Химические свойства и биологическая активность почв с включенным культурным слоем в условиях средней тайги Восточно-Европейской равнины

167001, Сыктывкар, Октябрьский пр., 55, *, e-mail: ,

2Институт биологии ФИЦ Коми научного центра УрО РАН, Россия, 167982, Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28, *****

167982, Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 26, **

55 Oktyabrsky Ave., Syktyvkar 167001, Russian Federation, *, e-mail: , 2Institute of Biology of the Federal Research Center of the Komi Science Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 28, Kommunisticheskaya Str., Syktyvkar 167982, Russian Federation, *****

3Institute of Language, Literature and History of the Federal Research Center of the Komi Science Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 26, Kommunisticheskaya Str., Syktyvkar 167982, Russian Federation, **

В настоящее время достаточно хорошо изучены почвы эталонных, мало нарушенных ландшафтов европейского Севера. Выявлены зональные особенности и принадлежность определенных растительных ассоциаций к отдельным почвам и почвообразующим породам (Атлас почв Республики Коми, 2010; Dymov et al., 2022; Startsev et al., 2022; Бобкова и др., 2015). Подробно описаны их изменения в результате современной хозяйственной деятельности и сукцессионных преобразований, затрагивающих первые годы и десятилетия трансформации (Дымов, 2020). Но при этом для северных регионов России практически не изученными остаются свойства почв, связанные с антропогенным освоением в древности. Почвы содержат значительный объем информации о первоначальных этапах заселения и особенностях землепользования (Ли- сецкий и др., 2023; Якимов, 2023).

В предыдущее десятилетие было сформировано новое направление в науке – “Археологическое почвоведение”. Активно развиваются исследования феномена отражения в почвенной памяти естественных или антропогенных условий почвообразования в прошлом. С помощью определения химического состава, физических свойств почв и микробиологических параметров можно диагностировать этапы антропогенной эволюции почв и выявлять особенности культуровмещающих отложений на месте древних поселений. Одной из важнейших диагностических характеристик антропогенного воздействия является содержание фосфатов (Holliday, Gartner, 2007). Практически все формы антропогенного воздействия на почву – селитебное, земледельческое и скотоводческое освоение территории в древности – приводят к возрастанию содержания фосфатов, и эти изменения сохраняются до наших дней (Александровский и др., 2007; Александровский, 2025; Май-гиер и др., 2014; Сверчкова, 2022). Значения содержания фосфатов в культурном слое могут превышать фоновые показатели в десятки и сотни раз (Борисов, 2016; Борисов и др., 2016; Колесников, 2022; Потапова, Каширская, 2021; Потапова и др., 2020; Чечушков и др., 2021).

Среди микробиологических методов широкое применение для диагностики следов древних антропогенных трансформаций почв получили методы оценки ферментативной активности. Важную диагностическую роль играет величина фосфатазной активности, которая в зональных почвах изменяется от 2.8 до 287 мкг Р 2 О 5 /г/ч (Каширская и др., 2020). Фосфатазы относятся к классу гидролаз и учувствуют в мобилизации доступного минерального фосфора для растений (Ахмедова и др., 2014). С этим связана зависимость между активностью фосфатазы и содержанием минерального фосфора в почве: чем больше органических фосфатов, тем более высокая фосфатазная активность. При значительном содержании минеральных фосфатов активность фосфатазы, как правило, низкая (Каширская и др., 2020).

Еще одним индикатором древней антропогенной деятельности является величина уреазной активности (Чернышева и др., 2014). Высокие показатели активности уреазы могут служить мар- кером для определения зон обитания человека или указывать на места загонов для скота (Борисов и др., 2016). К примеру, в работах по изучению биологической активности дерново-карбонатных почв на аланских поселениях Кисловодской котловины были обнаружены высокие показатели уреазной активности, достигающие значений 187 мкг/г/час. Для сравнения, в современных местах выпаса скота уреазная активность составляет 136 мкг/г/час. Повышение данного показателя может быть связано с внесением органических удобрений, например, таких как навоз, растительные остатки и отходы скотоводства. При этом в местах с повышенными значениями уреазной активности зачастую наблюдается обогащение фосфатами (Борисов и др., 2017; Чернышева и др., 2014).

