементов в пахотных почвах 10 стран Балтийского региона. Показано, что природные условия и, прежде всего, геологическое строение страны влияет на химический состав сельскохозяйственных земель, что ясно отражается на геохимических картах. При участии Н. Н. Матинян, А. В. Русакова и К. А. Бахматовой составлен геохимический атлас [33].
Изучение микроэлементного состава сельскохозяйственных почв Приневской низменности - своеобразного «петербургского огорода» - показало заметное загрязнение поверхностных гумусовых горизонтов почв и растениеводческой продукции Pb, Си, Zn. Экологическая и агротехническая характеристика почв Приневской низменности была дана К. А. Бахматовой в 1997 г. в кандидатской диссертации (научный руководитель Н. Н. Матинян).
Под руководством Н. Н. Матинян впервые проведены геохимические исследования почв и почвенного покрова о-ва Валаам (А. А. Шешукова).
Необычным объектом для изучения антропогенного преобразования на почвы являются древние островные монастыри, в связи с известной и длительной историей земледелия на монастырских землях. Совместно с почвоведами кафедры географии почв Московского университета проводятся исследования антропогенно-преобразованных почв (АПП) на территории островных монастырей: Валаамского, Соловецкого, Иверского и Ниловой Пустыни. На территории монастырей наблюдается большое разнообразие в строении и свойствах АПП. По особенностям морфологического строения профиля почвы можно разделить на
агроестественные почвы и агроземы, находящиеся под пашнями и лугами, и различные виды стратифицированных почв (агростратоземы, стратифицированные агроземы, стратифицированные подзолы), которые встречены под огородами, садами, в аллеях и лесных питомниках. По результатам исследования опубликована монография [16].
В области физики почв проведены исследования взаимодействия между твердой, жидкой и газовой фазами почвы на разных уровнях их организации. Разработаны теоретические основы описания состояний сорбционной почвенной влаги и оценки межфазных взаимодействий для неразрушающей экспресс-диагностики почвы на разных уровнях ее организации, изучено влияние гуминовых веществ на размеры и качество поверхности твердой фазы почвы (В. С. Зуев, Н. Н. Федорова и др.).
Приоритетным научным направлением последних лет является изучение проблемы устойчивого землепользования как основы устойчивого развития России. Это связано с острым кризисом почвенных ресурсов, как в России, так и в мире в целом. От решения этой проблемы в значительной мере зависит национальная безопасность России. Акцент по решению этой проблемы сделан на разработку типологии земель на основе изучения структуры почвенного покрова [3]. В основу типологии земель положены:
1) теория зонированного строения почвенного покрова речных водосборов. Это оригинальное научное направление имеет широкие перспективы для разработки моделей техногенного влияния на природные комплексы и представляет собой интерес для смежных научных дисциплин;
2) концепция полей почвообразования: гравитационных, энергетических, биологических, техногенных и других, являющаяся развитием докучаевской теории факторов почвообразования.
Наряду с явным проявлением на кафедре свободы научного творчества, сохраняются стержневые, объединяющие коллектив докучаевской научной школы проблемы. Такой проблемой стало создание Красной книги почв Ленинградской области в соответствии с разработанной научной концепцией [4].
В последние годы на кафедре возникло новое для кафедры направление - палеогеографические исследования почв и пород ледниковой и перигляциальной зон центра Русской равнины (Б. Ф. Апарин, А. В. Русаков). Начаты исследования по изучению палеопочв опорных стратораз-резов позднего палеолита Костенковско-Борщевского комплекса в Воронежской области. Совместно с археологами получены первые результаты по изучению палеэкологических условий формирования почв в зоне Нижнего Поволховья (Б. Ф. Апарин). А. В. Русаковым получена всесторонняя характеристика опорного страторазреза позднего неоплейстоцена ближайшей перигляциальной зоны центра Русской равнины Щетинское (Вологодская область), содержащего сформированную в московской морене надмерзлотно-дерново-глеевую средневалдайскую (брянскую) почву, перекрытую поздневалдайскими пылеватыми суглинками. Данный объект включен в число опорных позднечетвертичных разрезов Восточно-Европейской равнины. В этих исследованиях также принимают активное участие студенты кафедры М. Коркка и Т. Константинова.
