Эволюция техногенных почв и техногенных грунтов

Заключение.
Главной предпосылкой изучения эволюционных процессов явилась разработка профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов. Появление данной классификации позволяет, как и в случае с естественными почвами, проводить почвенно-географический и почвенно-генетический анализ исследуемой территории [16].
Сравнительно-географический и сравнительно-генетический анализ почв техногенных ландшафтов, расположенных в разных природных зонах, выявил весьма неоднозначную ситуацию в характере самовосстановления почв. В развитии процессов почвообразования в техногенных ландшафтах можно выделить два этапа: первый, на котором исходный зародыш превращается в гумусоаккумулятивный или, в зависимости от биоклиматических условий природной зоны, в любой другой зародыш. С окончанием этой стадии почвообразования скорость эволюции почвы сильно замедляется и начинается вторая стадия, на которой эмбриоземы, достигшие поздней стадии эволюции первой стадии, развиваются в направлении формирования климаксовых почв [22].
Ведущим фактором ранней стадии эволюции эмбриоземов является развитие биологических процессов, формирование подпочвенных и подпочвенных биоценозов. В этом случае стадии формирования эмбриоземов сингенетичны стадиям сукцессии биоценозов. В свою очередь, стадии сукцессии разных биоценозов сингенетичны друг другу. Ведущим мотивом второй стадии эволюции эмбриоземов следует считать установление метастабильного состояния между почвой и биоценозами, с одной стороны, и условиями климата, почвообразующими породами и рельефом - с другой. Завершающим этапом эволюции станет формирование климаксового метастабильного биогеоценоза [25].
Скорость эволюционных процессов на этом этапе почвообразования различна. При лучших условиях рельефа и литологии и соответствующем климате гумусоаккумулятивные зародыши формируются к 15-20 годам развития. К 30 годам гумусонакопительные процессы в эмбриоземах становятся четко морфологически выраженными во всех природных условиях, в которых возможно их развитие.
На втором этапе эволюции начинается формирование климаксной почвы. В этом случае климаксная почва, сформированная в техногенном ландшафте или техногенной среде обитания, может быть либо близка к зональной, либо фоновой, либо нет. В последнем случае техногенный ландшафт или даже только техногенная среда обитания превращаются в почвенно-экологическую экоклиналь, в которой формируются специфические почвы с уникальным набором свойств, режимов и функций, присущих только им [16].
Таким образом, становится очевидным, что почвенно-экологическая оценка любого техногенного ландшафта или техногенной среды обитания должна исходить из понимания индивидуальной специфики каждого объекта. Нельзя ограничиваться только констатацией площади техногенного ландшафта, особенностей его горных пород и рельефа. Необходимо изучить структуру почвенного покрова, характер и скорость первой стадии эволюции эмбриоземов, перспективы и направления второй стадии их эволюции. При прогнозировании сохранения экоклинали последняя должна получить всестороннюю почвенно-экологическую характеристику [19].
Поскольку поверхность техногенного ландшафта в любой момент времени представлена почвенным покровом с набором различных типов эмбриоземов, элювиоземов и техноземов, и каждый тип почвы характеризует свой уровень жизнеобеспечения биоценозов, вполне определяемый законами сингенезиса общее почвенно-экологическое состояние техногенного ландшафта можно количественно охарактеризовать соотношением площадей, занятых тем или иным типом почв. Таким образом, диагностика почвенно-экологического состояния техногенного ландшафта должна осуществляться путем картирования почвенного покрова, а его оценка - путем генетической интерпретации свойств и функций почв [21].
Основные выводы:
1. Специфика почвенного покрова техногенного ландшафта определяется соотношением четырех типов зародышей: исходных, органо-аккумулятивных, дерновых и гумусово-аккумулятивных. Все виды эмбриоземов эволюционно связаны. Темпы эволюционного процесса зависят от конкретных условий среды и индивидуальны для каждого техногенного ландшафта.
2. Установлена взаимосвязь и взаимозависимость стадий развития сингенетических сукцессий фитоценозов с фазами почвообразования: начальная стадия с пионерной вегетацией соответствует начальному зародышу-зародышу; органо-аккумулятивный эмбриозем - простая группировка растений с образованием органогенного горизонта; эмбриозем дерновый - сложная группа растений с образованием дернового горизонта; гумусо-аккумулятивный эмбриозем - сложный замкнутый фитоценоз и появление гумусо-аккумулятивного горизонта [17, 22].