Важную индикационную роль при выявлении термического воздействия на почву в прошлом выполняет магнитная восприимчивость (Алексеев, Алексеева, 2012; Fassbinder, 2015; Fassbinder et al., 1990). Это физическая величина, которая зависит от содержания минералов, проявляющих магнитные свойства (Снопков, 2016; Fassbinder, 2023). В почвах археологических памятниках магнитная восприимчивость возрастает при воздействии огня за счет неосинтеза магнетита при прокаливании (Фассбиндер, 2019), либо при поступлении в почву пирогенного материала (Коробов, Борисов, 2020). Следовательно, можно предположить, что повышение магнитной восприимчивости может увеличиться не только в месте расположения очага, но и в различных других объектах, где были привнесены материалы, подвергшиеся термическому воздействию.

Таким образом, использование методов почвоведения и почвенной микробиологии при изучении почв и культурных слоев археологических памятников позволяет расширить наши представления о феномене почвенной “памяти” (Таргульян, 2019). При этом большинство работ по изучению свойств культурных слоев затрагивает территорию смешанных лесов (Бобровский, 2010), лесостепи и степи (Гольева, Сыроватко, 2022; Зах, Еньшин, 2015; Ковалева и др., 2021; Плеханова, 2019; Хохлова и др., 2019). В зоне бореальных лесов работы по изучению почв и культуровмещающих отложений на месте древних поселений единичны (Вахрушев и др., 2025; Колесникова и др., 2020; Ковалева и др., 2021 ;

Смирнов и др., 2023). В то же время единичные работы почвоведов на археологических памятниках Севера (Низамутдинов и др., 2023; Пошехонова и др., 2015) показывают перспективность изучения культурных слоев поселений в контексте расширения наших представлений о сохранении в “памяти” почв информации об условиях почвообразования в прошлом в различных природных зонах. В целом, следует отметить, что вопросы функционирования почвенной памяти в специфических условиях почвообразования средней тайги, таких как резко континентальный климат, промывной водный режим, смещение рН почвенного раствора в кислую область, легкие почвообразующие породы и др., до настоящего времени остаются мало исследованными.

В связи с этим цель данной работы заключалась в изучении физико-химических и микробиологических показателей песчаных почв средней тайги с включенным культурным слоем, развитым на месте поселения, существовавшего около 8 тыс. лет назад.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Стоянка Усть-Дароватка находится на левом берегу р. Пежма вблизи д. Мокиевская Верховажского района Вологодской области, 60.77° с. ш., 41.69° в. д. (рис. 1). Она расположена на эоловой дюне, сформированной на поверхности надпойменной террасы высотой 3.2 м от уровня воды в р. Пежме. Аллювиальные отложения лежат на основании, сложенном валунами и крупной галькой. Терраса и дюна на ней подвергались боковой эрозии р. Пежмы. С учетом положения правого противоположного борта долины реки и средней ширины ее русла определено, что боковой эрозией могла быть разрушена полоса террасы шириной не более 10 м.

Согласно почвенно-географическому районированию (Уру-севская и др., 2020), объект располагается в Коношско-Няндомском округе подзолистых и торфян(ист)о-подзолисто-глеевых суглинистых почв часто сменяющегося гранулометрического состава с преобладанием суглинистых на моренных отложениях, местами перекрытых песками и супесями. На территории стоянки преобладают песчаные и супесчаные почвообразующие породы, подстилаемые с глубины около 80 см суглинистыми от- ложениями. Среднегодовая температура составляет – 3.7 °C. Количество осадков в данной местности примерно 600 мм. Тип леса – сосняк чернично-зеленомошный. Преобладающие почвы – подзолы иллювиально-железистые на песках, подстилаемых суглинистыми отложениями.

Рис. 1. Расположение объектов исследования. I – стоянка Усть-

Дароватка на карте; II – ситуационный план памятника и места отбора образцов.

Fig. 1. Location of the research objects. I – Ust-Darovatka site on the map; I I – situational plan of the monument and sampling sites.

