Период 3900-3500 л.н. отличался более влажными условиями и сменой во времени растительных сообществ злаково-разнотравных степей лесостепными ландшафтами [20]. Происходило усиление выщелачивания карбонатов кальция и процесса гумификации палеочерноземов. Содержание сохранившегося гумуса в погребенных палеочерноземах этого времени достигло 4%. Состав его гуматный с отношением Сгк: Сфк: =2.2. В самом начале срубного времени (в аридном ХV в. до н.э.) отмечалось оживление соленакопления и увеличение количества солей до 0.4-0.6% (в том числе токсичных - до 0.11-0.16%). Однако этап соленакопления был коротким и аридные условия снова сменились более влажными. Они благоприятствовали формированию лесостепных ландшафтов на протяжении 3400-2900 лет назад, с возрастанием роли разнотравно-злаковых сообществ в отрезок времени 2900-2500 лет назад. В этих экологических условиях на фоне усиливающегося дренажа местности палеочерноземы карбонатные слабозасоленные постепенно эволюционировали по элювиальному типу. В субатлантическом периоде ландшафты приобрели стабильные современные черты. Гумусовый горизонт палеочерноземов был промыт от миграционных форм карбонатов, а из солей в нем к концу 1 тыс. до н.э. сохранился лишь гипс в малых количествах. Возросла мощность гумусового горизонта и содержание сохранившегося в погребенных почвах гумуса (до 4.5-5%). Палеочерноземы по своим диагностическим признакам были уже близки к современным черноземам. Эволюция почв в последние 2000-2200 лет продолжалась в том же направлении. В конечном итоге палеочерноземы карбонатные слабозасоленные эпохи бронзы с мощностью горизонтов А + АВ = 55-63 см трансформировались в современные черноземы типичные и выщелоченные средне- и многогумусные с мощностью гор. А + АВ = 75-92 см.
Комплексными почвенно-археологическими исследованиями установлено, что в типичной и южной лесостепи Окско-Донской равнины гидроморфное почвообразование имело и имеет в настоящее время более яркое проявление, чем на Среднерусской и других возвышенностях в тех же ландшафтных подзонах. В эпоху бронзы на низменных равнинах фоновыми компонентами структуры почвенного покрова были гидроморфные и полугидроморфные почвы разной степени засоления и солонцеватости.
Уже к середине II тыс. до н.э. в типичной и южной лесостепи Окско-Донской равнины сложился сложный контрастный почвенный покров, в структуре которого доминировали черноземно-луговые и лугово-черноземные палеопочвы. Наиболее широкое распространение имели полноразвитые полугидроморфные лугово-черноземные карбонатные слабозасоленные среднемощные палеопочвы, хорошо сохранившиеся до настоящего времени под многочисленными курганами-могильниками эпохи бронзы на междуречных водоразделах. Мощность их колебалась в пределах 65-76, а на пологих склонах – 45-60 см. Наличие миграционных форм карбонатов по всему профилю и железисто-марганцевых конкреций в его нижней части, слабая засоленность, очень постепенное уменьшение содержания гумуса в пределах гор. [А] и [АВ], его гуматный состав, однородность гранулометрического и валового химического состава, морфологическое строение профиля подтверждают, что рассматриваемые палеопочвы формировались под растительностью луговой степи в условиях теплого, влажного климата и неглубокого залегания уровня грунтовых вод, подтягивание которых к поверхности и испарение способствовали пропитке почвенных горизонтов карбонатами и слабому накоплению легкорастворимых солей.
В комплексе с этими почвами значительно шире, чем теперь, были распространены лугово-черноземные карбонатные солонцевато-засоленные почвы. Они отличались большей плотностью, трещиноватостью, хуже выраженной структурой, наличием выцветов солей и характеризовались сульфатным кальциево-на- триевым в гор. [А] и сульфатным магниевонатриевым в остальной части профиля засолением.
Изученные подкурганные палеопочвы отражают состояние почвообразования, свойственное атлантическому периоду с наиболее влажным и теплым климатом на протяжении всего голоцена и началу суббореального периода. Они свидетельствуют о том, что с ранних эпох голоцена на Окско-Донской равнине почвы развивались в гидроморфных условиях с накоплением гумуса гуматного типа. В эпоху бронзы они достигли стадии полноразвитых лугово-черноземных почв, которые в целом были менее мощные и выщелоченные, более карбонатны, засолены и солонцеваты, чем современные почвы.
Сопоставление лугово-черноземных палеопочв эпохи бронзы с почвами, погребенными под курганами 3.5-1 тыс. лет назад, и современными лугово-черноземными почвами дает основание утверждать, что их дальнейшая эволюция в условиях общего похолодания и значительной влажности климата, наступивших в субатлантический период, шла по пути усиления выщелачивания и увеличения мощности почв. Это привело к трансформации их в лугово-черноземные обычные мощные тучные и среднегумусные почвы, которые являются главным компонентом современного почвенного покрова южной части Окско-Донского плоскоместья.