Совместно с археологами начато изучение антропогенно-преобразованных почв Санкт-Петербурга, отражающих историко-экологические условия формирования города (работы Н. Н. Матинян, А. В. Русакова).
Подтверждением высокого уровня научных исследований сотрудников и студентов кафедры почвоведения и экологии почв является большое количество грантов и проектов, полученных на конкурсной основе. В течение последних 5 лет выполнено и выполняется 15 фантов РФФИ, из них 6 - экспедиционных, 2 гранта программы «Университеты России», грант фонда ШТАБ и др.
В 1994 г. на почвенном отделении биолого-почвенного факультета СПбГУ впервые среди классических университетов России, ведущих подготовку почвоведов, студенты начали обучаться по двухуровневой системе (бакалавры и магистры) (см. статью Б. Ф. Апарина и Н. Н. Федоровой в настоящем номере). Для некоторых обучающихся она завершается поступлением в аспирантуру и докторантуру.
Для улучшения подготовки почвоведов по двухуровневой системе сотрудниками кафедры (Б. Ф. Апарин, С. Н. Чуков, О. Г. Растворова, Д. П. Андреев, Э. И. Гагарина, Н. Н. Федорова, Г. А. Касаткина, О. М. Терешенков, В. П. Цыпленков) создан ряд новых учебных пособий [5,6,7,21,26,29].
Развитию учебного процесса во многом способствует тесное сотрудничество кафедры почвоведения и экологии почв с Центральным музеем почвоведения им. В. В. Докучаева. Активное включение коллективов кафедры и ЦМП в работу по Федеральной целевой программе «Интеграция» способствовало созданию неформального образовательно-научного центра фундаментального почвоведения, ставшего настоящей учебной базой для подготовки не только почвоведов, но и студентов других специальностей: биологов, экологов, геологов, а также для школьников города.
В результате объединения усилий кафедры и ЦМП создана оригинальная, не имеющая аналогов в отечественной и мировой практике, система сквозного образования в области почвоведения от уровня младшего школьного возраста (в ЦМП) до высшего образования, аспирантуры и докторантуры (в СПбГУ). Важным элементом в этой системе является серия учебно-просветительских видеофильмов по почвоведению, созданных под руководством Б. Ф. Апарина. Неизменно пользуются успехом видеофильмы среди дошкольников «Почва», школьников «Четвертое царство природы» и «SOS - спасите наши почвы», среди студентов фильмы «В. В. Докучаев. 150 лег со дня рождения» и «Почвы - зеркало ландшафта».
Одной из важных форм работы Докучаевской школы фундаментального почвоведения СПбГУ всегда являлось привлечение студентов к участию в научной работе и к полевым исследованиям. Прологом к этому служат полевые практики студентов. СПбГУ - единственный университет России, в котором до сих пор сохраняется почвенная учебная практика по всем природным зонам на меридиане Санкт-Петербург - Крым, предусматривающая знакомство с основными широтными и вертикальными ландшафтными зонами страны. Ценность этой практики заключается в непосредственном знакомстве будущих почвоведов с основными типами экосистем природных зон России, а также в ее комплексности. В ней традиционно участвуют преподаватели других специальностей (геоботаники и др.). Обучение студентов навыкам и мастерству полевых исследований почв продолжается в научных экспедициях кафедры.
Реализуя одну из важнейших задач Докучаевской школы фундаментального почвоведения, кафедра проводит Молодежные научные конференции. Это важное научное и учебное мероприятие, в котором студенты приобретают умение излагать результаты своих исследований, защищать свои мысли, овладевают навыками организации конференций, научного общения и дискуссий с коллегами.
Проведение межвузовских студенческих научных конференций началось еще в 1974 г. и к 1990 г. было проведено 16 таких конференций, материалы которых в тезисной форме опубликованы в журнале «Вестник ЛГУ».