Поверхность дюны, прилегающая к месту раскопа, вероятно, распахивалась в неопределенное время, скорее всего, не позднее 100 лет назад. Данное предположение подтверждается более молодым древостоем и более ровной границей верхних горизонтов, подтверждающее применением пахотного орудия с наральни-ком, следы которого выявлены в прилегающих к раскопу разрезах. В них пахотный слой, представленный серым гумусированным супесчаным горизонтом, имел мощность в среднем 17 см.

Древесная растительность в пределах памятника в основном представлена сосной Pinus sylvestris L. В напочвенном покрове преобладает брусника Vaccinium vitis-idaea L., черника Vaccinium myrtillus L. и зеленые мхи.

Стоянка Усть-Дароватка была открыта в 1996 г. Н.Г. Недо-молкиной, которой была произведена зачистка обнажения берега шириной 1 м, обнаружены следы очага, многочисленные обломки кальцинированных костей и некремнистых пород (Недомолкина, 2014). Исследования памятника возобновлены в 2022–2023 гг. В.Н. Кармановым при участии Н.Г. Недомолкиной.

В результате раскопок стоянки Усть-Дароватка на площади 55 кв. м изучены два археологических объекта. Первый – неопределенное теплотехническое сооружение, разобранное в древности (разрез 2, “Объект 1”). К нему были приурочены многочисленные фрагменты кальцинированных костей, обломки некремнистых пород и большая часть каменного инвентаря.

Вторая структура (разрез 1, “Объект 2”) – следы очага в виде прокаленного грунта, которому соответствовало скопление мелких обломков кальцинированных костей, а вокруг него залегали обломки некремнистых пород и кремневые артефакты (рис. 2). Конструктивное оформление отсутствовало или было разобрано в древности.

Рис. 2. Каменный инвентарь, обнаруженный на стоянке. 1–4 – геометрические микролиты; 5 – скребок; 6, 7 – пластины; 8 – обломанный кинжал и/или подвеска. 1–7 – кремень; 8 – некремнистые породы.

Fig. 2. Stone tools found at the site. 1–4 – geometric microblades; 5 – scraper; 6, 7 – blades; 8 – broken dagger and/or pendant. 1–7 – flint; 8 – non-flint rocks.

Пространственное распределение находок вокруг очага может указывать на наличие здесь наземного малого жилища типа чума (рис. 3).

Рис. 3. Планиграфия cтоянки Усть-Дароватка: А – кремневого инвентаря; Б – обломков некремнистых пород; В – обломков кальцинированных костей. 1 – следы очага; 2 – следы производственной деятельности;

3 – места отбора образцов.

Fig. 3. Planigraphy of the Ust-Darovatka site: A – flint tools; Б – fragments of non-flint rocks; В – fragments of calcified bones. 1 – traces of a hearth; 2 – traces of production activities; 3 – sample collection sites.

На основании анализа археологического материала памятник интерпретирован как стоянка эньтыйского типа раннего неолита и датируется второй половиной VI тыс. до н. э. (Карманов и др., 2019; Логинова, 2018).

Почвенные профили, используемые для физикохимического и микробиологического анализа, были выбраны в соответствии с наличием или отсутствием в них археологических предметов или следов температурного воздействия. Отбор образцов почв осуществляли из трех почвенных профилей (рис. 4). В северо-западной стенке раскопа 2022 г. изучены отложения в двух разрезах: разрез 1 – в отложениях объекта 2, разрез 2 – вблизи объекта 1. Для отбора условно-фоновой почвы был заложен разрез 3, расположенный в 11 м к северо-востоку от раскопов 2022–23 гг., и в котором не обнаружены признаки культурного слоя и археологические предметы (рис. 4).

Все химические и микробиологические анализы были проведены на базе ФИЦ “Пущинского научного центра биологических исследований РАН” в лаборатории археологического почвоведения.

