CC BY
68
Вестник ДВО РАН. 2012. № 2
УДК 631.48(571.63)
Б.Ф.ПШЕНИЧНИКОВ, Н.Ф.ПШЕНИЧНИКОВА, М.С.ЛЯЩЕВСКАЯ, Е.Г.ЗУБАХО, Е.В.ХАНАПИН
Полигенетичные буроземы полуострова Муравьев-Амурский: строение, свойства, генезис
Рассматриваются условия формирования, морфологическое строение, свойства буроземов с полигене-тичным профилем, распространенных на п-ове Муравьев-Амурский (юг Приморского края). Показана природа (механизм) формирования полигенетичных буроземов, включающих один современный и один погребенный элементарные почвенные профили. Своеобразие морфологического строения почвенных профилей, состава их спорово-пыльцевых спектров и данные о возрасте погребенного горизонта [АY] полигенетичных буроземов полуострова свидетельствуют о том, что в основе их формирования лежит педоантропогенез.
Ключевые слова: бурозем, морфологическое строение, спорово-пыльцевые спектры, возраст погребенных горизонтов, педоантропогенез.
Polygenetic brown soils of the Muravyov-Amursky Peninsula: structure, properties, genesis. B.F.PSHE-NICHNIKOV (Far Eastern Federal University, Vladivostok), N.F.PSHENICHNIKOVA, M.S.LYASCHEVSKAYA (Pacific Institute of Geography, FEB RAS, Vladivostok), E.G.ZUBAKHO, E.V.KHANAPIN (Far Eastern Federal University, Vladivostok).
The paper deals with formation conditions, morphological structure and properties of polygenetic brown soils, found in the Muravyov-Amursky Peninsula (south of Primorsky Krai). It discloses formation nature (mechanism), characterizing polygenetic brown soils with one modern and one buried elementary soil profiles. Specific morphological structure of the soil profiles, their spores and pollen spectrum composition and age of their buried horizons [AY] prove that formation ofpolygenetic brown soils in the Muravyov-Amursky Peninsula is based on pedoanthropogenesis.
Key words: brown soil, morphological structure, spores and pollen spectrum, age of buried horizons, pedoanthropo-genesis.
Данные по изучению почв Приморья [13, 16] свидетельствуют о том, что среди буроземов края следует выделять на типовом уровне не только собственно буроземы и буроземы темные, но и буроземы полигенетичные, в которых проявляются черты реликтового почвообразования. Реликтовые процессы почвообразования могут обусловливать своеобразие физико-химических свойств современных буроземов [14] и предопределять формирование полигенетичных буроземов, включающих один современный и один или несколько погребенных почвенных профилей [15, 16]. Согласно современным представлениям, полигенетичные почвы часто встречаются среди зональных почв, развитых в элювиальных и трансэлювиальных ландшафтах [1].
В настоящеее время данные о влиянии реликтового почвообразования на современное буроземообразование на юге Дальнего Востока [14] в основном представлены в разрозненных исследованиях палеогеографов, геологов и почвоведов. По результатам анализа
*ПШЕНИЧНИКОВ Борис Федорович - доктор биологических наук, профессор, ЗУБАХО Евгений Геннадиевич - аспирант, ХАНАПИН Евгений Валерьевич - аспирант (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток), ПШЕНИЧНИКОВА Нина Федоровна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ЛЯЩЕВСКАЯ Марина Сергеевна - кандидат географических наук, научный сотрудник (Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток). *Е-шаП: bobf@bio.dvgu.ru
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ по проектам № 09-04-00923, № 09-05-00003 и гранта Президиума ДВО РАН № 09-111-А-09-510.
валового химического состава приокеанических буроземов в некоторых из них отмечаются признаки аллитного и сиаллитного почвообразования. Известно, что современные климатические условия предопределяют развитие сиаллитного почвообразования, тогда как в условиях теплого влажного климата прошлого развивалось аллитное почвообразование. Следовательно, аллитизация современных буроземов является отражением реликтового почвообразования. Это иллюстрируется данными исследований буроземов Шкотовского плато [10] и островов зал. Петра Великого - Рикорда [7] и Попова [17], где наблюдается аллитизированность почв в нижней части профиля. Повышенное содержание каолинита в составе глинистых минералов буроземов прибрежно-островной зоны Японского моря, в частности Сихотэ-Алинского заповедника и о-ва Рикорда, также является весомым аргументом в пользу тесной взаимосвязи реликтового и современного почвообразования в Приморье. Это подтверждается и данными исследований буроземов отдельных участков восточного макросклона Сихотэ-Алинского хребта [3, 9, 11, 14].
