ГЕНЕЗИС РЕНДЗИН – УНИКАЛЬНЫХ ПОЧВ НА КАРБОНАТНЫХ ПОРОДАХ

© А.С. Керженцев

Статья посвящена светлой памяти профессора Сергея Владимировича Зонна – корифея докучаевского почвоведения, который в августе 1966 года предложил мне заняться изучением генезиса рендзин – уникальных почв на карбонатных породах, которые отличаются высоким содержанием гумуса в условиях, исключающих его накопление. Темносерый, черный или темнобурый горизонт лежит непосредственно на плите известняка среди подзолов, серых и бурых лесных почв. Некоторые исследователи считали их временными почвами. Как только между гумусовым горизонтом и породой появится прослойка суглинка мощностью 20-30 см, начинается переход рендзины в зональную почву. Предполагалось, что эта прослойка появилась в результате выветривания известняка и накопления содержащихся в нем примесей. Сомнение вызывало слишком большой объем карбонатной породы, необходимый для накопления слоя примесей 20-30 см. Только теперь, спустя 50 лет, мне удалось найти правильный ответ на этот, казалось бы, несложный вопрос. Для этого пришлось в рамках Функциональной экологии сформулировать механизм функционирования экосистем и образования отходов их метаболизма; изучить процессы биокристаллизации и образования микробиолитов; заново перечитать работы Л.С.Берга, С.С.Неуструева, Р.С.Ильина, Б.Л.Личкова о породообразующей роли почв. Оказалось, что упомянутая прослойка появилась не снизу от породы, как полагали геологи и почвоведы, а сверху от почвы, как установили экологи.

Ключевые слова: генезис почв, эволюция почв, метаболизм экосистем, отходы метаболизма, катаболизм, гумификация, кристаллизация, седименты.

ПОРОДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ БИОТЫ

©2016 г. А.С. Керженцев

Строматолиты и другие микробиолиты образовались в древние эпохи в результате жизнедеятельности примитивных сообществ микроорганизмов. Появилась возможность доказать, что сообщества высших организмов способны образовать более мощные слои осадочных пород. Ещё в начале прошлого века ряд геологов и почвоведов предложили почвенную теорию происхождения лёсса и других осадочных пород, но эта идея не получила признания. Функциональная экология описывает метаболизм экосистем с утилизацией отходов в форме седиментов, который геологи совместно с экологами могут проверить в модельном эксперименте. Тогда можно будет свободно читать календарь природы, зашифрованный в стратиграфических колонках геологических разрезов.

Ключевые слова: микробиолиты, литогенез, метаболизм экосистем, отходы метаболизма, седименты, биокристаллизация, гумификация.

Отзывы на книгу "Функциональная экология" (2006). 

Многочисленные публикации по истории почвоведения подробно описывают вклад каждого ученого в общую копилку знаний молодой науки о почвах, но почти не касаются важнейшей проблемы – механизма функционирования почвы как незаменимого компонента экосистемы. Настоящее сообщение - попытка заполнения этого пробела..

Нарушение человеком гомеостаза и механизма саморегуляции биосферы выразилось в создании дефицита первичной продукции вследствие увеличения численности популяции и ее потребностей (человечество вместе с домашними животными), то есть избытка вторичной продукции. Кроме того, человек в процессе жизнедеятельности создал новый класс вещества в биосфере – третичную антропогенную продукцию, включающую искусственные вещества и материалы, машины и механизмы, здания и сооружения, отходы производства и потребления, бытовые отходы. Третичная продукция вывела из биологического круговорота огромную массу биофильных элементов, поскольку естественные организмы-редуценты оказались не способными утилизировать эти искусственные вещества (Керженцев, 2006). Скопления третичной продукции в локальных участках биосферы стали источниками загрязнения среды обитания самого человека и превратились в реальную угрозу существования всей популяции человека как биологического вида, не способного адаптироваться к иному качеству среды обитания. Даже незначительные изменения химического состава воздуха, воды и пищи сопровождаются патологическими нарушениями функций организма человека. За последние десятилетия появились десятки болезней, ранее неизвестных медицине.

Для участников полевой экскурсии VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Всероссийской с зарубежным участием научной конференции «Почвоведение – продовольственной и экологической безопасности страны» Белгород, 15–22 августа 2016 г. в заповеднике Белогорье урочище «Ямскую степь» организаторы подготовили уникальный разрез сложноорганизованной почвенно-седиментационной толщи, сформированной в течение последнего макроцикла (~150 тыс. л.н.), то есть в позднем неоплейстоцене и голоцене. Вскрытая мощность разреза составляет ~6,5 м, ширина описанной южной стенки 4 м. Прекрасный обзор всех деталей обнажения.

Мы попытались заочно, на основе фотоснимков и описаний осуществить альтернативную интерпретацию описания этого разреза с позиции функциональной экологии – науки изучающей механизм функционирования экосистем и почв как их незаменимых компонентов (Ковда, 1968, 1974; Ковда и др., 1990; Керженцев, 2006, 2012); с позиции «почвы-момента» (Соколов, Таргульян, 1976), а говоря точнее, с позиции «физиологии» экосистем.

Доклад на Первой Всероссийской открытой конференции «Почвенные и земельные ресурсы: состояние, оценка, использование» в Почвенном институте им. В.В. Докучаева (8-10 октября 2014 года).

Использование опыта технических наук для решения экологических проблем. ИУС растение, почва, экосистема.
Взгляд на интимные биологические процессы через прагматическую призму технических наук. Возможность дедуктивного подхода к анализу биологических объектов, живых систем как потенциальных объектов управления.
Информационно-управляющие системы:

• Автономный космический аппарат;
• Растение (Фитоценоз);
• Почва (Педоценоз);
• Экосистема.

Механизм функционирования педоценоза в метаболизме экосистемы

Содержание курса лекций