Особенности развития почв южной лесостепи

Проблема происхождения черноземов издавна занимала естествоиспытателей. При этом практически с самого начала обсуждения она оказалась тесно связана с дру­гим сложным вопросом — причинах безлесия русских степей.

До второй половины XIX века в целом господствовал взгляд на безлесие русских степей как на вторичное явление. Так, П.С. Паллас предполагал, что северные сте­пи, в частности тамбовские и рязанские, в прошлом были покрыты лесом, и наследи­ем именно этого лесного прошлого степей является чернозем (Gueldenstadt, 1787, цит. по: Комаров, 1951). G. Peterson, в 1842-1843 гг. производивший специальные иссле­дования в степной полосе по поручению Министерства государственных имуществ с целью выяснения наиболее целесообразных способов облесения степных окраин, пи­сал, что, видимо, повсюду в степи, «где встречается тучный глинистый чернозем, сво­бодный от поваренной соли, он является продуктом ранее существовавшей роскош­ной растительности лиственных лесов. Он не только необычайно походит на почву, которая в настоящее время формируется в лиственных лесах в теплом климате, но также отличается от почвы, которая возникает благодаря ежегодному отмиранию и перегниванию злаков и степных трав» (Peterson, 1845, цит. по: Комаров, 1951, с. 48).

И.У. Палимпсестов считал, что образование чернозема возможно как в лесах, так и в степях, однако чернозем, возникший под лесом, резко отличается от степно­го «и большей толщиной и более черным цветом и большим богатством питательных веществ, вследствие чего он не так истощается» (Палимпсестов, 1889, цит. по: Кома­ров, 1951, с. 60).

В докладе на заседании Вольного экономического общества М. Богданов гово­рил, что «леса образуют чернозем так же, как и степи: в них даже есть гораздо бо­лее условий для образования чернозема, чем в степях» (Богданов, 1877, цит. по: Ко­маров, 1951, с. 57). По докладу развернулись оживленные прения; в ответ на скепти­ческое замечание В.В. Докучаева о существовании чернозема под лиственными леса­ми не только докладчик, но и ряд выступавших ораторов сослались на свои наблюде­ния, что лес, действительно, растет и на черноземе. Немного позже и сам В.В. Доку­чаев наблюдал чернозем под лесом и объяснил это явление поселением леса на уже готовом черноземе. Несмотря на это, он все же признавал, что из всех спорных вопро­сов о происхождении чернозема «самый трудный для решения, без всякого сомнения, есть вопрос об участии лесов в происхождении нашего чернозема; я говорю, самый трудный, так как для вполне научного выяснения его необходима масса данных из об­ласти химии и ботаники, которых у нас нет» (курсив В.В. Докучаева, цит. по: Кома­ров, 1951, с. 58).

Во второй половине XIX века получила распространение гипотеза об извечном безлесии степей и смещении ландшафтных зон в позднем голоцене к югу (наступле­нии леса на степь). Наиболее последовательно эти представления были сформулиро­ваны СИ. Коржинским (1887, 1891), при этом он однозначно полагал наступление леса на степь причиной образования серых лесных почв в результате деградации чер­ноземов. Эти представления до сих пор являются господствующими в отечественном почвоведении.

Современные палеогеографические реконструкции, построенные на анализе большого числа палеоботанических и палеозоологических данных с привлечением письменных источников, показывают несостоятельность представлений об извечном безлесии степей Уже обсуждали, что история степей в голоцене — это история взаимодействия скотоводов и земледельцев с первоначаль­но лесными и лесостепными ландшафтами, время наиболее активного освоения кото­рых человеком пришлось на конец атлантического — начало суббореального периода.

Кроме того, учет средопреобразующей роли ключевых видов копытных живот­ных в доисторическое время (разделы 1.3, 1.5) приводит к заключению о саванно-подобном, лесостепном или лесо-лугово-степном облике ландшафта, как наиболее распространенном на данной территории до начала интенсивного вмешательства че­ловека. Представление о сменах лесных и нелесных участков в результате сукцес­сии пастьбы и сукцессии зарастания лугово-степных участков в значительной степе­ни смягчают обсуждаемые противоречия. Поскольку не существовало расчленения ландшафтов на открытые степи и теневые леса, наши реконструкции преимуществен­но «лесного» или «степного» прошлого конкретных участков (по наличию в почве ходов землероев или западин вывалов, либо по другим признакам) являются весьма условными.