В значительно меньшей степени изучена роль реликтового почвообразования в формировании полигенетичных буроземов юга Дальнего Востока. По нашему мнению, здесь следует выделять полигенетичные буроземы с реликтовым и полиреликтовым почвенными профилями [16]. Первые включают один верхний (современный) и один погребенный (реликтовый) элементарный почвенный профиль (ЭММ), а вторые - один современный и несколько реликтовых ЭПП.
Для склоновых отложений прибрежной зоны Сихотэ-Алиня переслаивание щебней, бурых суглинков, погребенных почв является типичным [21], но несмотря на это погребенные почвы остаются слабоизученными. Это в значительной степени и определило цель наших исследований - изучение генезиса полигенетичных буроземов п-ова Муравьев-Амурский. Для реализации этой цели были изучены условия формирования, морфологическое строение и свойства буроземов с полигенетичным профилем.
Объект и методы исследования
Объектом исследований являются полигенетичные буроземы п-ова Муравьев-Амурский (юг Приморского края). Полуостров простирается с северо-востока на юго-запад и имеет длину около 40 км, ширину - около 20 км. С востока полуостров омывается водами Уссурийского залива, с запада - Амурского, а с юга - зал. Петра Великого. Климат муссонный, влажный (годовое количество осадков от 700 до 800 мм). Для него характерен низкогорный рельеф с абсолютными высотами 150-400 м над у.м. и крутизной склонов от 3 до 25°. На большей части полуострова распространены вторичные дубовые леса, под которыми развиты почвы, относящиеся к буроземам и буроземам темным [8]. Наряду с указанными типами буроземов в ходе проведенных нами исследований (2009-2010 гг.) на восточном и западном побережьях полуострова, а также в его южной части были выявлены полигенетичные буроземы. При их изучении использованы сравнительно-географический, профильно-генетический, аналитический, радиоуглеродный и палинологический методы. В образцах буроземов, отобранных по генетическим горизонтам, проведены исследования их физико-химических показателей, а также валового химического [2], механического составов [4] и спорово-пыльцевых спектров [5].
Результаты и их обсуждение
Полигенетичные буроземы южной (разрез 5-09) и западной (разрез 7-09) частей полуострова сформированы в нижней половине горных склонов на делювии габбро-диоритов под вторичными дубовыми и грабовыми лесами, соответственно, а восточного побережья (разрез 3-09) полуострова - на делювии туфобрекчий под вырубкой дубового леса, пройденной пожаром (рис. 1). Профиль полигенетичных буроземов включает два
ЭПП: верхний - современный и нижний - реликтовый. Ниже приводится морфологическое строение этих буроземов по трем разрезам.
Разрез 7-09 заложен на западном побережье п-ова Муравьев-Амурский (координаты 43° 11' 44,71" с.ш., 131°56'29,28" в.д.). Рельеф - южные отроги хр. Сихо-тэ-Алинь, нижняя часть склона северной экспозиции крутизной 13°; микрорельеф бугристо-ямчатый. Растительность - лес из граба, липы, ольхи, клена; в подросте - дуб, ольха; кустарниковый ярус представлен лещиной; травяной ярус слабо развит. Увлажнение атмосферное.
О, 0-4 см. Подстилка представлена слаборазложившимся опадом древесных и травянистых растений, переход резкий.
АУ, 4-23 см. Неоднородный по цвету: на светло-сером фоне выделяются участки буровато-серого цвета, влажный, мелкокомковато-порошисто-зернистый, рыхлый, тяжелосуглинистый, густо пронизан корнями диаметром 1-6 мм, имеются включения частичек древесного угля, обломков породы (7-10% объема почвенной массы), переход резкий.
ВМ, 20-52 см. Серый, при подсыхании белесовато-серый, свежий, мелкокомковатый, тяжелосуглинистый, насыщен обломками почвообразующих пород (60-65% объема почвенной массы) размером от 6 до 17 см, встречаются включения частичек древесного угля, переход резкий.
[АУ], 52-64 см. Неоднородный по цвету: на светло-сером фоне наблюдаются темные пятна, свежий, рыхлый, мелкокомковато-порошистый, тяжелосуглинистый, с редкими обломками почво-образующих пород размером от 1 до 2 см, включениями частичек древесного угля, отдельными мелкими корнями, переход ясный.
[ВМ], 64-98 см. Серовато-бурый, влажный, уплотнен, мелкоореховато-зернистый, тяжелосуглинистый, скелетный, обломки породы размером 1-17 см составляют 75% объема почвенной массы, имеются включения частичек древесного угля, переход постепенный.
