Экологические особенности лесных почв на красноцветной коре выветривания Среднесибирского плоскогорья
Автор: Горбачев Владимир Николаевич
Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu
Рубрика: Экология
Статья в выпуске: 4, 2014 года.
Бесплатный доступ
Показаны особенности оригинальных осолоделых лесных почв на красноцветной коре выветривания ордовика на территории Среднесибирского плоскогорья. Приведены результаты исследований морфологических, физико-химических, геохимических, биологических свойств почв.
Экологические условия, почва, красноцветная кора выветривания, пестроцветные отложения, растительность, свойства, микроэлементы, животное население, микрофлора
Короткий адрес: https://sciup.org/14113020
IDR: 14113020
Текст научной статьи Экологические особенности лесных почв на красноцветной коре выветривания Среднесибирского плоскогорья
Введение . Красноцветные отложения коры выветривания ордовика широко распространены на территории Среднесибирского плоскогорья и представлены аргиллитами, алевролитами, песчаниками и мергелями [1, 2]. Они занимают выравненные водоразделы и очень пологие склоны. Нижняя часть коры выветривания (пестроцветная) представлена толщей закономерно чередующихся горизонтальных слоев и прослоек красноцветной с голубовато-сизоватой, голубоватозеленой, желтой или белой окраской. Горизонтальная слоистость говорит о том, что эти отложения образовались в условиях стоячей водной среды. Мощность этих прослоек изменяется от нескольких сантиметров до одного метра и более [8, 9, 20]. По мнению В.Л. Либровича [16], красноцветные отложения ордовика на территории Среднесибирского плоскогорья образовались в межледниковых бассейнах лагунного типа с ненормальной соленостью.
В этих условиях сформировались своеобразные почвы, которые сибирские почвоведы диагностировали неоднозначно. И.В. Николаев относил их к подзолисто-солонцеватым и подзолисто-осолоделым [18, 19], О.В. Макеев – к подзолистым остаточно-осолоделым и подзолисто-осолоделым [17], В.А. Кузьмин – к дерново-подзолистым осолоделым [15], М.А. Корзун с соавт. – к подзолисто-осолоделым [13, 14]. Наши многолетние комплекс- ные исследования позволили выделить эти почвы на правах самостоятельного генетического типа – таежных осолоделых красноцветных длительно-сезонномерзлотных почв.
Цель исследования. Изучить экологогеохимические и биологические особенности почв на красноцветной коре выветривания.
Материалы и методы. Представлены материалы собственных исследований таежной осолоделой длительно-сезонномерзлотной почвы. Аналитическая обработка проведена по общепринятым методикам [7].
Результаты и обсуждение. Таежные осолоделые почвы широко распространены на территории Среднесибирского плоскогорья. Этот регион отличается резкой континентальностью климата, значительными амплитудами суточных и сезонных колебаний температуры воздуха (зонов). Среднегодовая температура, по данным метеостанции «Братск», составляет -2,6 ° С, среднеиюльская - 18,2 и среднеянварская - -23,8 ° С. Среднегодовая сумма осадков за многолетний период составляет 301 мм, при этом на теплый период (апрель-октябрь) приходится около 250 мм. Малоснежные зимы обусловливают глубокое (до 2–4 м) промерзание почв, а наличие водонепроницаемых горизонтов в периоды оттаивания мерзлоты – образование надмерзлотной верховодки. Для района характерно преобладание испарения над осадками.
Жесткий термический режим и небольшое количество осадков приводят к сохранению мерзлого слоя в почвенном профиле в течение 5–6 мес., способствуют морозобой-ному растрескиванию почв, вымораживанию карбонатов кальция и отложению их на стенках трещин [9].
Морфологическое описание таежной осолоделой красноцветной длительно-сезонномерзлотной почвы на красноцветно-пест-роцветной коре выветривания
Разрез заложен на местном низком водоразделе между двумя ручьями в 10 км на северо-запад от с. Кобь Иркутской области в сосняке багульниково-брусничном 170-летнего возраста. Древостой неоднократно повреждался пожарами, о чем свидельствуют под-гары на стволах. Под пологом имеется большое количество соснового подроста различного возраста.
