Особенности природных эколого-геологических систем массивов глинистых грунтов Белоруссии

Введение

Эколого-геологические системы (ЭГС), которые формируются на массивах грунтов различного состава и состояния, являются основным объектом исследований экологической геологии [6, 14]. Согласно В.Т. Трофимову [13], под эколого-геологической системой следует понимать открытую динамичную систему, включающую три подсистемных блока – литосферный абиотический, биотический и источника природных и техногенных воздействий, тесно связанных прямыми и обратными причинно-следственными связями, обусловливающими её структурно-функциональное единство. Понятие ЭГС весьма близко к понятию биогеоценоз, которое в отечественную научную литературу в начале 1940-х годов ввёл академик В.Н. Сукачёв. В одной из своих работ он отмечал, что «биогеоценоз можно определить как участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и имеющими однородный характер взаимодействия между ними и поэтому в совокупности образующими, единый, внутренне взаимообусловленный комплекс» [12, с. 287]. В то же время ЭГС и биогеоценоз не аналогичные понятия.

Различают ЭГС природные и техногенные. Под природной эколого-геологической системой понимается часть естественной экосистемы, представленная совокупностью природных литотопа, эдафотопа (почвы), микробо-, фито- и зооценоза [12]. По условиям формирования они могут быть континентальными (сухопутными) и водными (аквальными). Континентальной природной ЭГС называется часть естественной сухопутной экосистемы, представленная совокупностью литотопа, эдафотопа, микробо-, фито- и зооценоза и составляющая единое целое.

Ранее нами были разработаны классификации континентальных природных и техногенных эколого-геологических систем Белоруссии [3]. Согласно классификации природных ЭГС на территории страны выделяется девять типов, сформированных на разных по составу и генезису массивах дисперсных и скальных грунтов (литотопах). Учитывая, что при создании данной классификации не предполагалось подробно рассматривать характерные их особенности, целью настоящей работы ставилось частично восполнить этот пробел.

В ряду эколого-геологических систем массивов дисперсных грунтов на территории Беларуси широкое распространение получили ЭГС массивов глинистых грунтов. Однако их эколого-геологические особенности, структура и характерные черты абиотических и биотических компонентов остаются пока слабо изученными. Поэтому целью данной статьи явилось выявление характерных особенностей природных ЭГС массивов глинистых грунтов на территории Белоруссии.

Структура ЭГС массивов глинистых грунтов

В состав структуры природной эколого-геологической системы, согласно В.Т.Трофимову [13], входят абиотические компоненты (литотоп, гидротоп, рельеф, поля геологических и геохимических процессов), а также биокосные компоненты (эдафотоп или почвы), составляющие биотоп и биотические компоненты (микробоценоз, фитоценоз, зооценоз).

Структура природной ЭГС массивов глинистых грунтов имеет свои особенности, обусловленные наличием глинистых грунтов (рис. 1).

Рис. 1. Структура природной ЭГС массивов глинистых грунтов: ГДП – геодинамические поля; ГХП – геохимические поля

На территории Белоруссии распространены полные природные ЭГС, т.е. обладающие всеми вышеуказанными абиотическими и биотическими компонентами. Все они взаимосвязаны друг с другом, оказывают взаимное влияние и взаимодействие, и образуют единую целостную систему.

Особенности абиотических компонентов ЭГС массивов глинистых грунтов

Особенности литотопа. Их литотоп представлен моренными и водно-ледниковыми супесями, суглинками и глинами. Сформировался он под влиянием аккумулятивной деятельности плейстоценовых (днепровского, сожского и поозёрского) ледников и их водных потоков, что наложило отпечаток на его гипсометрическое положение. Большинство возвышенностей Белоруссии сложено массивами моренных глинистых грунтов (рис. 2). Моренные отложения поозерского ледника распространены повсеместно в Витебской области. На западном и восточном бортах Полоцкого приледникового бассейна они выходят на поверхность, слагая обширные моренные равнины, на остальной территории перекрываются либо замещаются водно-ледниковыми аккумуляциями. Моренный горизонт выдержан по мощности, которая обычно не превышает 25–30 м, местами увеличиваясь до 50–60 м. Преобладают грубые супеси и суглинки, реже распространены глины со средним содержанием гравия и гальки до 10–15 % [15].