[ВМС], 98-132 см. Желтовато-бурый, влажный, уплотнен, мелкокомковато-зернистый, глинистый, сильноскелетный, размер обломков от 3 до 23 см.
Разрез 5-09 заложен в южной части п-ова Муравьев-Амурский (координаты 43°10'51,48" с.ш., 131°55'18,09" в.д.). Рельеф - южные отроги хр. Сихотэ-Алинь, склон юго-западной экспозиции крутизной 11°; микрорельеф бугристо-ямчатый. Растительность - дубовый лес с примесью осины, березы и редко сливы, яблони; в кустарниковом ярусе - лес-педеца; травяной ярус представлен полынью, осокой. Увлажнение атмосферное.
О, 0-4 см. Подстилка, представленная преимущественно полуразложившимся опадом травянистых и древесных растений, переход резкий.
АУ, 4—18 см. Серый, свежий, рыхлый, мелкозернисто-порошистый, среднесуглинистый, переплетен корнями, встречаются включения частичек древесного угля, переход резкий.
ВМ, 18-26 см. Серовато-бурый, свежий, слегка уплотнен, мелкокомковато-порошистый, сред-несуглинистый, щебнистый (30-40% объема почвенной массы), преобладающий размер щебня от 0,5 до 12 см, переход ясный.
ВМ[АУ'], 26-43 см. Неоднородный по цвету: в верхней части горизонта преобладает светлосерая окраска, в нижней - серовато-буровато-коричневая, свежий, уплотненный, мелкозернисто-порошистый, тяжелосуглинистый, обломки почвообразующей породы размером 2-4 см (10-20% объема почвы), переход резкий.
ВМ[АУ''], 43-55 см. Серовато-коричневый, свежий, уплотнен, мелкоореховато-зернистый, тяжелосуглинистый, имеются включения обломков породы (30-35% объема почвы) размером от 0,5 до 3 см, переход резкий.
[АУ], 55-71 см. Темно-серый, свежий, слегка уплотнен, мелкокомковато-зернистый, тяжелосуглинистый, с редкими обломками почвообразующей породы размером 0,5-2 см и включениями частиц древесного угля, переход резкий, языковатый.
[ВМ], 71-93 см. Серовато-бурый, свежий, уплотнен, мелкоореховато-зернистый, глинистый, прослеживаются отдельные мелкие частички древесного угля и обломки породы размером от 0,5 до 5 см (щебнистость до 30-40% объема), переход постепенный.
[ВМС], 93-143 см. Желтовато-бурый, свежий, мелкокомковато-порошисто-зернистый, уплотнен за счет большого количества обломков породы (70-80% объема почвенной массы) размером от 3 до 11 см, переход ясный.
[С], 143-170 см. Бурый, влажный, уплотнен, мелкокомковато-порошисто-зернистый, глинистый, сильноскелетный, насыщен обломкамипородыразмером от 0,5до6см(до90%объема почвенной массы).
Отличительной чертой морфологического строения полигенетичных буроземов южной части полуострова (разрез 5-09) является наличие в профиле двух переходных горизонтов (ВМ[АУ'] и ВМ[ЛУ"]) между современным иллювиальным горизонтом ВМ и погребенным аккумулятивно-гумусовым горизонтом [АУ]. Для обоих рассмотренных выше разрезов характерно наличие включений частиц древесного угля в современном горизонте АУ и погребенных горизонтах [АУ] и [ВМ].
Разрез 3-09 заложен на восточном побережье п-ова Муравьев-Амурский (координаты 43°12'52,57" с.ш., 132°09'4,90" в.д.). Рельеф - южные отроги хр. Сихотэ-Алинь, нижняя половина западного склона крутизной 8°; микрорельеф бугристо-ямчатый. Растительность - вырубка с порослью из дуба, липы, аралии и лиан винограда; в кустарниковом ярусе - леспедеца, лещина разнолистная; травяной ярус хорошо развит (проективное покрытие 80%, средняя высота 50 см); участок пройден пожаром. Увлажнение атмосферное.
Ор1г, 0-3 см. Слаборазложившийся опад из листьев деревьев и трав, включения древесного угля, переход резкий.
ВМ, 3-36 см. Ярко-бурый, свежий, рыхлый, мелко комковато-порошисто-мелкозернистый, тяжелосуглинистый, имеются частички древесного угля, много корней диаметром до 3 мм, переход четкий.
ВМ[АУ], 36-62 см. Неоднородный по цвету: на желто-буром фоне выделяются темно-серые гумуси-рованные пятна, свежий, мелкокомковато-зернистый, тяжелосуглинистый, в верхней части густо пронизан корнями диаметром 1-2 мм, обломки почвообразующей породы размером2-5 см составляют 15-20% объема почвенной массы (скелет сильно выветрелый, легко крошится), переход резкий, граница ровная.