Травяно-кустарничковый ярус представлен багульником, брусникой, голубикой и редкими экземплярами ириса русского (Iris rutlienica), чиной низкой (Lathyrushumilis), купальницей азиатской (Trollius asiaticus); моховой покров пятнистый: Polytricum commune, P. strictum и Aulacomnium polustre.
А0. 0–4 см. Лесная подстилка из хвойного опада, в нижней части слабо разложившаяся.
А1А2. 4–8 см. Серовато-бурый, средний суглинок, слабо-комковатый, влажный, слабо уплотнен. Очень много древесных углей, густо пронизан корнями. Переход ясный по изменению окраски.
А2. 8–20 см. Светло-красный, средний суглинок с черными прогумусированными пятнами и включениями древесных углей, слоеват, рыхлый, влажный, встречается мелкий хрящ песчаников, густо пронизан корнями. Переход постепенный по окраске, но ясный по изменению структуры.
А2В. 20–30 см. Красный, легкоглинистый с белесыми пятнами присыпки SiO 2 по граням педов, крупнозернисто-мелкоорехова-тый, тонкочастопористый. Наряду с четко выраженной кремнеземистой присыпкой хорошо выражена кутана полутораокисей, встречается дресва песчаников, аргиллитов и алевролитов, влажный, плотный, корней меньше. Переход постепенный по изменению окраски.
В1к. 36–55 см. Темно-красный, легкоглинистый, среднеореховатый, по граням пе-дов отмечается четко выраженная кутана по-лутораокисей, тонкочастопористый, влажный, плотный, довольно много точечных включений марганца. Вскипание от соляной кислоты на глубине 48 см, корней мало. Переход постепенный по изменению окраски и структуры.
В2к. 55–68 см. Вишнево-красный, легкоглинистый, крупно-зернистый, влажный, плотный, слабо вскипает от соляной кислоты, встречается мелкая щебенка зеленоватых песчаников, много окончаний корней. Переход постепенный по изменению окраски, структуры и вскипанию от HCl.
С1к. 68–84 см. Красновато-вишневый с редкими зеленоватыми пятнами, легкоглинистый, среднезернистый, влажный, плотный, бурное вскипание от соляной кислоты на глубине 68–72 см. Включения красноцветных песчаников и алевролитов слабо вскипают, редкие концы корней. Переход постепенный по окраске.
Iк. 84–96 см. Вишневый, суглинок тяжелый, среднезернистый, влажный, плотный, включения песчаников и алевролитов, редкие концы корней. Переход постепенный по изменению окраски.
IIк. 96–108 см. Темно-вишневый, суглинок средний, крупно-зернистый, влажный, плотный, слоистый, вкючения песчаников и алевролитов. Переход ясный по изменению окраски.
IIIк. 108–124 см. Сизовато-зеленоватый, суглинок легкий, слоистый, на общем сизовато-зеленоватом фоне отмечаются прослойки темно-зеленой окраски, светло-красные затеки и языки более тяжелого гранулометрического состава. Переход ясный по окраске.
IVк. 124–134 см. Неоднороден по окраске и гранулометрическому составу. На глубине 124–127 см – прослойка суглинка темновишневого цвета, на глубине 127–130 см – прослойка сизовато-зеленоватого мелкого песка, на глубине 130–132 см – прослойка вишневого суглинка, на глубине 132–134 см – прослойка сизовато-зеленого мелкого песка, включения мелкой выветрелой щебенки песчаников, влажный, плотный. Переход ясный по резкому увеличению выветрелого песчаника и плотности.
Vк. 134–142 см. Сизовато-зеленоватый, супесчаный, включения выветрелого песчаника достигают 50–60 %, очень плотный, местами отмечаются карманы песка красновишневого цвета. Переход резкий.
VIк. 142–150 см. Светло-красная супесь с включениями мелкого щебня песчаника, очень плотный. Переход ясный.
VIIк. 150–350 см. Неоднороден по окраске и гранулометрическому составу. На общем ли-ловато-красном фоне хорошо заметны очень тонкие прослойки лиловых и красных тонов, суглинистые, глинистые и песчаные пятна светло-красной, зеленовато-сизой окраски.
Из морфологического описания видно, что почва характеризуется четкой дифференциацией профиля по элювиально-иллювиальному типу. Подобная дифференциация профиля присуща почвам подзолистого ряда. Однако мезоморфологическое описание этих почв показало слабую отмытость элювиальной части от органо-минеральных соединений, которая выражается в неоднородном строении сторон педов: нижняя сторона более бурая с включениями мелкого гравия и угля [21]. Для подзолистых почв характерны глубокое разрушение органо-минеральной части и вынос продуктов разрушения за пределы элювиальной части.