Литотопы ЭГС массивов глинистых грунтов, рассматриваемые на территории Белоруссии, характеризуются некоторыми общими особенностями, проявляющимися у всех ЭГС массивов глинистых грунтов на разных территориях. К таким основным общим особенностям литотопа ЭГС массивов глинистых грунтов относятся:

Специфический химико-минеральный состав глинистых грунтов. Они состоят из обломочных (песчаных и пылеватых) агрегатов и зерен, главным образом кварцевых, и тонкодисперсных частиц глинистых минералов. В составе глинистых грунтов некоторых генетических типов (ледниковых, элювиальных, делювиальных, пролювиальных и др.), содержатся включения крупнообломочного материала, различного по петрографическому составу. В глинистых образованиях в условиях засушливого климата встречаются включения карбонатов и различных солей (гипса, ангидрита, каменной соли). Озерные глины, старичные аллювиальные часто обогащены органическим веществом. В зависимости от количества и состава этих примесей среди глинистых грунтов выделяют карбонатные, загипсованные и другие разновидности глинистых образований, а также глинистые грунты с примесью растительных остатков, количество которых меняется в пределах 5–10%.

Рис. 2. Геологический профиль четвертичных отложений по линии Браслав – Полоцк – Городок [9]

Как известно, основную роль в минеральном составе глинистых грунтов играет тонкодисперсная фракция. Она представлена преимущественно глинистыми минералами, среди которых широко распространены иллит, смектит, каолинит, смешанослойные и хлорит. Именно этими минералами обусловлены специфические физико-химические свойства рассматриваемых грунтов – их высокая гидрофильность, липкость, способность к набуханию, ионному обмену и т.д.

В литотопах, сложенных элювиальными образованиями состав глинистой фракции достаточно однороден: в элювии по гранитам – это каолинит, по магнезиально-железистым силикатам – монтмориллонит, нонтронит, по метаморфическим породам – преимущественно гидрослюда, хлорит, смешанослойные минералы. В молодых континентальных образованиях осадочного происхождения состав минералов глинистой фракции контролируется климатическими условиями и характером их залегания: в накоплениях зон с засушливым климатом преобладает монтмориллонит, смешанослойные, палыгорскит, в то время как в отложениях гумидного климата – каолинит.

В Белоруссии распространены массивы глинистых грунтов различных генетических типов: элювиальные, моренные, водно-ледниковые, аллювиальные, делювиальные, озерные и др. Причем из всего их многообразия наибольшим распространением пользуются моренные и водно-ледниковые (преимущественно озерно-ледниковые) глинистые грунты. Минеральный состав их глинистой фракции относительно однороден. Представлен он преимущественно иллитом. Его содержание в глинистой фракции моренных грунтов варьирует в интервале 60–85 %, несколько уменьшаясь от суглинков к супесям. В значительном количестве присутствует плохоокристаллизованный каолинит (10–20%). Смешанослойные минералы встречаются в количестве от 1 до 25 % и представлены в основном иллит-смектитом, реже – хлорит-смектитом и каолинит-хлоритом [1, 2]. Схожий минеральный состав наблюдается у озерно-ледниковых глинистых грунтов, где иллита содержится порядка 50 %, каолинита – 10–25 %, смешанослойных (иллит-смектита) – 25–35 %, в отдельных образцах присутствует хлорит [2].

Характерный гранулометрический состав глинистых грунтов, меняющийся от тяжелых глин до легких суглинков и супесей. Большая часть глинистых грунтов представляют собой полидисперсные системы. У супесей это глинисто-пылевато-песчаная система с содержанием глинистых частиц 3–10%, а у глин – песчано-глинисто-пылеватая или песчано-пылевато-глинистая, с содержанием тех же частиц 30–60% и даже более.

Характерное микро- и макростроение. Для глинистых грунтов типичны переходные и коагуляционные контакты, а их структуры и текстуры меняются в зависимости от степени литификации и консистенции. Для моренных и озерно-ледниковых глинистых грунтов Белоруссии характерна неоднородность микро- и макростроения [2].