Второй частью проблемы происхождения чернозема является вопрос о влиянии лесной и лугово-степной растительности на почвы. М.И. Герасимова (2007, с. 216-217) указывает, что в построениях о происхождении чернозема «противопоставляет­ся вклад в почвообразование лесной и лугово-степной растительности, что не совсем справедливо, поскольку между ними невелики различия в объеме и типе биологиче­ского круговорота». Ранее мы уже обсуждали аргументы в пользу того факта, что лесная растительность не обладает свойствами оподзоливать почвы. Это подтверждается, в частности, результатами многочисленных сравнительных иссле­дований пахотных черноземов и черноземов, длительное время развивающихся под лесом. Гумусообразование и гумусонакопление являются потенциально ведущими почвообра­зовательными процессами не только для черноземов, но и для других почв. Почвы с гумусовым (преимущественно темногумусовым) горизонтом являются преобладаю­щим типом для всей территории неморальной полосы.

Превращение темногумусовых почв или черноземов в почвы с текстурно-дифференцированным профилем — результат процессов деградации, причиной кото­рых являлось не произрастание древесной растительности, а катастрофические воз­действия на экосистемы. Важнейшим среди таких воздействий являлась, вероятно, распашка.

Важной особенностью южной лесостепи, определяющей иной, чем в более се­верных районах, механизм действия факторов поверхностной деградации при обна­жении поверхности почвы, является форма выпадения осадков (Пономаренко, 1999). Для этой территории характерно выпадение осадков как в форме моросящих дождей, так и в форме ливней. При действии ливня на открытую поверхность почвы происхо­дит перенос материала без сепарации, как при моросящем дожде, а часто и без раз­рушения частиц (агрегатов). Масса переносимого таким образом материала заметно выше, чем при моросящем дожде, за счет чего происходит водная эрозия поверхно­сти. В зависимости от крутизны склона она может приводить к плоскостному смыву или к струйной эрозии. «Усечение» почвенного профиля является основной причи­ной, вызывающей необходимость забрасывания пашни (Пономаренко, 1999). В конце XIX века В.В. Докучаев отмечал существенную деградацию черноземов вследствие дегумификации, водной и ветровой эрозии.

Многочисленные исследования показывают, что длительная распашка черноземов ведет к появлению в их профилях признаков элювиально-иллювиальной дифференциации. Трудно ожидать, что в древности, при более низком уровне агрикультуры, изменения могли быть направлены в другую сторону. В идеальном случае сельскохозяйственное использование слабо преобразовывало профиль чернозема, и затем, при свободном развитии залежи, признаки этих изменений стирались.

В связи с относительно малой скоростью потери гумуса и невысокой интен­сивностью процессов разрушения и иллювиирования почвенного материала сложно определить последствия давнего распространения скотоводства и пашенного земле­делия в тех случаях, когда оно не сопровождалось интенсивной эрозией почв. Сле­ды деградации, локализованные в черноземах в нижней части гумусового горизонта в виде тонких светлых скелетан на поверхности структурных отдельностей, своим про­исхождением обязаны, вероятнее всего, последнему этапу широкого освоения черно­земов, начавшемуся в XVII веке.

Можно предположить, что возраст гумуса в нижних горизонтах отражает время высокой ак­тивности роющих видов животных и относится к периоду, когда динамика раститель­ности и животного населения определялась в основном природными факторами, а не антропогенными воздействиями. При этом мы не касаемся здесь вопросов, связан­ных с трансформацией состава ключевых видов животных-фитофагов — редукци­ей состава видов «мамонтовой фауны», «перевзвешиванием» роли различных видов стадных копытных в ландшафтах и последовавшими за этим изменениями в характе­ре динамики растительности. Появление «разрыва» между возрастом гумуса в верхней и нижней частях про­филя может отражать заметное уменьшение интенсивности биологического кругово­рота в лесостепных и степных почвах, возрастание времени полного оборачивания (перемешивания) материала профиля роющими млекопитающими и почвенной фау­ной. Уменьшение численности роющих животных с большой вероятностью являет­ся следствием участившихся пожаров, увеличением интенсивности выпаса домашне­го скота. Немаловажную роль в исчезновении роющих животных могло сыграть и их прямое уничтожение (Поляков, 1961).