Грануметрический анализ показал резкую дифференциацию профиля по элювиально-иллювиальному типу (табл. 1).
Таблица 1
Горизонт |
Глубина, см |
Размер фракций, мм |
||||||
1,00–0,25 |
0,25–0,05 |
0,05–0,01 |
0,010–0,005 |
0,005–0,001 |
<0,001 |
<0,01 |
||
А2 |
10–20 |
3,6 |
41,1 |
20,5 |
11,8 |
5,6 |
16,5 |
33,9 |
А2В |
20–30 |
2,8 |
25,9 |
14,1 |
5,5 |
15,7 |
34,0 |
55,2 |
В1к |
40–50 |
0,9 |
26,3 |
6,1 |
8,7 |
7,2 |
48,1 |
64,0 |
В2к |
58–68 |
0,8 |
20,7 |
13,4 |
10,0 |
6,8 |
40,1 |
56.9 |
Ск |
73–83 |
0,4 |
12,5 |
18,0 |
11,8 |
17,2 |
25,7 |
54,7 |
Iк |
85–95 |
0,5 |
30,0 |
17,7 |
7,3 |
9,2 |
25,0 |
41,5 |
IIк |
96–106 |
0,5 |
31,8 |
20,0 |
3,4 |
16,0 |
19,2 |
38,6 |
IIIк |
108–124 |
2,4 |
61,9 |
5,0 |
3,9 |
5,2 |
14,7 |
23,8 |
IVк |
124–134 |
1,1 |
47,6 |
13,5 |
3,9 |
9,4 |
20,0 |
33,9 |
Vк |
134– 1142 |
25,0 |
59,8 |
1,8 |
4,0 |
3,7 |
4,1 |
11,8 |
VIк |
142–150 |
10,8 |
70,9 |
1,0 |
2,3 |
2,1 |
11,3 |
15,7 |
VIIк |
150–160 |
3,9 |
68,0 |
1,0 |
2,5 |
3,3 |
18,1 |
23,9 |
VIIк |
170–180 |
7,0 |
75,3 |
1,9 |
2,6 |
2,1 |
9,7 |
14,4 |
VIIк |
190–200 |
6,0 |
77,5 |
3,7 |
2,2 |
0,4 |
10,2 |
12,8 |
VIIк |
240–250 |
11,4 |
73,6 |
1,3 |
0,9 |
0,9 |
11,9 |
13,7 |
VIIк |
290–300 |
2,5 |
81,2 |
1,1 |
4,0 |
1,3 |
9,7 |
15,0 |
VIIк |
340–350 |
4,2 |
71,0 |
3,4 |
4,6 |
1,1 |
15,7 |
21,4 |
Гранулометрический состав осолоделой красно-бурой почвы
Четко выделяется элювиальный горизонт А2 по содержанию ила. В этом горизонте содержание илистой фракции почти в 3 раза меньше, чем в иллювиальном, а в пылеватой фракции резко преобладает крупная пыль. Иллювиальные горизонты В1 и В2 обеднены фракцией мелкой пыли, что характерно для лесостепных солодей [4]. Это явление объясняется тем, что формирование иллювиальных горизонтов связано не только с выносом тонких частиц из элювиальной толщи, но и с образованием ила in situ. В условиях красноцветных кор выветривания при наличии в теплый период надмерзлотной верховодки имеет место внутрипочвенное образование ила. Этому способствует воздействие слабощелочных растворов верховодки на минеральную часть почвы и коры выветривания.
Анализ нижней части (пестроцветной) коры выветривания, проведенный до глубины 350 см, выявил ее сильную неоднородность, что объясняется особенностями осадконакопления. Резкая смена горизонтов по гранулометрическому составу (глинистые прослои контактируют с песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми) и наличие реликтового оглеения в виде сизоватозеленоватых прослоев свидетельствуют о былых водоносных горизонтах. В последних под влиянием катагенеза происходило перераспределение гранулометрических фракций и их изменение [6].