Специфические физико-химические свойства, обусловливающие проявление глинами адсорбционных и ионообменных свойств, адгезии, липкости, пластичности, набухаемости и усадочности, диффузионных и осмотических свойств, размокаемости и размываемости, которые не характерны для прочих дисперсных грунтов.

Зависимость большинства физических, физико-химических и физико-механических свойств глинистых грунтов от наличия в них тех или иных категорий воды, влажности и консистенции.

Особенности гидротопа. К основным особенностям данного гидротопа, влияющим на ЭГС, следует отнести высокую плотность сложения и низкую водопроницаемость глинистых грунтов, что придаёт им водоупорные свойства, нередко приводящие к переувлажнению поверхности массивов, их заболачиванию и, как следствие, формированию влаголюбивых экосистем. Низкая водопроницаемость глин обусловливает также слабую дренированность массивов глинистых грунтов в Белоруссии.

Особенности рельефа. Абсолютные отметки поверхности литотопа глинистых массивов на территории Белоруссии изменяются от 140 до 340 м и выше, преобладают 200–250 м. Рельеф ее преимущественно волнистый, мелко- и среднехолмистый, местами грядовый и увалистый, с колебаниями относительных высот до 25 м.

В геоморфологическом отношении эти массивы слагают ряд возвышенностей и равнин Северной (Белорусское Поозерье) и Центральной Беларуси. Среди них выделяются Браславская, Витебская, Волковысская, Городокская, Гродненская, Минская, Новогрудская, Ушачская возвышенности, Освейская, Копыльские и Свенцянские гряды, Костюковичская, Кривичская, Лидская, Могилевская, Шумилинская моренные равнины, Суражская и Полоцкая озерно-ледниковые низины и др. (рис. 3). На юге страны, в пределах Белорусского Полесья, данные массивы встречаются фрагментарно в пределах Брестской низины, равнины Загородье и др. [9].

Особенности парагенеза экзогенных геологических процессов. Отмеченные особенности глинистых грунтов, слагающих массивы – литотопы ЭГС, обусловливают развитие в пределах этих литотопов парагенеза экзогенных геологических процессов, влияющих на экологическую геодинамическую функцию этих ЭГС. Для таких глинистых литотопов Белоруссии характерно: формирование процессов поверхностной (склоновой) и линейной эрозии, в особенности овражной; развитие процессов заболачивания, особенно на равнинных территориях; проявление специфических склоновых процессов, таких как оползни (блоковые и вязкого течения), грязевые селеподобные потоки и др.; развитие абразионных процессов по берегам крупных озер и водохранилищ, сложенных массивами глинистых грунтов (рис. 4).

(а)

(б)

(в)

Рис. 3. Типичные формы рельефа Белоруссии, образованные массивами глинистых грунтов: а – Ушачская возвышенность; б – Свенцянские гряды; в – Шумилинская моренная равнина (фото А.Н. Галкина)

Рис. 4. Молодой овраг (а) и блоковый оползень (б) на северо-западных отрогах Витебской конечно-моренной возвышенности в Витебске; придорожный заболоченный участок (в) в пределах Шумилинской моренной равнины при въезде в д. Лесковичи; переработка северо-восточного берегового склона Лепельского водохранилища (г), сложенного озерно-ледниковыми глинистыми грунтами (фото А.Н. Галкина)

Особенности геохимических полей. Кроме того, отмеченные особенности литотопов ЭГС массивов глинистых грунтов обусловливают специфические черты их экологической геохимической функции. Пласты глинистых грунтов влияют на геохимическую миграцию веществ, выступая либо как специфические геохимические барьеры, либо как аккумуляторы мигрирующих компонентов, либо, как и то, и другое. В целом же, в силу низкой проницаемости глин и их высокой поглотительной способности, миграционные геохимические процессы в таких массивах слабо выражены или незначительны.

Особенности биокосных и биотических компонентов ЭГС массивов глинистых грунтов

Особенности эдафотопа. Разнообразие и частая смена форм рельефа обусловили пестроту почвенного покрова возвышенностей, сложенных глинистыми грунтами в Белоруссии. К вершинам холмов и их склонам приурочены дерново-подзолистые, местами слабоэродированные супесчано-суглинистые почвы. Межхолмные понижения, а также нижние части склонов холмов заняты дерновыми, дерново-карбонатными и дерново-подзолистыми заболоченными, котловины – торфяно-болотными почвами (рис. 5).