В образцах было определено валовое содержание фосфора по методу прокаливания Сандерса и Уильямса (Корченкина и др., 2015; Sanders, Williams, 1955). Магнитную восприимчивость измеряли с помощью прибора КТ-5 (SatisGeo). Фосфатазную активность определяли по методу Галстяна–Арутюнян. Для этого 1 г воздушно-сухой почвы помещали в колбу 50 мл, добавляли 5 мл воды и обрабатывали ультразвуком в течение 15 с. Затем добавляли 2 мл 1%-ного р-ра фенолфталеинфосфата натрия и встряхивали на качалке. Пробу инкубировали от 30 мин до 4 часов в зависимости от образца (чем выше фосфатазная активность, тем меньше время инкубации). После этого в колбу добавляли 2 мл насыщенного р-ра алюмокалиевых квасцов, 39 мл воды и 2 мл 10%-ного р-ра аммиака. После этого суспензию фильтровали и измеряли ее оптическую плотность при 553 нм (Каширская, Борисов, 2018).

Уреазную активность определяли по методу Хазиева. Для этого навеску почвы в 1 г заливали 6 мл боратного буфера, после перемешивания в каждую колбу было добавлено 0.5 мл 10.4 М раствора мочевины. Затем пробы инкубировали, после в каждую колбу добавляли 13.5 мл 1 М КCl для вытеснения образовавшихся ионов NH 4 ⁺ из почвы. Далее суспензию фильтровали через фильтр “синяя лента”. К 1 мл фильтрата последовательно добавляли 10 мл воды, 3 мл 0.2 М р-ра NaOH, 5 мл салицилата с нитропруссидом натрия, 2 мл дихлоризоцианурата натрия. Через 20 минут измеряли оптическую плотность при 690 нм (Kandeler, 1988). Оценку микробной биомассы проводили методом субстрат-индуцированного дыхания (Ананьевна и др., 2011).

Рис. 4. А – Северо-западный борт раскопа 2022 г. с указанием мест расположения разрезов (разрезы 1 и 2),

Б – фотография условно-фонового разреза (разрез № 3).

Fig. 4. A – The northwestern side of the 2022 excavation site, showing the locations of the soil pits (pits 1 and 2), and

Б – a photograph of the background soil pit (pit 3).

Полученные результаты были статистически проанализированы с использованием Microsoft Excel 2010 и STATISTICA 10. Проведен анализ взаимосвязей значений физических и химических свойств почв. Составлены корреляционные таблицы коэффициентов корреляции Пирсона r при уровне значимости р < 0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Исследуемые почвы характеризуются близким строением. Они представлены подзолами иллювиально-железистыми на песках, в отдельных случаях подстилаемых суглинистыми отложениями (Albic Podozols и Glosic Abruptic Retisols).

Для верхних горизонтов почв характерно типичное морфологическое строение: под лесной подстилкой (O) залегает мощный, наиболее светлый в профиле подзолистый горизонт (E). Под ним формируется иллювиально-железистый горизонт BF, плавно переходящий в горизонты почвообразующей породы (BC). В разрезах 1 и 2 с глубины около 80 см наблюдается подстилание суглинками, верхняя часть которых облегчена (гор. BEL), ниже расположен текстурно-дифференцированный горизонт (BT). Образцы для анализа отбирали до глубины 80 см, которые были представлены песчаными и супесчаными отложениями.

Профиль разреза 1 состоит из лесной подстилки O (0–7 см), под которой расположен супесчаный, бесструктурный подзолистый горизонт мощностью 7–17 см, верхняя часть которого характеризуется светло-серым цветом (Ehi) благодаря пропитке потеч-ным органическим веществом. Нижняя часть подзолистого горизонта (E) характеризуется белесой окраской. В верхнюю часть песчаного бесструктурного иллювиального горизонта (BF), расположенного на глубине 17–45 см, инкрустирован ярко-коричневый горизонт со следами прокаливания (BFur) с обилием кальцинированных костей и археологических предметов. На глубине 45–60 см расположен супесчаный горизонт BCpyr, характеризуемый присутствием фрагментов древесных углей от древнего лесного пожара. Ниже, на глубине 60–85 см расположен неоднородный по гранулометрическому составу субэлювиальный горизонт BEL, плавно переходящий в суглинистый горизонт BT (85–95 см).

Строение профиля разреза 2: O (0–7 см) – Ehi (7–25 см) – BF

(25–40 см) – BEL (40–60 см) – BT (60 100 см). Профиль почвы состоит из грубогумусированной подстилки, под которой формируется супесчаный подзолистый горизонт (Ehi), пропитанный по-течным гумусом. Ниже залегает светло-желтый супесчаный иллювиально-железистый гор. BF, плавно переходящий в горизонты BEL и BT.