[АУ], 62-75 см. Темно-серый, свежий, мелкопылевато-комковатый, среднесуглинистый, слегка уплотнен, встречаются мелкие корни (диаметром 1-3 мм), в небольшом количестве (до 5% объема) включения обломков почвообразующих пород размером до 2,5 см, переход резкий, граница ровная.
[АУВМ], 75-85 см. Серовато-бурый, свежий, мелкокомковато-зернисто-порошистый, средне-суглинистый, щебнистый (до 30% объема почвенной массы), с редкими корнями диаметром до 2 мм, переход постепенный.
[ВМ], 85-127 см. Ярко-желто-бурый, свежий, мелкозернисто-порошистый, среднесуглинис-тый, с единичными корнями, уплотнен за счет присутствия большого количества щебня (70-80% почвенной массы) и отдельных обломков породы размером до 13 см, переход постепенный.
[ВМС], 127-230 см. Делювиальные отложения с небольшим (5-10% объема почвенной массы) содержанием мелкозема желто-бурого цвета, порошисто-мелкозернистой структуры, среднесугли-нистого состава.
Полигенетичные буроземы восточного побережья полуострова формируются под вырубкой леса, неоднократно пройденной пожарами, т.е. являются пирогенезированными. Это обусловливает своеобразие их морфологического строения: современный аккумулятивно-гумусовый горизонт АУ здесь был уничтожен в результате пожаров и последующего развития эрозионных процессов, в горизонтах верхней части профиля присутствуют включения древесного угля.
Для полигенетичных буроземов характерно сходство отдельных генетических горизонтов как по ряду физико-химических показателей, так и по закономерностям их варьирования в современном и погребенном ЭПП (табл. 1). Наряду с этим в них отмечаются и различия. Так, содержание гумуса в горизонте АУ современного ЭПП несколько больше, чем в горизонте [АУ] погребенного профиля: соответственно, 13,4% и 11,4% в разрезе 5-09, 15,3% и 14,7% в разрезе 7-09. Аналогичная закономерность наблюдается и в структурно-метаморфических горизонтах ВМ и [ВМ] разреза 5-09: в них содержание гумуса составляет 2,9% и 2,3%, соответственно.
Профильная дифференциация других химических показателей неоднозначна. Полиге-нетичные буроземы южной части полуострова как в современном, так и в погребенном гумусовом горизонте слабокислые, тогда так кислотность буроземов западного побережья
Физико-химические свойства полигенетичных буроземов п-ова Муравьев-Амурский
я
и
б
а
ц
3
б
Й ° я 5
ю 2
Ь ¡5
я м
1-ч Ш
& .2 & н
Г Ч С,
рН
КС1
Мг-экв на 100 г почвы
Обменные катионы
по
Соколову
А1+3
по
Гедройцу
Са+
Mg+
нон ен в и Й о
Л я
Ст
Содержание
фракций, мм (%)
Разрез 3-09, восточное побережье полуострова
ВМ 3-36 20-30 2,39 1,95 5,44 3,91 8,58 1,29 0,01 2,17 6,06 4,44 55 8,20 45,69
ВМ[АУ] 36-62 45-55 2,99 4,88 5,44 4,00 11,03 0,79 0,01 3,29 9,05 3,02 52 8,52 54,48
[АУ] 62-75 65-75 2,68 6,63 5,27 3,77 16,63 2,02 0,02 7,73 7,01 2,00 35 8,83 55,41
[АУВМ] 75-85 75-85 2,19 2,60 5,46 3,94 10,50 1,69 0,01 3,65 11,95 7,96 66 8,93 51,74
[ВМ] 85-127 95-105 3,40 1,79 5,70 3,74 5,43 0,60 0,02 0,82 11,25 6,64 77 5,90 39,16
[ВМС] 127-170 140-150 2,93 1,07 5,94 3,74 4,55 0,47 0,01 0,82 13,60 7,55 82 6,08 34,68
Разрез 5-09, южная часть полуострова
АУ 4-18 5-15 5,39 13,43 6,11 5,09 6,30 0,03 0,04 0,42 37,67 9,05 88 5,95 37,01
ВМ 18-26 18-26 5,42 2,96 6,12 4,02 5,60 0,10 0,10 0,63 32,70 14,85 90 10,65 49,31
ВМ[АУ] 26-43 30-40 4,97 2,05 6,15 4,06 5,25 0,07 0,08 1,24 33,38 10,43 89 11,13 54,82
ВМ[АУ] 43-55 45-55 4,64 3,24 6,19 4,16 4,90 0,04 0,06 0,82 30,28 8,35 89 11,95 62,66
[АУ] 55-71 60-70 4,25 11,41 6,24 5,00 5,43 0,02 0,02 0,62 33,16 10,36 89 8,98 57,32
[ВМ] 71-93 75-85 3,17 2,34 6,08 4,25 5,78 0,14 0,02 1,23 17,89 10,92 83 12,48 63,98