II Юбилейный съезд общества почвоведов России явился мощным импульсом к возобновлению этой традиции, и в декабре 1997 г. была проведена Международная студенческая конференция «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия», собравшая более 80 участников из России, стран СНГ и зарубежья, на ней было принято решение об организации ежегодных Молодежных Докучаевских чтений. Их задача состоит в том, чтобы привлечь внимание студентов, аспирантов, научных сотрудников к наиболее актуальным проблемам почвоведения.
В апреле 1998 г. были проведены первые в России Молодежные Докучаевские чтения, посвященные экологическим проблемам почвоведения. С этого времени Чтения проводятся ежегодно. В них приняли участие сотни студентов, аспирантов и молодых специалистов более чем из 50 вузов и научных организаций России. За это время опубликовано более 400 докладов и тезисов.
Еще одним шагом в развитии докучаевских традиций явилось возобновление по инициативе Б. Ф. Апарина, поддержанной ректором СПбГУ Л. А. Вербицкой, периодиче-
ского издания «Материалы по изучению русских почв», основанного В. В. Докучаевым и А. В. Советовым в 1885 г., и выходившего до 1917 г. Были сохранены его название и задачи - публикация научных работ студентов и молодых ученых. Первый (28-й с начала издания) номер вышел из печати в феврале 1999 г. И с тех пор вышло 5 выпусков сборника.
Знаменательным событием для Докучаевской школы фундаментального почвоведения СПбГУ явилось проведение в 1996 г. на базе Санкт-Петербургского университета Юбилейного съезда почвоведов России, посвященного 150-летию со дня рождения В. В. Докучаева. Инициатором и организатором его проведения стали коллективы кафедры почвоведения и экологии почв и ЦМП им. В. В. Докучаева.
В 2004 г. этот же коллектив организовал и провел международный экологический форум «Сохраним планету Земля», посвященный 100-летию организации Центрального музея почвоведения им. В. В. Докучаева. Впервые после распада СССР на эту конференцию собрались представители практически всех национальных школ бывших союзных республик [25].
Признанием заслуг кафедрального коллектива в развитии биохимических исследований явилось проведение в 2005 г. на базе кафедры III Всероссийской конференции «Гуми-новые вещества в биосфере». Опубликованы тезисы докладов.
Знаковым событием в жизни научной школы стало проведение в декабре 2005 г. конференции «Экология Санкт-Петербурга и его окрестностей», посвященной 130-летию проекта профессора Императорского Санкт-Петербургского университета В. В. Докучаева о детальном естественноисторическом и физико-географическом исследовании Санкт-Петер-бурга и его окрестностей [13].
Сотрудники кафедры почвоведения и экологии почв, 2006. Слева направо сидят: 3. С. Сеньковска, Э. И. Гагарина, Н. Н. Федорова, Б. Ф. Апарин, Н. Н. Матинян; стоят: В. В. Яковлева, Г. А. Касаткина, А. И. Нуретдинова, Л. С. Счастная, Н. С. Антонова, В. Д. Талашкина, К. А. Бахматова, А. И. Попов, О. Н. Басенко.
Таким образом, возникнув 110 лет назад на просторах черноземной России, Докуча-евская научная школа фундаментального почвоведения укрепилась в Санкт-Петербургском университете и, несмотря на сложную историю, сохранила свою самобытность и научный потенциал.
Summary
Aparin В. F., Mailman N. N. The Dokuchaev school of genetic soil science at St. Petersburg University at the edge of centuries.
The article is devoted to the Jubilee of Dokuchaev school of soil science. The paper discusses the history of soil investigations and education in soil science at the St. Petersburg University. The history of science and contemporary scientific trends in soil science, scientific works and biographies of soil scientists are described.