Строение профиля разреза № 3: O (0–7 см) – Ehi (7–19 см) – BF (19–49 см) – BC (49 60 см) – C (60–85 см). Строение профиля в целом совпадает со строением разреза 2, но в отличие от предыдущего разреза не выявлено подстилание суглинистыми породами. В данном разрезе не было обнаружено каких-либо признаков археологических объектов, и его можно обозначить как условнофоновый (рис. 5).

В разрезе 1 наблюдается резкое повышение содержания фосфора на глубине 23 см, составляющее 2.4 мг P 2 O 5 на грамм почвы. Далее на глубине 70 см обнаруживается второй пик с содержанием фосфора 1.7 мг P 2 O 5 на грамм. В данном разрезе максимальное значение фосфатазной активности наблюдается на глубинах 6 и 23 см. Показатели равны 9.9 и 10.0 мкг P 2 O 5 /г/час. Пик уреазной активности обнаруживается в верхних горизонтах и резко понижается с увеличением глубины. Наибольший показатель выявлен в элювиальном горизонте – 91.2 мкг NH 4 /г/час.

Минимальные значения микробной биомассы выявлены в горизонте со следами прокаливания (BFur), максимальные в горизонте BF. Верхние горизонты Ehi и E характеризуются высокими значениями микробной биомассы. Магнитная восприимчивость возрастает в горизонтах BF и BFur до значений 1.09 × 10 ^-3 ед. СИ.

В разрезе 2 содержание фосфора соответствует элювиальноиллювиальному распределению. Максимальное содержание выявлено в иллювиально-железистом горизонте – 1.8 мг P 2 O 5 на грамм почвы. Максимальное значение (7.7 мкг P 2 O 5 /г/час) активности фосфатазы соответствует горизонту Ehi. Активность фосфатазы плавно уменьшается с глубиной вниз по профилю. Наиболее высокие показатели уреазной активности (77.6 мкг NH 4 /г/час) характерны для верхнего горизонта. Некоторое возрастание характерно для иллювиально-железистого горизонта (65.8 мкг NH 4 /г/час).

Рис. 5. Схематическое обозначение стенки раскопа. Обозначение горизонтов: 1 – гор. O; 2 – гор. Ehi; 3 – гор. E; 4 – гор. BF; 5 – гор. BCpyr; 6 – гор. BEL; 7 – гор. BT.

Fig. 5. Schematic designation of the soil pit wall. Designation of soil horizons: 1 – O; 2 – Ehi; 3 – E; 4 – BF; 5 – BCpyr; 6 – BEL; 7 – BT.

Показатели микробного дыхания плавно уменьшаются с глубиной. Магнитная восприимчивость в данном разрезе имеет равномерное профильное распределение почти по всему профилю, средние значения – примерно 0.30 × 10 ^-3 ед. СИ.

Профильное распределение фосфора в условно-фоновом разрезе (разрез 3) соответствует элювиально-иллювиальному типу, с максимальным значением, достигающим 1.8 мг P 2 O 5 на грамм почвы в горизонтt BF. Наибольший показатель фосфатазной активности наблюдается в иллювиально-железистом горизонте 9.3 мкг P 2 O 5 /г/час. Уреазная активность, так же, как и в других разрезах, имеет максимальное значение в верхних горизонтах и составляет 71.3 мкг NH 4 /г/час. Распределение в нижних минеральных горизонтах равномерное. Магнитная восприимчивость в различных горизонтах профиля имеет средний показатель 0.25 × 10 ^-3 ед. СИ.

По основным морфологическим свойствам генетические горизонты, вмещающие культурные слои и археологические артефакты, близки к соответствующим горизонтами условно-фоновых почв. Основные отличия проявляются в наличии археологических предметов (рис. 5), которые встречаются в подзолистом горизонте и в верхней части иллювиально-железистого горизонта и могут служить четкими индикаторами особенностей антропогенного воздействия, а в некоторых случаях и его интенсивности.