3. Перспективы развития почвенного покрова и уровень развития экологических функций в техногенном ландшафте определяются эдафическими условиями, создаваемыми в техногенной фазе формирования техногенного ландшафта.
4. Техногенез, особенности которого определяются сложившейся в регионе технологией неселективной отсыпки, формирует поверхность нарушенных территорий, неблагоприятных для почвообразования и неблагоприятного состава материнских пород. По этой причине подавляется развитие биологических процессов, снижается скорость почвообразования, развитие экосистемы направлено на формирование экоклина [11].
5. Природа некоторых факторов, ограничивающих почвообразование, может оставаться техногенной на протяжении любого времени (рельеф, крутизна и обнаженность склонов, петрографический и минералогический состав горных пород и т. д.), Однако их влияние на почвообразование является естественным процессом, и почвы и почвенный покров всегда оказывается естественным исторические образования, в большей или меньшей степени соответствующие почвам и почвенному покрову близлежащих ненарушенных природных ландшафтов [10].
6. В зависимости от технологических особенностей формирования техногенных ландшафтов и региональных, а также индивидуальных для данного ландшафта специфики биоклиматических условий почвообразования, некоторые последствия техногенеза оказываются особенно значительными, существенно определяя скорость и направление. почвообразования. В конечном итоге перспективы ремедиации Кузбасса определяются наиболее значимым негативным последствием техногенеза - образованием смеси горных пород с небольшим количеством фракций физической глины.
7. Одновременно с динамикой формирования почвенного покрова изменяется и почвенно-экологическое состояние техногенного ландшафта. С образованием гумусонакопительных зародышей с большим набором экологических ниш и, соответственно, почвенно-экологических функций это состояние улучшается [17].
8. Изучение эволюционных процессов почв показало, что достижение кульминационной стадии развития почв и почвенного покрова в техногенных ландшафтах не приводит к восстановлению исходных параметров естественного почвенного покрова. Техногенный ландшафт практически навсегда остается экоклиной. По этой причине почвенно-экологическое состояние невозделываемого ландшафта даже на кульминационной стадии саморазвития всегда будет отличаться от состояния нетронутых природных ландшафтов [21].
9. На любом этапе саморазвития почв набор типов эмбриоземов и соотношение их площадей адекватно отражают различия в исходном экологическом состоянии местообитаний. При этом факторы, ограничивающие скорость образования того или иного типа эмбриоземов в каждом ареале, могут быть разными.
10. При проведении почвенно-экологической оценки состояния техногенного ландшафта необходимо исходить из понимания индивидуальной специфики каждого объекта. При прогнозировании последствий функционирования техногенного ландшафта, сохраняющегося в статусе экоклинали, особенности эволюции почв и почвенно-экологические последствия должны получить комплексную почвенно-экологическую характеристику, выраженную в конкретных параметрах [24, 31].
11. Для решения проблемы рационального использования местных природных ресурсов мелиорации необходимо перейти на технологию составления мелиоративных проектов с заданными параметрами почвы и экологической эффективности. Полнота и эффективность использования природных ресурсов в мелиоративных технологиях определяет перспективы функционирования мелиорированных техногенных ландшафтов.
12. Свойства и режимы техноземов, определяющие их плодородие, формируются естественным путем с развитием почвенных процессов в рамках условий, создаваемых техногенезом. Ускорение их развития возможно за счет использования относительно простых агротехнических, биологических и других методов, применяемых в мелиоративных технологиях [16].
13. Если практические перспективы мелиорации ограничиваются одной целью - формированием устойчивого растительного покрова, то это может быть достигнуто за счет применения почвоулучшителей и использования одного из методов формирования корневого горизонта [22].
Список использованных источников.
1. Андроханов В.А. Генетические проблемы формирования техноземов // Современные проблемы почвоведения в Сибири. - Томск, ТГУ, 2000. - С. 7-9. (0,2 п.л.).
2. Андроханов В.А., Куляпина Е.Д., Курачев В.М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. - 151 с. (13 п.л./5,2).
3. Андроханов В.А., Овсянникова С.В., Курачев В.М. Техноземы: свойства режимы функционирование. - Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 2000. - 200 с. (12 п.л./4,8).
4. Андроханов В.А. Сингенез почвенно-генетических и биологических процессов в техногенных ландшафтах Кузбасса // Вестник Томского Гос. университета. Серия биол. науки. - 2003. - № 7. - С. 16-23. (0,5 п.л.).
5. Андроханов В.А. Специфика и генезис почвенного покрова техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. - 2005. - № 5. - С.
6. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1961, с. 345
7. Гаджиев И.М., Курачев В.М., Андроханов В.А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2001.-37 с.(2,5 пл./1,5).
8. Гаджиев И.М., Курачев В.М., Рагимзаде Ф.К., Андроханов В.А., и др. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1992. - 305 с. (19 п.л./2,4).
9. Елохина С.Н. «Роль техногенеза в структурном преобразовании подземной гидросферы», //Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. №6, 2007 с712-733
10. Етеревская Л.В., Донченко М.Т., Лехциер Л.В. К вопросу о систематике и классификации техногенных почв // Рекультивация земель в СССР. М., 1982.-е. 67-70.
11. Етеревская Л.B. Почвообразование и рекультивация земель в техногенных ландшафтах Украины. Дисс. уч. ст. докт. с.-х. наук. Харьков, 1998. Классификация почв России. М., 1997.
12. Замотаев И. В. Почвоподобные техногенные образования: свойства, процессы, функционирование. Автореферат диссертации на соискание степени доктора географических наук. М., 2009, 50 с
13. Классификация почв России. М.:почвенный институт им. Докучаева, 2004 с. 314
14. Коссович. Основы учения о почве. СПб.: 1911. 4.2 выпуск 1 - с.264
15. Курачев В.М., Андроханов В.А., Двуреченский В.Г. Теоретические основы рекультивации нарушенных земель // Биологическая рекультивация нарушенных земель: Материалы Международного совещания, Екатеринбург, 3-7 июня, 2002 г. - Екатеринбург, 2003. - С. 239-247. (0,6 п.л./0,3).
16. Курачев В.М., Андроханов В.А. Классификация почв техногенных ландшафтов/Сибирский экологический журнал. - 2002 - № 3. - С. 255-261. (0,8 п.л./0,5).
17. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов: основа для международной классификации и корреляции почв.(перевод WRJB, 2006; Автор перевода М.И. Герасимова) МТоварищество научных изданий КМК, 2007, с278
18. Нефедова Т.Г.. Рунова Т.Г. Географические типы природопользования европейских районовСССР // Географические аспекты рационального природопользования. Калинин. 1987, с. 3-20
19. Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. Труды Всесоюзного совещании, МГУ, 22-24 декабря 1976 г. Под редакцией Добровольского Г.В.. М: Изд-во МГУ, 1980 - 214с.
20. Прокофьева Т.В., Мартыненко И.А., Иванников Ф.А. «Систематика почв и почвообразующих пород Москвы и возможность их включения в общую классификацию»//Почвоведение, 2011,№5 с. 611-623.
21. Солнцева Н.П., Гудилина Н.Е. Морфология почв, трансформированных при угледобыче. // Почвоведение, 1987, №2, с. 105-118
22. Смагин A.B., Шоба С.А., Макаров О. А. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства (на примере г. Москвы). - М.: Изд-во МГУ, 2008. - 360 с.
23. Стефурак В.П. Влияние техногенного загрязнения на численность и состав микроб-ных сообществ почв. Киев, 1982. 230 с.
24. Таранов С.А., Клевенская И.Л., Щербазенко В.И. и др. О первичном почвообразовании наестественно зарастающих отвалах Байдаевского угольного разреза. В кн. «Проблемы рекультивации земель в СССР». Новосибирск, Наука, Сиб. отд.. 1974, с. 195-204.
25. Трофимов С.С., Таранов С.А. Особенности почвообразования в техногенных экосистемах // Почвоведение. 1987. № 11. С. 95–99
26. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Под ред. В.М. Курачева. Новосибирск. Наука, 1992.
27. Anderson J.P.N., Domsch К.Н. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biol. Biochem. 1978. V. 10 № 3 p. 215-221
28. Blume H.-P. Classification of soils in urban agglomirations. //Catena vol.16, 1989 p.269-275
29. Bukeley Harriet, Betsill Miehele H. "Cities and climate change: Urban sustainability a global environmental governance", London, New-York. Routledge 2003, p237
30. Bur Thomas, Xavier Marié. From brownfield to sustainable urban area: Soil building and recycling for brownfield redevelopment // Abstracts of SUITMA 5 http ://www. ny cs wed. net/s uitma-2009/p osters .html
31. Burghardt W. Soil quality of urban ecosystems.//Integrated soil and sediment research: a basis for proper protection. Kluwer Dordeacht. 1993 p.78 -88








2