Рис. 5. Почвенные катены на литотопах, сложенных глинистыми грунтами: 1 – дерново-подзолистые суглинистые почвы; 2 – дерновые суглинистые почвы; 3 - торфяно-болотные почвы. Элементы рельефа: I – склоны холмов; II – вершины холмов; III – межхолмные понижения; IV – холмы; V - котловины

Относительно хорошая дренированность поверхности рельефа литотопа указанных ЭГС в совокупности со свойствами самих глинистых грунтов обусловила широкое развитие в составе формирующего системы эдафотопа автоморфных почв, преимущественно дерново-подзолистых супесчаного и суглинистого состава. В нижних частях склонов, где наблюдается постоянный боковой приток влаги и поверхностное (склоновое) переувлажнение, возможно развитие дерново-подзолистых заболоченных почв [1, 2]. Несмотря на то, что дерново-подзолистые почвы развиваются на породах различного генезиса и сложения в разнообразных геоморфологических условиях, что приводит к значительным вариациям их морфологии и свойств, они имеют ряд объединяющих их характеристик.

Так, одной из морфологических особенностей дерново-подзолистых почв является четкая дифференциация на генетические горизонты: А0 – лесная подстилка, находящаяся обычно на поверхности и состоящая из растительных остатков различной степени разложения, ее мощность – от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров; А1 – гумусовый горизонт, из-за присутствия органики окрашен в тёмно-серый или серый цвет, с глубиной по мере уменьшения гумуса окраска светлеет; А2 – подзолистый горизонт, сильно выщелочен, лишен перегноя, содержит повышенное количество кремнезёма, часто бесструктурный, его мощность в зависимости от степени оподзоленности изменяется от нескольких до десятков сантиметров; В – иллювиальный горизонт, в котором закрепляются вещества, выносимые из верхних горизонтов; вследствие обогащения железом и органическим веществом имеет красно-бурую или тёмно-жёлтую окраску, относительно плотный, на лёгких породах характеризуется наличием ржавых пятен и орштейнов; С – почвообразующая глинистая порода (рис. 6, а). Морфологические особенности данных почв находятся в тесной связи с их химическими свойствами. Эти почвы содержат мало гумуса (1–3 %), их верхние горизонты обеднены CaO, MgO, Fe2O3 и Al2O3, обогащены SiO2, характеризуются кислой и сильнокислой реакцией, мало насыщены основаниями, особенно верхние горизонты, где поглощённые катионы H+ и Al3+ часто преобладают над Ca2+ и Mg2+. Структура этих почв комковатая или зернисто-комковатая, слабоводопрочная [2].

Дерново-подзолистые заболоченные почвы по строению генетического профиля сходны с дерново-подзолистыми, однако в одном или нескольких их горизонтах всегда отражены признаки заболачивания (рис.6, б). Восстановительные процессы, вызванные переувлажнением, представлены в почвенном профиле зеленоватыми, голубоватыми или сизыми пятнами. Эти почвы содержат 3–5, иногда до 7 % гумуса, также имеют кислую реакцию среды и слабую насыщенность основаниями, их физические свойства отличают высокие показатели пористости и водопроницаемости [2].

Рис. 6. Почвы массивов глинистых грунтов: а – дерново-подзолистая на моренных супесях; б – дерново-подзолистая заболачиваемая глееватая на моренных суглинках [по: 4, 10]

В южнотаежных и подтаежных широколиственных лесах распространены  дерново-подзолистые супесчаные и суглинистые почвы свежие хорошо дренированные (кисличная серия типов леса), дерново-подзолистые оглеенные и дерново-подзолисто-глеевые супесчаные и суглинистые влажные проточные (снытевая), дерново-подзолисто-глеевые, перегнойно-глеевые, перегнойно-карбонатно-глеевые супесчаные и суглинистые сырые проточные (крапивная и папоротниковая) [11].