[ВМС] 93-143 110-120 5,88 1,35 6,20 3,93 4,38 0,20 0,06 0,63 36,65 16,28 92 10,34 45,68
Разрез 7-09, западное побережье полуострова
А У 4-20(23) 6-16 4,98 15,29 6,84
ВМ 20(23)-52 35-45 3,69 1,24 5,59
[АУ] 52-64 53-63 2,31 14,72 5,64 [ВМ] 64-98 75-85 1,86 1,17 5,60 [ВМС] 98-132 110-120 4,36 0,66 5,91
6,12 3,15 0,01 0,01 0,21 43,65 10,15 95 5,39 44,72
4,23 7,18 0,22 0,02 0,90 16,55 9,73 77 10,3 66,87
4,40 7,35 0,09 0,01 0,41 11,39 4,74 69 9,41 69,67
4,06 5,95 0,51 0,01 0,40 6,33 3,56 62 9,57 60,42
3,84 5,95 0,62 0,02 0,39 23,56 10,79 85 9,18 53,67
Н2О
н
+
н
+
в современном гумусовом горизонте нейтральная, а буроземы в погребенном горизонте слабокислые. Более существенные различия фиксируются и в содержании обменных оснований, что, видимо, связано со своеобразием биологического круговорота при формировании погребенных и современных ЭПП рассматриваемых буроземов. Так, в полигенетичных буроземах западного побережья полуострова (разрез 7-09) в горизонте АУ содержание обменного кальция составляет 43,6, в горизонте [АУ] - 11,4 мг-экв, а южной части (разрез 5-09) - соответственно, 37,67 и 33,16 мг-экв. Пирогенезированные полигене-тичные буроземы (разрез 3-09) отличаются более кислой реакцией среды, более высокой гидролитической кислотностью (8,58-16,63 мг-экв) и большим содержанием обменного алюминия (0,47-2,02 мг-экв), а также более низкими показателями обменного кальция (6,06-13,60 мг-экв), магния (2,00-7,55 мг-экв) и степени насыщенности основаниями (35-82%).
Профильная дифференциация физической глины и илистой фракции (табл. 1) в рассматриваемых буроземах также неоднозначна. Явно выражено оглинивание средней части профиля как современного, так и погребенного ЭПП исследуемых буроземов. В буроземах южной части полуострова четко прослеживается элюво-иллювиальный характер распределения фракций физической глины и ила как в современном, так и в погребенном ЭПП, а в буроземах западного побережья такая картина наблюдается только в современном ЭПП. В буроземах восточного побережья полуострова отмечается большая степень оглинивания современного ЭПП. В погребенном ЭПП повышенная оглиненность здесь приурочена к аккумулятивно-гумусовому горизонту.
Валовый химический состав мелкозема полигенетичных буроземов п-ова Муравьева-Амурского
Горизонт Глубина взятия Содержание, % на прокаленную навеску Молекулярное отношение
образца, см эю2 Л1203 Ре203 *203 Са0 Mg0 К20 №20 эю2 / эю2 / Л1203 эю2 / *203
Разрез 3-09, восточное побережье полуострова
ВМ 20-30 58,17 18,75 9,47 28,22 1,85 1,33 2,41 5,98 16,33 5,26 2,54
ВМ[АУ] 45-55 61,22 17,73 8,63 26,36 2,23 1,15 2,14 5,00 18,88 5,86 4,47
[АУ] 65-75 65,33 14,79 7,18 21,97 2,28 0,70 2,38 5,25 24,17 7,50 5,72
[АУВМ] 75-85 62,02 16,95 9,33 26,28 1,21 1,15 2,11 4,96 17,68 6,21 4,60
[ВМ] 95-105 56,64 19,34 9,85 29,19 2,34 2,54 1,60 4,36 15,29 4,97 2,44
[ВМС] 140-150 56,81 20,10 10,89 30,99 2,43 2,41 1,08 3,87 13,87 4,80 3,56
Разрез 5-09, южная часть полуострова
АУ 5-15 52,26 20,83 9,99 30,82 5,04 5,40 2,03 2,82 13,90 4,26 3,26
ВМ 18-26 55,53 14,96 10,29 25,25 5,58 7,08 1,08 1,69 14,36 6,32 4,38
ВМ[АУ] 30-40 56,96 14,82 9,28 24,10 6,19 7,50 1,08 2,26 16,32 6,52 4,66
ВМ[АУ] 45-55 60,87 12,74 8,27 21,01 4,31 5,24 1,43 2,54 19,57 8,11 5,73
[АУ] 60-70 60,57 17,14 7,73 24,87 4,73 4,14 1,70 2,02 20,84 6,00 4,66
[ВМ] 75-85 59,88 17,68 7,27 24,95 3,79 3,57 2,30 3,84 21,91 5,75 4,55
[ВМС] 110-120 50,90 19,42 10,26 29,68 6,74 7,14 1,20 2,13 13,18 4,45 3,33
[С] 150-160 51,93 20,10 10,85 30,95 5,62 7,14 1,41 2,12 12,73 4,38 3,26