Литература
1. Апарин Б. Ф. Географические основы рационального использования почв (на двучленных породах). СПб., 1992. 2. Апарин Б. Ф. Эволюционные модели плодородия почв». СПб., 1997. З.Апарин Б. Ф., Матинян Н. Н. Ландшафтная структура Северо-Запада и типология сельскохозяйственных земель // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер.З. 2005. Вып. 2. С. 133-141. 4 .Апарин Б. Ф. Красная книга почв Ленинградской области // Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Кн. 2. Новосибирск, 2004. С. 386. 5. Апарин Б. Ф., Касаткина Г. А. Картография почв. СПб., 2005. 6.Апарин Б. Ф„ Русаков А. В., Булгаков Д. С. «Бонитировка почв и основы государственного земельного кадастра». СПб., 2002. 7. Апарин Б. Ф„ Рудилин Е. В. Особенности почвообразования на двучленных породах Северо-Запада Русской равнины. Л., 1975. 8. Гагарина Э. И. Литологический фактор почвообразования на примере Северо-Запада Русской равнины. СПб., 2004. 9. Гагарина Э. И. «Микроморфология почв» СПб., 2004. 10. Гагарина Э. И.. Матинян Н. Н., Счастная Л. С., Касаткина Г. А. Почвы и почвенный покров Северо-Запада. СПб., 1995. 11. Доклады Международного экологического форума «Сохраним планету Земля». СПб., 2004. 12. Докучаев В. В. Сочинения: В 8 т. Т. 8. М., 1961. 13. Материалы научной конференции «Экология Санкт-Петербурга и его окрестностей». СПб., 2005. 14.КравковС.П. Учебник почвоведения. М.; Л., 1930. 15. Матинян Н. Н. Особенности почвообразования на ленточных глинах озерно-ледниковых равнин Северо-Запада. СПб., 2003. 16. Матинян Н. Н., Урусевская И. С. «Почвы Валаама». СПб., 1999. 17. Неуструев С. С. Элементы географии почв. М., 1931. 18. Полынов Б. Б. Кора выветривания. М, 1934. 19. Попов А. И. Гуминовые кислоты: свойства, строение, состав, СПб., 2004. 20. Растворова О. Г. Физика почв: Практическое руководство. Л., 1983. 21. Растворова О. Г., Андреев Д. П., Гагарина Э. И., Федорова Н. Н.. Касаткина Г. А. Химический анализ почв. СПб., 1995. 22. Растворова О. Г., Федорова Н. Я, Зуев В. С. Энергетика почвенной влаги. СПб., 1991. 23. Рудилин Е. В., Долотов В. А. Генезис и география лесных почв европейской лесостепи СССР. Л., 1970. 24. Сапрыкин Ф. Я., Кулачкова А. Ф.. Матинян Н. Н. Агрогеохимический метод ускоренного окультуривания почв. СПб., 1997. 25. Сохраним планету Земля // Сб. докл. Междунар. форума. СПб., 2004. 26. Терешенков О. М.. Касаткина Г. А. «Дистанционные методы исследования почв» СПб., 1995. 27. Хантулев А. А., Растворова О. Г. Практикум по полевому почвоведению (по природным зонам). Л., 1980. 28. Цыгаиенко А. Ф. География почв. Л., 1977. 29. Цыппенков В. П., Федоров А. С.. Банкина Т. А.. Федорова И. II. Определение химического состава растительных материалов. СПб., 1 997. 30. Чуков С. Н. Структурно-функциональные параметры органического вещества почв в условиях антропогенного воздействия. СПб., 2001. 31. Чуков С. Н. Физико-химические методы исследования почв. Ч. 1: Спектроскопические методы. СПб., 1992. 32. Chertov О. G.. Komarov A. S., Ка-revG.P. Modern approaches in forest ecosystems modeling. Brill; Leiden; Boston; Kuln, 1999. 33. Reimann C., Siewers U., Tan'ainenT., Bityukova L.. Eriksson J.. Gulucis A.. Gregorauskiene V., Luka-s/ievV., Matinian N.. Pasieczna A. Agricultural soils in Northern Europe: a Geochemical Atlas. Hannover, 2003.
Статья посту пила в редакцию 24 ноября 2005 г.