Особенности микробоценоза. Микробоценозы ЭГС массивов глинистых грунтов на территории страны представлены простейшими, низшими водорослями, низшими грибами, бактериями, актиномицетами. Причем среди всего этого многообразия доминирующими являются последние три, играющие в совокупности важную роль в образовании гумуса почвы. Они встречаются не только в почвенном покрове, но и в подпочвенных глинистых грунтах на глубине от первых до десятков метров. Как правило, количество микроорганизмов в почвенном профиле уменьшается с увеличением глубины, и в первую очередь из-за снижения содержания в почве органического вещества. Кроме того, количественное содержание и состав микроорганизмов в почве существенно зависят от её грансостава и степени увлажнённости.

Так, например, в супесчаных дерново-подзолистых почвах количество представителей микробного сообщества в 1 г абсолютно сухого вещества колеблется в пределах 0,8–1,2 млрд, и развиваются здесь преимущественно аэробные микроорганизмы, тогда как в глинистых и суглинистых (увлажненных) почвах этого же типа их количество может возрасти до 3–5 млрд, а развиваться в них уже будут анаэробы [5]. Также на содержание микроорганизмов в почве значительное влияние оказывают изменения в окружающей среде. В частности, больше всего их обнаруживают поздней весной, в начале лета, а также осенью, меньше всего – в зимний период.

Повышенная влажность и низкая аэрируемость глинистых грунтов обусловливают преобладание в них анаэробных микробных сообществ.

Особенности фитоценозов. Весьма специфичны фитоценозы данных ЭГС, представленные суходольным луговым низкорослым травостоем из злаков (душистоколосковых, тонкополевицевых, трясунковых, белоусовых сообществ) и разнотравья, широколиственно-еловых, широколиственных и сосновых, реже еловых и дубовых лесов с характерными для них видами подлеска (можжевельник, лещина, жимолость лесная и др.) и кустарничково-моховых растений (брусника, толокнянка, вереск обыкновенный, кислица, черника, зеленые мхи и др.), являющихся растениями-пелитофитами (рис. 7).

Рис. 7. Типичные фитоценозы на массивах глинистых грунтов Белоруссии: а – ельник черничный Piceetum myrtillosum; б – дубрава елово-грабово-кисличная Piceeto-Carpineto-Quercetum xalidosum; в – вереск обыкновенный Calluna vulgaris;  г – жимолость лесная Lonicera xylosteum [11]

В южнотаежных и подтаежных еловых лесах (ельники черничные, мшистые, брусничные, кисличные и др.) среди деревьев и кустарников преобладают ель европейская (Picea abies), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), береза повислая (Betula pendula), береза пушистая (В. pubescens), осина (Populus tremula), ольха серая (Alnus incana), дуб черешчатый (Quercus robur), липа сердцелистная (Tilia cordata), можжевельник обыкновенный (Juniperus communis), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), крушина ломкая (Frangula alnus), ива козья (Salix caprea), ива ушастая (S. aurita), жимолость лесная (Lonicera xylosteum), лещина обыкновенная (Corylus avellana). Среди кустарничковых и травянистых растений в них преобладают: брусника (Vaccinium vitis-idaea), черника (V. myrtillus), седмичник европейский (Trientalis europaea), марьянник луговой (Melampyrum pratense), майник двулистный (Maianthenum bifolium), кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), ожика волосистая (Luzula pilosa), грушанка (Pyrola sp.), ортилия однобокая (Ortilia secunda), гудайера ползучая (Goodyera repens), подъельник обыкновенный (Hypopitys monotropa), хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), плаун годичный (Lycopodium annotinum), щитовник игольчатый (Dryopteris carthusiana), щитовник мужской (D. filix-mas), орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea), голокучник трехраздельный (Gymnocarpium dryopteris), вероника дубравная (Veronica chamaedrys), вейник лесной (Calamagrostis arundinacea), молиния голубая (Molinia caerulea). Также здесь многочисленны различные мхи: плеурозиум Шребера (Pleurozium schreberi), дикранум многоножковый (Dicranum polysetum), дикранум метловидный (D. scoparium), гилокомимум блестящий (Hylocomium splendens), птилиум гребешковый (Ptilium crista-castrensis), политрихум обыкновенный (Polytrichum commune), сфагнум Гиргензона (Sphagnum girgensohnii) (по западинам в ельниках черничных) [11].