Важным индикатором антропогенной деятельности является содержание фосфора в почвенных горизонтах. При этом в бедных песчаных почвах возрастание в результате древней антропогенной деятельности может быть более наглядным индикатором по сравнению с более богатыми суглинистыми почвами. Содержание фосфора в исследуемых нами почвах имеет близкое значение для соответствующих горизонтов. Все почвы характеризуются элювиально-иллювиальным типом распределения. Во всех разрезах выявлено его накопление в иллювиально-железистых горизонтах. При этом максимальное значение выявлено для горизонта BFur, характеризующегося наличием кальцинированных костей и археологических предметов, в 1.4 раза превышающее показатели соответствующего горизонта условно-фонового ландшафта. Синхронно в этом же горизонте возрастает и фосфатазная активность.

Повышение фосфатазной активности (рис. 6) может свидетельствовать о возрастании в анализируемом горизонте почвы органических фосфор-содержащих соединений (Каширская и др., 2020).

Схожие результаты по возрастанию фосфора были опубликованы в работе А.А. Гольевой с соавторами (Гольева, Турова, 2015). На примере раскопок, проводимых на памятнике Сосновка IV, выявлено повышение концентрации фосфора на глубине 20–30 см. В работе Р.Р. Сулейманова и др. (Сулейманов и др., 2020) показано возрастание фосфора в верхних слоях почв. Самое большое его количество наблюдалось на глубине 30–40 см (почва – темносерая (Phaeozems) с включениями материала, перемещенного человеком). Схожим для всех исследований является уменьшение концентрации элемента с глубиной. Отмеченное возрастание фосфатазной активности в культурсодержащих слоях аналогично ранее описанным результатам Т.Э. Хомутовой (Хомутова и др., 2012) и Т.Н. Смекаловой (Смекалова и др., 2021). В этих работах величина фосфатазной активности составляет в среднем около 40– 80 мкг Р 2 О 5 /г/ч, со временем при хранении она может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, будут ли внесены в будущем в почву органические остатки.

Для разрезов 2 и 3 возрастание содержания фосфора и фосфатазы менее выражено в иллювиальных горизонтах, и не во всех случаях сопровождается возрастанием фосфатазой активности.

Уреазная активность всех трех разрезов резко уменьшается с глубиной. Но при этом диагностируются небольшие пики на глубине от 25 до 35 см, что соответствует уровню культуровмещающих отложений. Следует отметить, что высокие показатели уреазной активности в основном наблюдаются на памятниках более южных территорий, где происходил активный выпас скота. Так, в работе Е.В. Чернышовой (Чернышева и др., 2014) на местах обитания возрастом более 1500 л. н. уреазная активность составляет 187 мкг / г почвы в час. В почвах бореальных лесов такие показатели определяются редко. В разрезе 1 уреазная активность составляет 44–91 мкг /г почвы в час в разрезе 2 54–77 мкг /г почвы в час, в фоновом разрезе показатели равны 54–70 мкг /г почвы в час.

А                                    Б

Г

В

Рис. 6. Профильное распределение некоторых физико-химических и микробиологических свойств. Обозначения: А – фосфор, Б – активность фосфатазы, В – активность уреазы, Г – магнитная восприимчивость, Д – микробная биомасса. 1 – разрез 1 (“Жилище”), 2 – разрез 2 (“Производственная площадка”), 3 – (разрез 3) фоновая почва.

Fig. 6. Profile distribution of some physical-chemical and microbiological properties. Designations: A – phosphorus, Б – phosphatase activity, В – urease activity, Г – magnetic susceptibility, Д – microbial biomass. 1 – soil pit 1 (“Dwelling”), 2 – soil pit 2 (“Production site”), 3 – (soil pit 3) background soil.

Д

Профильное распределение микробной биомассы синхронно профильному распределению показателей ферментативной активности. Весьма показательно существенное возрастание данного показателя в горизонте BFur разреза 1 (рис. 6). Причиной этого может быть поступление значительных объемов органических материалов в период существования поселения, что обусловило рост численности КОЕ почвенных микроорганизмов, участвующих в разложении органики (Каширская и др., 2020).