Почвы характеризуются малым содержанием гумуса и постепенным его падением с глубиной. В групповом составе гумуса резко преобладают фульвокислоты, которые мигрируют на небольшую глубину, что связано с явлениями хелатизации, при которых образуются внутрикомплексные соединения их с железом и алюминием. Почвы отличаются слабокислой реакцией среды элювиальной части профиля и щелочной – нижней (табл. 2). Почвенный поглощающий комплекс насыщен кальцием, магнием и натрием. Характерны узкие отношения обменного кальция к магнию, которые в пределах почвенного профиля колеблются от 1,0 до 2,9, и только в материнской породе С1к это отношение составляет 7,7 (табл. 3).
Это объясняется, с одной стороны, као-линит-гидрослюдистым составом отложений коры выветривания. С другой стороны, повышенное содержание обменного магния в почвенном профиле, а также присутствие значительного количества натрия свидетельствуют о том, что в исследованных почвах в теплый период чередуются процессы осо-лонцевания за счет слабощелочных растворов надмерзлотной верховодки в сухое время года и рассолонцевания (осолодения) за счет промывания кислыми растворами в периоды выпадения жидких атмосферных осадков [9]. Подобный состав поглощающего комплекса характерен для дерновых солодей Барабы, описанных профессором Р.В. Ковалевым с соавт. [11].
Отличительной особенностью осолоделых красно-бурых почв является их высокая степень насыщенности основаниями, что связано с небольшим участием в почвообразовании водорода гумусовых веществ (табл. 2).
Анализ водной вытяжки показал присутствие в почвах небольшого количества легкорастворимых солей [21]. Такое опреснение почвенного профиля характерно для солодей Привасюганской низменной равнины [12], Алтайской равнины [4]. Небольшое повышение количества солей в горизонтах А2В и Вк объясняется периодической подтяжкой слабоминерализованных растворов снизу вверх, а также образованием слабощелочной надмерзлотной верховодки над плотным глинистым иллювиальным горизонтом.
Валовой химический анализ показал четкую дифференциацию почвенного профиля по элювиально-иллювиальному типу (табл. 4).
Осолоделый горизонт А2 выделяется явным накоплением кремнезема и обеднением полуторными окислами. Содержание валового магния в нем и переходном горизонте А2В в 2 раза больше, чем кальция. В целом, почвенный профиль и кора выветривания характеризуются высоким относительным содержанием валового магния (табл. 4). Особенно высокое содержание валового магния – в верхней полуметровой части почвенного профиля (табл. 5). Это свидетельствует о том, что он вместе с железом, алюминием и кремнеземом образует достаточно стойкие к выветриванию вторичные минералы. Подобное явление отмечал профессор В.Г. Зольников в дерново-лесных сильноосолоделых почвах Якутии [10].
Интересные данные получены по содержанию микроэлементов в исследованной почве (табл. 6).