Кроме еловых лесов на глинистых литотопах здесь распространены дубравы кисличные (Quercetum oxalidosum) и черничные (Quercetum myrtillosum), а также березовые леса, встречающиеся на дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почвах [16].

Южнотаежные и подтаежные широколиственные леса преимущественно приурочены к ландшафтам с отложениями моренных супесей и суглинков: возвышенные — холмисто-моренно-эрозионные, холмисто-моренно-озерные; средневысотные — моренно-озерные, вторичноморенные, морено-зандровые и лессовые. Среди деревьев и кустарников в них распространены: дуб черешчатый (Quercus robur), ель европейская (Picea abies), липа сердцелистная (Tilia cordata), клен платановидный (Acer platanoides), вяз шершавый (Ulmus glabra), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior), граб обыкновенный (Carpinus betulus), осина (Populus tremula), береза повислая (Betula pendula), береза пушистая (B. pubescens), ольха черная (Alnus glutinosa), ольха серая (A. incana), лещина обыкновенная (Corylus avellana), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), крушина ломкая (Frangula alnus), жимолость лесная (Lonicera xylosteum), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosus), бересклет европейский (E. еuropaeus), волчеягодник обыкновенный (волчье лыко) (Daphne mezereum), ива козья (Salix caprea). Среди травянистых растений здесь преобладают: кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), майник двулистный (Maianthemum bifolium), хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), грушанка (Pyrola sp.), ортилия однобокая (Orthilia secunda), седмичник европейский (Trientalis europaea), сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria), зеленчук желтый (Galeobdolon luteum), печеночница благородная (Hepatica nobilis), медуница неясная (Pulmonaria obscura), чина весенняя (Lathyrus vernus), копытень европейский (Asarum europaeum), звездчатка ланцетовидная (Stellaria holostea), звездчатка дубравная (S. nemorum), крапива двудомная (Urtica dioica), лютик шерстистый (Ranunculus lanuginosus), подмаренник душистый (Galium odoratum), подмаренник промежуточный (G. intermedium) и др. [11].

Особенности зоооценоза. Состав зооценоза рассматриваемых ЭГС на территории Белоруссии представлен как беспозвоночными, так и позвоночными животными-пелитофилами, использующими глинистые грунты как среду обитания, или как временные гнезда и укрытия. Детальный анализ состава почвенных зооценозов Белоруссии, включая их трансформацию под влиянием антропогенных факторов, выполнила Э.И.Хотько [16]. Она впервые провела в Белоруссии комплексные почвенно-зоологические исследования, выявила влияние различных факторов окружающей среды на почвенных беспозвоночных в региональном аспекте, предложила и обосновала схему почвенно-зоологического районирования Белоруссии.

Среди беспозвоночных выделяют представителей мезо- (размером 1–10 мм) и макрозооценозов (размером 10–80 мм). В глинистых литотопах они представлены в основном нематодами (Nematoda) и членистоногими, обитающими в суглинистых почвах и подпочвенных глинистых грунтах. Общая численность беспозвоночных в почвах дубрав не велика: от 144 до 212 экз/м2, а зоомасса составляет 6-9 г/м2; здесь доминируют насекомые – 72-79% от всех почвенных беспозвоночных. Численность беспозвоночных в почвах березняков выше и составляет 244-254 экз/м2 [16].

Кроме нематод (Nematoda) здесь также отмечены: кольчатые черви (Annelida), малощетинковые или дождевые черви (Lumbricidae), земляные черви (Megascolecidae), энхитреиды (Enchytraeidae) (рис. 8, а). Среди дождевых червей во всех типах почв Белоруссии, включая суглинистые, обнаружены Dendrodrilus rubidus, Octolasium lacteum, Aporrectodea rosea, A. caliginosa, Lumbricus terrestris, L. rubellus [7]. Многие почвенные нематоды (например, Meloidogyne hapla, Pratylenchus penetans, Trichodorus sp. и др.) отмечены в Белоруссии как вредители основных сельскохозяйственных культур (картофель, морковь). Зоомасса дождевых червей в почвах дубрав – 2-6 г/м2, они же занимают доминирующее положение и в березняках [16].