Динамика валового содержания окислов алюминия, железа, кальция, магния в погребенном ЭПП полигенетичных буроземов имеет четко выраженный элюво-иллювиальный, а в современном - преимущественно аккумулятивный характер (табл. 2). Отмеченная закономерность особенно наглядно прослеживается в отношении валового содержания окислов железа и алюминия, что подтверждается профильной динамикой молекулярных отношений 8Ю2/Ре203 и 8Ю2/Л1203 В горизонте АУ по сравнению с горизонтом [АУ] отмечается более высокое содержание окислов алюминия, железа, калия, натрия, что, возможно, связано с их современным биогенным накоплением.
Рассматриваемые буроземы характеризуются своеобразием внутрипрофильной дифференциации валового содержания кремнезема. В погребенных ЭПП содержание 8Ю2 существенно снижается с глубиной и достигает своих наименьших значений в нижней части профиля (горизонты [ВМС] и [С]); в современном ЭПП прослеживается четко выраженная обратная закономерность, что является подтверждением полигенетичности профиля рассматриваемых буроземов.
Своеобразие морфологического строения, физико-химических показателей, механического и валового химического состава современного и погребенного профилей является диагностическим показателем исследуемых буроземов.
Весьма важно при изучении генезиса полигенетичных буроземов знать их возраст. Ус -тановлено, что возраст гумуса погребенного горизонта [АУ] таких почв в южной части полуострова (разрез 5-09) составляет 150 ± 60 лет (Ю-16630), а его календарный возраст -1663-1953 гг. Возраст аналогичных горизонтов полигенетичных буроземов на западном и восточном побережьях полуострова (разрезы 3-09 и 7-09) несколько моложе (К1-16631, К1-16632) [13]. Отсюда следует, что погребенный горизонт этих почв сформировался в заключительную фазу малого ледникового периода, а современный - несколько позднее, в климатических условиях, близких к современным.
Палинологические данные (рис. 2), полученные по генетическим горизонтам почвенных профилей полигенетичных буроземов, позволили восстановить состав и динамику
5-09
го
á s го >
ц <- <
ел
j1- Ol <л> 0) из
CD СП
СО Ol 00 О)
растительного покрова п-ова Муравьев-Амурский во время формирования погребенного ЭПП исследуемых буроземов [12].
На западном побережье полуострова (разрез 7-09) формирование горизонта [АУ] было сопряжено с лесной растительностью, в которой доминировали береза, дуб, граб, липа, а в напочвенном покрове - папоротники.
В южной части полуострова (разрез 5-09) во время формирования горизонта [АУ] древостой был также представлен преимущественно березовыми лесами с незначительной примесью липы и дуба. Напочвенный покров этих лесов был сильно изреженным и включал папоротники, мхи, разнотравье. Следует отметить, что спорово-пыльцевые спектры из погребенных горизонтов [АУ] и ВМ[АУ''], в отличие от вышележащих современных, фиксируют резкое уменьшение пыльцы трав и кустарничков (в общем составе пыльцы присутствуют только ее единичные зерна). Наличие в погребенных горизонтах [АУ] и [ВМ] значительного количества включений частиц древесного угля свидетельствует о пи-рогенном уничтожении травяного покрова этих лесов. Данный факт дает основание предположить, что деградация травянисто-кустарниковой растительности в этих лесах является следствием воздействия на нее пирогенного фактора.
Результаты спорово-пыльцевого анализа полигенетичных буроземов восточного побережья полуострова (разрез 3-09) показали, что во время формирования погребенного горизонта [АУ] здесь преобладали хвойно-широколиственные леса с сосной корейской и густоцветковой, березой, липой, лещиной, дубом, грабом, ильмом и другими породами, а в напочвенном покрове было хорошо развито полынное разнотравье.
