Страница 25 из 41
Подвижные образы вечности в почвенно-геологическом теле представлены ареалами погребенных древних почв. Вся история этих тел «записана» в виде закономерного чередования разномасштабных ритмов слоев-ареалов древних почв и разделяющих их слоев-ареалов горных пород (наносов). Современные почвенные ареалы — лишь последнее звено в тысячелетней эволюции многих поколений почвенных покровов. Поэтому нынешние почвы наследуют генетические и геометрические структуры древних почв, синтезируя прошлое, настоящее и будущее в целостное восприятие времени.
Изучение ритмов древнего почвообразования в различных почвенно-геологических телах привело к выводу об их разномасштабности (Степанов, Абдуназаров, 1977; Степанов, 1980). Последнее ведет к явлению почвенного резонанса. Почвенно-геологические системы как единые целостности обладают собственным ритмом. Их соразмерность в процессе эволюции создает гармонию пространства и времени. Дешифрирование космоснимков привело к такому же выводу геоботаника Б. В. Виноградова (1981).
Сравнение структурных и генетических качеств современных и древних почв показало, что свойства молодых, голоценовых почв в онтогенезе (рождение, зрелость, старость) повторяют общую схему филогенеза от древнейших геологических времен до наших дней, т. е. почвенный онтогенез отражает этапы филогенеза. В филогенезе развитие почв начиналось во влажной (гидроморфной) среде и, миновав полугидроморфную стадию, завершилось в сухих автоморфных условиях. Автоморфные почвы легко подвергаются разрушению, переходя в наносы. Так и чередуются в почвенно-геологических телах две сущности: почвы и наносы, образуя разномасштабные структурные ритмы. Появление какого-либо нового свойства почвенного тела связано с завершением ритма, а ритм определяет масштаб эволюционного времени. По В. И. Вернадскому (1975), эволюционное время — это смена форм одновременно со сменой поколений.
Соответствие между почвенным филогенезом и онтогенезом не абсолютное. Почвы в филогенезе устойчиво сохраняют одни признаки и теряют другие. При этом однажды утраченный в филогенезе признак не восстанавливается при дальнейшем развитии. При неразумном воздействии почва может навсегда потерять ряд свойств, в том числе и очень полезных. Поэтому требуется сопряженное изучение современного и древнего почвообразования. А это возможно Лишь в том случае, если анализируются толщи, принадлежность которых к единой целостной системе — к почвенно-геологическому телу — доказана. Следовательно, необходимо освоение методов, позволяющих правильно выделять на картах естественные границы почвенно-геологических тел.
ПОЛИГОНАЛЬНЫЕ, КРИВОЛИНЕЙНЫЕ
И ВЕТВЯЩИЕСЯ ФОРМЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
ПОЛИГОНАЛЬНЫЕ ФОРМЫ
Рис. 15. Элементарные ареалы земной поверхности в понимании геоморфологов (А, В, Г), почвоведов (Б), геологов (Е), их геометризация (Д) и примеры сочетания (Ж)
Геометризация земной поверхности и почвенного покрова — процесс долгий и сложный. Сначала были предприняты попытки свести все конфигурации к простым геометрическим понятиям. Так, К. В. Курдюков (1957) выделял формы наземных дельт: а — полуокруглую, б — полуовальную, в — изогнутую, г — пережатую, д — раздутую, е — полуразорванную (рис. 15, А). В. М. Фридланд (1972) привел пять исходных форм почвенных ареалов: а — изометричную, б — вытяну
[в исходном файле пропущено две страницы — Примечание оцифровщика.]
ромбоидальные, в — триидальные, г — гексаидальные, д — пентаидальные. Их размеры от 5—10 см (рис. 15, Е) до десятков километров, причем крупные определяют конфигурацию меньших отдельностей, эти последние — еще более мелких и так далее, вплоть до микроскопических сколов горных пород. Следует напомнить, что почвенный покров устроен таким же образом, только формы наследуются не прямо, а с некоторыми дислокациями, искажениями.
Примеры почвенных планигонов — геометрически правильные валиковые квадратные и прямоугольные формы почвенных ареалов, сфотографированные Б. А. Тихомировым в пойме Хатанги [Восточная Сибирь, рис. 15, Ж, а, цит. по: (Попов и др., 1983)]. В других зонах страны отмечены шестиугольные базальтовые призмы, которые задают свою симметрию развивающимся на них впоследствии почвам (рис. 15, Ж, б). В. А. Ковда (1973) описал ромбическую и гексагональную структуру почвенного покрова дельты Хуанхе в Китае (рис. 15, Ж, в). Такая упорядоченность и симметрия форм — результат закономерного ветвления русел и действия гравитационных сил.
Несмотря на явную симметричность почвенно-геологических тел, ученые не используют прямо термины симметрии, а прибавляют к ним такие окончания, как «-идальная» (например, ромбоидальная форма у Мирошниченко), или «-оидная» (симметроидная— у Фридланда). Однако понятие «ромбоидальная» оказывается более сложным, чем просто «ромбическая», а потому требует специального научного разъяснения, что сделать не так легко. Когда почвоведами будет освоена теория симметрии, понадобится такое сопоставление, как «ромбическая — ромбоидальная», допустим, для определения степени асимметрии форм и явлений. Тогда в почвенной науке наступит новая эра математизации, знаменующая более высокий уровень познания.
Структура почвенных планигонов может быть изучена только на базе принципов симметрии. Действительно, почвенный покров состоит из тел, имеющих формы ячеек, клеток, сот, решеток, которые после небольшой идеализации можно описать элементами симметрии. На одном снимке (см. рис. 1 и 15) почвенные формы квадратные и прямоугольные, на другом шестиугольные, на третьем представлены сочетанием тех и других на фоне криволинейности. При беглом взгляде кажется, будто почвенный мир, говоря словами Поля Валери, «беспорядочно усеян упорядоченными формами».
Попробуем из кажущегося беспорядка естественных почвенных ' форм — «неправильного чертежа» — составить идеализированные схемы. На рис. 1 они показаны справа от фотографий. Это позволит получить объективное суждение о специфичности симметричных структур, используя возможности геометрии как «искусства правильно рассуждать, глядя на неправильный чертеж». Тогда перед нами открывается неизвестный ранее мир почвенных форм, который, как и все сущее на Земле, подчиняется общим геометрическим и физическим законам. Кто бы мог подумать, что почвенные клетки, подобно живым, в совокупности образуют спирали! Ведь спираль — это правильная геометрическая фигура, самая совершенная и энергетически выгодная в природе. Похоже, что к ней стремятся все почвенные и геологические структуры, перестраивая и меняя свой внешний и внутренний облик. Если тысячелетние изменения сочетаний форм представить в виде быстро сменяющихся кадров киноленты, то такая смена форм позволит назвать почвенные структуры, существующие в данный момент, «летучими», «текучими», «мерцающими», или диссипативными.
Диссипативные почвенные формы в процессе онтогенеза эволюционируют в закономерной последовательности, которая еще окончательно не изучена: от квадратных в прямоугольные, затем становятся косоугольными, шестиугольными, стремясь при этом организоваться в спирали. Возникающее при этом диссимметричное состояние, т. е. неравновесие, является причиной порядка. Поэтому обстоятельное изучение эволюции диссипации служит основой для почвенно-мелиоративных прогнозов. Диссипативные, устойчиво неравновесные почвенные структуры отличаются от равновесных тем, что их сохранение требует непрерывного обмена свободной энергией и легкоподвижным веществом с внешним миром. Зная специфику этих обменов на разных стадиях почвообразования, можно разработать рекомендации по охране окружающей среды.