Наряду с червеобразными с глинистыми почвами и другими грунтами связаны многие членистоногие (Arthropoda), особенно многоножки (Myriapoda), паукообразные (Arachnida), клещи (Acari), ногохвостки (Collembola) и насекомые (Insecta).

Рис. 8. Типичные представители зооценозов массивов глинистых грунтов Белоруссии: а – дождевой червь (Lumbricus terrestris); б – жук-щелкун блестящий (Selatosomus aeneus); в – крот европейский (Talpa europaea); г – полевка рыжая или лесная (Clethrionomys glareolus) (по https://catalog-photo.ru; https://www.syngenta.by; https://gurkov2n.jimdofree.com)

Из насекомых в составе ЭГС массивов глинистых грунтов, включая суглинистые дерново-подзолистые почвы, в Белоруссии наиболее многочисленны жуки (Coleoptera, среди которых в видовом отношении преобладают стафилиниды (Staphylinidae), по плотности в почвах дубрав они занимают второе место после долгоносиков (Curculionidae); в почвах березняков численность долгоносиков достигает 98 экз/м2, а жужелиц  (Carabidae)7-9 экз/м2), полужестокрылые (Heteroptera), чешуекрылые (Lepidoptera), а также двукрылые (Diptera, численностью в почвах дубрав 8-60 экз/м2, среди которых по плотности биомассы на первом месте стоят хищные двукрылые; в почве березняков преобладают долгоножки (Tipulidae, 2-3 экз/м2), бекасницы (Rhagionidae, 2-6 экз/м2), ктыри (Asilidae, 3-5 экз/м2)) и перепончатокрылые (Hymenoptera), насчитывающие сотни видов (рис. 8, б). Соотношение численности некоторых наиболее встречающихся насекомых в почвах дубрав показано на рис. 9.

Рис.9. Численность долгоносиков (I), долгоножек (II), бекасниц (III) и жужелиц (IV) в почвах дубрав различных типов: 1 – кисличных; 2 – орляковых [16]

Детальные фаунистические исследования чешуекрылых (Lepidoptera) Белоруссии выполнены О.И. Мержеевской с сотрудниками [8]. В зооценозах дубрав их численность невелика (2-3 экз/м2) [16], однако в целом для глинистых литотопов можно выделить целый ряд связанных с ними чешуекрылых.

Так, например, к еловым лесам приурочены места обитания ряда локально встречающихся видов чешуекрылых (Lepidoptera), гусеницы которых развиваются на еловой хвое: это еловая шерстолапка (Dasychira abietis), цветочные пяденицы-эупитеции ланцетная (Eupithecia lanceata) и мелкая еловая (E. сonterminata). К лесам, граничащим с болотами, приурочены места обитания редких в Европе бабочек сенницы геро (Coenonympha hero), торфяниковой голубянки (Vacciniina optilete). Из охраняемых видов чешуекрылых здесь встречаются петербургская краеглазка (Lаsiommata petropolitana), чернушка эфиопка (Erebia aethiops) и др. [11].

В широколиственных лесах распространены охраняемые малая (Catocala promissa) и большая (Catocala sponsa) дубовые орденские ленты, медведица-хозяйка (Pericallia matronula), хохлатки (Drymonia querna) и (Lophopteryx cuculla) и др. разноусые бабочки.

К лесо-луговым экосистемам на глинистых литотопах приурочены многочисленные дневные бабочки, в том числе и охраняемые: голубянки гелла (Lycaena helle), алексис (Glaucopsyche alexis), артаксеркс (Aricia artaxerxes), непарный червонец (Lycaena dispar), шашечницы феба (Melithaea phoebe), Ассмана (Mellicta brithomartis). На юге Белоруссии местами весьма обычна голубянка серебристая (Lysandra coridon). Вблизи сырых мест, особенно рек, встречаются шашечница диамина (Melithaea diamina) и шашечница матурна (Euphydryas maturna) (охраня-емый вид). Под разреженным пологом деревьев в местах произрастания кровохлебки (Sanguisorba officinalis) обитают охраняемые виды голубянок — телей (Maculinea telejus) и черноватая (M. nausithous), металловидка зосими (Diachrysia zosimi). На дубах обитает дубовая хвостатка (Thecla quercus) [11].