С учетом вышеизложенного нам представляется, что формирование полигенетичных буроземов п-ова Муравьев-Амурский тесно связано с антропогенной трансформацией хвойно-широколиственных лесов полуострова во вторичные широколиственные леса. Освоение полуострова началось в 1873 г., после перенесения порта из Николаевска во Владивосток, и сопровождалось усиленной вырубкой строевого леса гористых окрестностей Владивостока. Вырубки, прежде всего хвойных пород, наиболее интенсивно проходили в южной части полуострова, тогда как восточного побережья, более отдаленного и менее доступного, они коснулись в меньшей степени. Антропогенная трансформация хвойно-широколиственных лесов, активизация пирогенного воздействия на них, прокладка дорог вдоль горных склонов привели к развитию плоскостной эрозии почв и солифлюкцион-ных процессов, чему способствовали более холодные, чем современные, климатические условия заключительной фазы малого ледникового периода. Своеобразные индикаторы этих процессов - наличие включений древесного угля в горизонтах [АУ] и [ВМ] и неоднородная окраска горизонтов ВМ[АУ'] и ВМ[АУ''] вследствие смешения почвенной массы двух сопредельных горизонтов. В результате развития плоскостной эрозии и со-лифлюкционных процессов буроземы в верхней половине горных склонов разрушались. Их почвенная масса в виде эрозионно-солифлюкционных отложений перекрывала буроземы, расположенные в нижних частях горных склонов. Со временем на этих отложениях сформировался современный ЭПП полигенетичных буроземов. Это во многом предопределило сходство физико-химических показателей, механического и валового химического состава современного и погребенного ЭПП исследуемых буроземов.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что полигенетичные буроземы полуострова, как и многие другие типы почв [18-20], отражают не только современные факторы почвообразования и их прошлое состояние, но и историю развития территории их распространения в целом.
Заключение
Полигенетичные буроземы п-ова Муравьев-Амурский отражают смену стадий эволюции ландшафтов и их компонентов: рельефа, климата, растительности, почв в конце
позднего голоцена. Каждый ЭПП (современный и реликтовый) полигенетичных буроземов имеет сложную историю развития. Стадийность развития полигенетичных буроземов полуострова - формирование современного и реликтового ЭПП - связана с антропогенной трансформацией растительности полуострова. Период активного освоения территории полуострова сопровождался существенной антропогенной трансформацией хвойно-широколиственных лесов во вторичные широколиственные леса. Вырубки, прежде всего хвойных пород, наиболее интенсивно проходили в южной части и на западном побережье полуострова, тогда как восточного побережья, более отдаленного и менее доступного, они коснулись в меньшей степени. Обезлесивание горных склонов сопровождалось активизацией пирогенного воздействия и развитием эрозионных и солифлюкционных процессов. Развитию солифлюкционных процессов способствовали также более суровые климатические условия заключительной фазы малого ледникового периода. В результате плоскостной эрозии и солифлюкционных процессов буроземы в верхней половине горных склонов разрушались. Их почвенная масса в виде эрозионно-солифлюкционных отложений перекрывала буроземы, расположенные в нижних частях горных склонов. Со временем на этих отложениях и сформировался современный ЭПП полигенетичных буроземов.
Морфологическое строение почвенных профилей, состав их спорово-пыльцевых спектров и данные о возрасте погребенных горизонтов [АУ] свидетельствуют о том, что в основе формирования полигенетичных буроземов полуострова лежит педоантропогенез. Он обусловил пространственно-временную динамику факторов почвообразования и тем самым предопределил своеобразие морфологического строения, свойств и генезиса поли-генетичных буроземов. Наши исследования подтверждают правомерность утверждения Г.В.Добровольского и Е.Д.Никитина [6], что при проведении почвенно-экологических исследований необходимо наряду с другими факторами почвообразования учитывать и антропогенное воздействие на почвы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александровский А. Л., Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.: Наука, 2005. 223 с.
2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.
3. Бызова Е.В. Сравнительное химико-минералогическое изучение подзолистых почв, подбуров и буроземов (на примере почв Сихотэ-Алинского заповедника): автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: МГУ, 1988. 19 с.
4. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
5. Гричук В.П., Заклинская Е.Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. М.: Гос. изд-во геогр. лит., 1948. 223 с.
6. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. Учение об экологических функциях почв: учебник. М.: Изд-во МГУ: Наука, 2006. 364 с.
7. Зонн С.В. Особенности аллитного почвообразования на островах Приморья и Дальнего Востока // Изучение и освоение природной среды. М.: Наука, 1976. С. 125-137.