Приведенный обзор обширных материалов почвенно-археологических исследований свидетельствует о том, что в Европейской лесостепи в почвообразовании на протяжении голоцена, особенно в атлантический период, важную роль играл гидроморфный процесс. Его проявление было неодинаковым на дренированных возвышенностях и низменностях лесостепи Русской равнины.
На возвышенностях продолжительность и интенсивность гидроморфного процесса была меньшей и формировавшиеся гидроморфные и полугидроморфные почвы уже к эпохе бронзы трансформировались в черноземы карбонатные слабозасоленные с остаточными признаками гидроморфизма. Дальнейшая их эволюция была связана с неоднородными колебательными изменениями природных условий, усилением дренированности территории, что способствовало прогрессирующему развитию автоморфного процесса, нарастанию выщелачивания, мощности и гумусированности почвенного профиля. Лишь вмешательство человека (слабое начиная с эпохи бронзы, интенсивное в последние столетия) осложнило этот процесс и вызвало антропогенную деградацию черноземов. Общая схема эволюции черноземов на рассматриваемой территории на протяжении голоцена представляется на основе существующих фактических материалов предположительно в таком виде: гидроморфные и полугидроморфные аналоги черноземов (атлантический период) – черноземы карбонатные слабозасоленные (суббореальный период) – черноземы типичные и выщелоченные (конец суббореального и субатлантический период).
На низменных равнинах в условиях большего увлажнения преимущественно из-за близкого к поверхности залегания грунтовых вод на недренированных междуречьях развитие почв осуществлялось по схеме: гидроморфные и заболоченные почвы лугового ряда (атлантический период) – черноземно-луговые и лугово-черноземные карбонатные разной степени засоления и солонцеватости почвы (суббореальный период) – полугидроморфные лугово-черноземные и гидроморфные черноземно-луговые современные почвы с комплексом почв западинных ландшафтов (субатлантический период).
На протяжении голоцена (по крайней мере с атлантического периода и до настоящего времени) в структуре почвенного покрова имели место гидроморфные солонцы и засоленные почвы. Доля их участия менялась вместе с колебательными изменениями гидротермических и других природных условий. Нами обнаружены и детально изучены гидроморфные солонцы и солонцеватые почвы под курганами эпохи бронзы в пределах Окско-Донской равнины. Объектами исследований послужили черноземно-луговые корковые карбонатные солончаковатые палеосолонцы и лугово-черноземные солонцеватые палеопочвы.
Установлено, что около 4000 л.н. в лесостепи Окско-Донской равнины были широко распространены полноразвитые гидроморфные палеосолонцы. Под курганами, сооруженными в период 3400-3600 л.н., обнаружены полугидроморфные карбонатные солонцеватые среднезасоленные палеопочвы с мощностью горизонтов [Aк]+[АВк] = 50-60 см. Современные почвы на водораздельных пространствах вокруг курганов представлены лугово-черноземными мощными (А + АВ = 83-97 см) среднегумусными (7-8.5%) и черноземно-луговыми тяжелосуглинистыми и глинистыми почвами.
Сходство основных морфологических признаков погребенных и фоновых почв свидетельствует о том, что формирование палеосолонцов, начавшееся в атлантический период, было обусловлено наложением солонцеобразования на ранее развивавшийся черноземно-луговый процесс. Гумусовый профиль палеосолонца имеет черты сходства и унаследован от черноземно-луговой палеопочвы, а солонцеватой палеопочвы близок лугово-черноземной карбонатной палеопочве, отличаясь большей плотностью сложения, трещиноватостью и призмовидностью структуры. По сравнению с фоновыми почвами они отличаются меньшей мощностью гумусового профиля (50-60 см). Генетическая связь рассматриваемых почв подтверждена результатами сравнительно-аналитических исследований. Черноземно-луговые палеосолонцы имеют глинистый крупнопылевато-иловатый гранулометрический состав с очень слабо выраженным выносом ила из верхнего горизонта. Общая степень дифференциации почвенного профиля по илу равна 1.07, тогда как в солонцеватой палеопочве – 1.16, фоновой лугово-черноземной почве – 1.19, в современных черноземно-луговых солонцах колеблется в зависимости от степени осолодения в пределах 1.67-2.21. Такое изменение степени дифференциации свидетельствует о нарастании элювиирования почв, а в солонцах и осолодения во второй половине голоцена и особенно в субатлантическом периоде. Оно затронуло также почвенную массу курганных насыпей, в которой коэффициент дифференциации по илу достиг 1.13-1.26. Очень слабая дифференциация палеосолонцов, законсервированных под курганами около 4000 л.н. – еще одно свидетельство в пользу заключения о том, что они формировались по черноземно-луговым палеопочвам с недифференцированным профилем.