Среди позвоночных Белоруссии, экологически связанных с массивами глинистых грунтов выделяют пелитофилов многих отрядов животных: рептилий и амфибий, птиц и млекопитающих.

Среди млекопитающих-пелитофилов, обитающих в районах глинистых литотопов и относящихся к макро- (размером 10–80 мм) и мегафауне (размером > 80 мм), выделяют насекомоядных (Insectivora) и грызунов (Rodentia). В основном среди них преобладают роющие и норные животные: крот европейский (Talpa europaea), полевка рыжая или лесная (Clethrionomys glareolus) и др., использующие глинистые грунты в качестве постоянного или временного жилища (рис. 8, в, г). Также отмечены некоторые копытные и хищники [11].

Заключение

Таким образом, природные эколого-геологические системы массивов глинистых грунтов Белоруссии представляют собой весьма сложные специфические образования, обладающие характерными особенностями их состава и свойств, обусловленные наличием глинистого литотопа.

Это обстоятельство необходимо учитывать при анализе экосистем, формирующихся на глинистых грунтовых массивах, а также при их систематизации и эколого-геологических изысканиях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галкин А.Н., Матвеев А.В., Жогло В.Г. Инженерная геология Беларуси. Основные особенности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий и история их формирования – Витебск: ВГУ им. П.М. Машерова, 2006. – 208 с.
2. Галкин, А.Н. Инженерная геология Беларуси: в 3 ч. – Витебск: ВГУ им. П.М. Машерова, 2016. – Ч. 1: Грунты Беларуси / Под науч. ред. В.А. Королёва. – 367 с.
3. Галкин А.Н., Королев В.А. Классификация эколого-геологических систем Беларуси на основе учёта особенностей литотопов и инженерно-хозяйственных объектов // Літасфера. 2023. № 1 (58). – С. 98–109.
4. География почв Беларуси: учеб. пособие / Н.В. Клебанович [и др.]. – Минск: БГУ, 2009. – 198 с.
5. Зубрев Н.И., Крошечкина И.Ю., Устинова М.В. Системы защиты среды обитания: учеб. – М.: КНОРУС, 2017. – 382 с.
6. Королёв В.А., Трофимов В.Т. К построению общей классификации континентальных эколого-геологических систем // Вестник Моск. ун-та. Сер. 4: Геология. 2022. №1. – С. 54–61.
7. Максимова С.Л., Мухин Ю.Ф. Видовой состав дождевых червей и их биотопическое распределение на территории Беларуси // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. 2016. № 1. – С. 56-60.
8. Мержеевская О.И., Литвинова А.Н., Молчанова Р.В. Чешуекрылые (Lepidoptera) Белоруссии (каталог) – Минск: Наука и техника, 1976, - 132 с.
9. Нечипоренко Л.А. Условия залегания и тектоническая предопределенность антропогенового покрова Белоруссии. - Минск: Наука и техника, 1989. - 114 с.
10. Полевая диагностика почв Беларуси. Практическое пособие / Под ред. Г.С. Цытрон. – Минск: Учебн. центр подгот., по вышения квалификации переподгот. кадров землеустроит. и картографо-геодез. службы, 2011. – 175 с.
11. Редкие биотопы Беларуси / А.В. Пугачевский [и др.]. – Альтиора – Живые краски – Минск: 2013. – 236 с.
12. Сукачёв В.Н. Основы теории биогеоценологии / Юбилейный сб., посвящ. 30-летию Великой Октябрьской соц. революции. Ч. 2. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1947. – С. 283–304.
13. Трофимов В.Т. Эколого-геологическая система, ее типы и положение в структуре экосистемы // Вестник Моск. ун-та. Сер. 4: Геология. 2009. № 2. – С. 48–52.
14. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология: учебник – М.: Геоинформмарк, 2002. – 415 с.
15. Физическая география Витебской области: учебное пособие / А.Н. Галкин [и др.]; под ред. А.Н. Галкина. – Витебск: ВГУ имени П.М. Машерова, 2021. – 235 с.
16. Хотько Э.И. Почвенная фауна Беларуси. – Минск: 1993. – 252 с.