8. Классификация и диагностика почв России / авторы-составители Л.Л.Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И.Лебедева, М.И.Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
9. Короткий А.М., Ганзей Л. А. Глинистые минералы в разных фракциях аллювия и их палеогеографическая интерпретация // Древние климаты и осадконакопление в восточной окраине Азии. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. С. 16-25.
10. Крейда Н.А. Почвы хвойно-широколиственных и широколиственных лесов Приморского края. 1970. 229 с. (Уч. зап. Дальневост. ун-та; т. 27, ч. 2).
11. Куликов А.А., Таргульян В.О. Унаследованные свойства кор выветривания гранитов Сибири и Дальнего Востока // Процессы почвообразования и эволюция почв. М.: Наука, 1985. С. 74-103.
12. Лящевская М.С., Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Спорово-пыльцевые спектры почвенных профилей как отражение развития полигенетичных буроземов юга Дальнего Востока в голоцене // Глобальные и региональные проблемы исторической географии: материалы IV Междунар. науч. конф. по истор. географии. СПб.: Санкт-Петербург. гос. ун-т: ВВМ, 2011. С. 379-382.
13. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф., Лящевская М.С., Зубахо Е.Г., Ханапин Е.В. Влияние педоантропогенеза на морфологическое строение и экологические функции приокеанических буроземов юга
Дальнего Востока // Материалы междунар. конф. «Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной и экологической безопасности России». СПб.: Санкт-Петербург. гос. ун-т, 2011. С. 451-454.
14. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Генезис и эволюция приокеанических буроземов. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2002. 202 с.
15. Пшеничников Б.Ф., Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Пшеничникова Н.Ф. Особенности формирования и эволюции буроземов приокеанической части юга Дальнего Востока // Эволюция почвенного покрова. История идей и методы, голоценовская эволюция, прогнозы / отв. ред. И.В.Иванов, Л.С.Песочина. Пущино, 2009. С. 209-211.
16. Пшеничников Б.Ф. Роль реликтовых и современных процессов почвообразования в формировании почв заповедных и сопредельных с ними территорий Приморья // Материалы VII Дальневост. конф. по заповедному делу. Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН, 2005. С. 223-226.
17. Селиванова Г.А. К характеристике лесных почв островов залива Петра Великого // Почвоведение. 1987. № 9. С. 125-133.
18. Соколов И.А., Таргульян В.О. Взаимодействие почвы и среды: рефлекторность и сенсорность почвы // Системные исследования природы. М.: Мысль, 1977. С. 153-170.
19. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск: Гуманитарные технологии, 2004. 297 с.
20. Сычева С.А. Морфолитопедогенез в аккумулятивных и трансаккумулятивных ландшафтах как особый механизм почвенно-литогенной памяти // Память почв: Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий / отв. ред. В.О.Таргульян, С.В.Горячкин. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. С. 128-161.
21. Юг Дальнего Востока. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1972. 424 с.
В лабораториях институтов
Технология стабилизации биосинтеза вторичных метаболитов
(БПИ ДВО РАН)
Разработана технология увеличения биосинтеза вторичных метаболитов в клеточных культурах растений с применением агробактериального гена, кодирующего тирозин-фосфа-тазу. Продуктивность клеточных культур увеличивалась в 2-300 раз в зависимости от вида растения. Перенос гена делает процесс биосинтеза вторичных метаболитов независимым от внутриклеточного содержания активных форм кислорода. Культуры клеток, полученные по этой технологии, показывают высокую стабильность: увеличение продуктивности сохраняется не менее 5 лет, что создает базу для их промышленного использования. Технология опубликована в престижной серии монографий издательства Springer «Методы молекулярной биологии».
Bulgakov V.P., Shkryl Yu.N., Veremeichik G.N. Engineering high yields of secondary metabolites in Rubia cell cultures through transformation with rol genes // Methods Mol. Biol. 2010. Vol. 643. P. 229-242; Shkryl Yu.N., Veremeichik G.N., Bulgakov V.P., Gorpenchenko T.Y., Aminin D.L., Zhuravlev Yu.N. Decreased ROS level and activation of antioxidant gene expression in Agrobacterium rhizogenes pRiA4-transformed calli of Rubia cordifolia // Planta. 2010. Vol. 232. P. 1023-1032; Bulgakov V.P., Shkryl Yu.N., Veremeichik G.N., Gorpenchenko T.Y., Inyushkina Y.V. Application of Agrobacterium Rol Genes in Plant Biotechnology: A Natural Phenomenon of Secondary Metabolism Regulation // Genetic Transformation / Ed. Maria Alvarez. Rijeka, Croatia: InTech, 2011. P. 261-271.