Выявлена важная диагностическая роль магнитной восприимчивости, значения которой являются чувствительным показателем высокотемпературного воздействия. Наиболее четко это проявляется при оценке показателей разреза 1, в котором, согласно археологическим находкам, можно диагностировать элементы очага. В месте его развития (горизонт BFur) выявлено трехкратное возрастание магнитной восприимчивости по сравнению с вмещающими и подстилаемыми горизонтами (рис. 6). Возрастание величины магнитной восприимчивости при разведении кострищ на археологических памятниках в семиаридных и аридных регионах с суглинистыми почвами и сохранение высоких значений этого показателя хорошо известно (Кулакова и др., 2021), но для песчаных таежных почв этот эффект выявлен впервые.

Статистический анализ (табл. 1) позволил выявить, что в разрезе № 1 (“Жилище”) магнитная восприимчивость коррелирует с содержанием фосфатов (r = 0.91).

Вероятно, в данном случае природа фосфатов и причина возрастания магнитной восприимчивости связаны с проживанием и приготовлением пищи, при этом неизбежно поступление в почву больших объемов остатков фосфор-содержащих продуктов питания и бытового мусора и термическое воздействие, что обусловливает увеличение магнитной восприимчивости.

Несколько иная ситуация наблюдается в разрезе 2 (“Производственная площадка”). На данном участке выявлена тесная обратная корреляция величины магнитной восприимчивости и ферментативной активности (табл. 1).

Таблица 1 . Корреляция (коэффициент Пирсона r) рассматриваемых физико-химических свойств и биологической активности почв

Table 1 . Correlation (Pearson’s r coefficient) between the physicochemical properties and biological activity of the soils under study

Объект	Параметр	Активность фосфатазы	Фосфор	Активность уреазы	Магнитная восприимчивость	МБ
Объект № 2	Активность фосфатазы Фосфор Активность уреазы Магнитная восприимчивость МБ	1.00 0.34 0.59 0.09 0.29	1.00 -0.44 0.91 -0.07	1.00 -0.68 0.17	1.00 0.18	1.00
Объект № 1	Активность фосфатазы Фосфор Активность уреазы Магнитная восприимчивость МБ	1.00 -0.67 0.76 -0.91 0.95	1.00 -0.48 0.67 -0.83	1.00 -0.88 0.61	1.00 -0.83	1.00
Фон	Активность фосфатазы Фосфор Активность уреазы Магнитная восприимчивость МБ	1.00 -0.41 0.39 -0.01 0.27	1.00 -0.30 -0.04 -0.38	1.00 -0.70 0.88	1.00 -0.55	1.00

Очевидно, хозяйственная деятельность в данном случае исключала поступление в почву органических материалов (возможно также сознательное удаление подстилки) при явном высокотемпературном воздействии. При любых условиях в итоге имело место снижение активности ферментов фосфатазы и уреазы.

В условно-фоновой почве статистически значимые корреляции выявлены между уреазной активностью и микробной биомассой, что характерно для естественных не нарушенных антропогенной деятельностью почв (Чернышева и др., 2014).

ВЫВОДЫ

Почвы бореальных лесов могут сохранять информацию об антропогенных воздействиях, произошедших 8 тыс. лет назад, при этом следы бытовой и производственной деятельности человека в прошлом выявляются на морфологическом уровне, на уровне физико-химических свойств и биологической активности. Наиболее важными морфологическими показателями являются присутствие артефактов, изменение цвета и мощности генетических горизонтов. Учитывая, что на момент функционирования поселения все артефакты поступали в поверхностный горизонт почвы, современное положение археологического материала в профиле почвы выступает в качестве стратиграфического маркера, отражающего рост почвенного профиля за период после прекращения функционирования памятника до настоящего времени.

Морфологические признаки антропогенных трансформаций почв подтверждаются химическими и физическими характеристиками почвенных горизонтов. Наиболее информативными оказались содержание и формы фосфатов, величина микробной биомассы, активность фермента фосфатазы и магнитная восприимчивость. Данные показатели существенно возрастали во вмещающих горизонтах, характеризующихся присутствием артефактов.

Таким образом полученные данные расширяют представления о функционировании почвенной памяти и позволяют говорить о том, что в почвах в зоне средней тайги в условиях промывного водного режима и легкого гранулометрического состава сохраняются основные морфологические, физико-химические и микробиологические признаки антропогенного этапа эволюции.