Таблица 2
Горизонт |
Глубина, см |
Гумус, % |
рН |
Обменные катионы, мг-экв. |
V, % |
||||
водн. |
солев. |
Ca |
Mg |
Na |
H |
||||
А1А2 |
4–8 |
- |
5,29 |
4,08 |
15,6 |
7,2 |
нет |
2,1 |
91 |
А2 |
10–20 |
1,41 |
5,31 |
4,54 |
5,6 |
5,6 |
2,9 |
0,2 |
98 |
А2В |
20–30 |
0,68 |
6,17 |
5,32 |
7,6 |
2,6 |
3,5 |
0,9 |
91 |
В1к |
40–50 |
0,55 |
8,03 |
6,89 |
13,6 |
10,0 |
2,4 |
0,1 |
99 |
В2к |
58–68 |
0,43 |
7,39 |
5,75 |
12,4 |
8,0 |
3,0 |
нет |
100 |
С1к |
73–83 |
0,24 |
7,50 |
7,02 |
12,4 |
1,6 |
2,6 |
- |
- |
Iк |
85-95 |
0,20 |
8,46 |
7,20 |
10,4 |
6,8 |
2,9 |
- |
- |
IIк |
96–106 |
0,24 |
8,26 |
7,46 |
8,8 |
6,0 |
2,3 |
- |
- |
IIIк |
108–124 |
0,10 |
8,57 |
7,30 |
7,2 |
4,8 |
0,7 |
- |
- |
IVк |
124–134 |
0,15 |
8,34 |
7,07 |
8,4 |
9,2 |
не опр. |
- |
- |
Vк |
134–142 |
0,03 |
7,87 |
6,22 |
5,3 |
2,8 |
- |
- |
- |
VIк |
142–150 |
0,10 |
8,26 |
7,71 |
4,8 |
2,0 |
- |
- |
- |
VIIк |
150–160 |
0,13 |
8,66 |
8,25 |
5,6 |
3,6 |
- |
- |
- |
VIIк |
170–180 |
0,01 |
8,72 |
7,89 |
4,8 |
7,0 |
- |
- |
- |
VIIк |
190–200 |
0,10 |
7,65 |
6,93 |
3,2 |
4,4 |
4,4 |
- |
- |
VIIк |
240–250 |
0,05 |
7,87 |
6,99 |
2,7 |
1,6 |
не опр. |
- |
- |
VIIк |
290–300 |
0,01 |
8,07 |
6,99 |
2,4 |
1,6 |
не опр. |
- |
- |
VIIк |
340–350 |
0,10 |
8,07 |
7,54 |
3,2 |
2,8 |
2,9 |
- |
- |
Таблица 3
Горизонт |
Глубина, см |
Σ, мг-экв. |
Ca.. |
Mg.. |
Na. |
Ca Mg |
Mg+Na |
А1А2 |
4–8 |
24,9 |
62,6 |
28,9 |
- |
2,2 |
91,5 |
А2 |
10–20 |
14,3 |
39,1 |
39,1 |
19,9 |
1,0 |
59,0 |
А2В |
20–30 |
13,7 |
55,4 |
18,9 |
25,5 |
2,9 |
44,4 |
В1к |
40–50 |
26,0 |
52,1 |
38,3 |
9,2 |
1,3 |
47,5 |
В2к |
58–68 |
23,4 |
58,1 |
21,4 |
10,9 |
2,7 |
32,3 |
С1к |
73–83 |
16,6 |
74,7 |
9,6 |
15,7 |
7,7 |
25,3 |
Iк |
85–95 |
20,1 |
51,7 |
33,8 |
14,4 |
1,5 |
48,2 |
IIк |
96–106 |
17,1 |
51,5 |
35,1 |
13,4 |
1,5 |
48,5 |
IIIк |
108–124 |
12,7 |
56,7 |
37,8 |
5,5 |
1,5 |
43,3 |
VIIк |
190–200 |
12,0 |
26,6 |
36,7 |
36,7 |
0,7 |
73,4 |
VIIк |
340–350 |
8,9 |
35,9 |
31,4 |
32,6 |
1,1 |
64,0 |
Таблица 4
Горизонт |
Глубина, см |
ППК |
SiO 2 |
Fe2O3 |
AL2O3 |
CaO |
MgО |
MnO |
TiO 2 |
K 2 O |
Na 2 O |
А2 |
10–20 |
3,20 |
78,39 |
2,91 |
9,47 |
0,88 |
1,76 |
0,05 |
0,84 |
0,54 |
0,15 |
А2В |
20–30 |
3,57 |
71,83 |
5,01 |
13,46 |
0,95 |
1,92 |
0,04 |
0,65 |
0,54 |
0,18 |
В1к |
40–50 |
3,38 |
71,05 |
4,83 |
16,65 |
0,40 |
0,71 |
0,04 |
0,65 |
0,56 |
1,07 |
В2к |
58–68 |
5,81 |
65,13 |
6,39 |
14,26 |
2,57 |
3,27 |
0,05 |
0,65 |
0,87 |
0,35 |
С1к |
73–83 |
8,12 |
61,33 |
6,06 |
14,05 |
5,00 |
4,48 |
0,06 |
0,68 |
0,66 |
0,60 |
Iк |
85–95 |
5,13 |
65,62 |
6,23 |
15,08 |
2,56 |
3,19 |
0,04 |
0,69 |
0,31 |
0,39 |
IIк |
96–106 |
4,14 |
67,11 |
7,08 |
13,45 |
1,73 |
2,79 |
0,04 |
0,69 |
0,59 |
0,48 |
IIIк |
108–124 |
3,52 |
77,26 |
1,64 |
10,53 |
1,86 |
1,85 |
0,03 |
0,50 |
0,40 |
0,45 |
IVк |
124–134 |
4,05 |
71,29 |
4,19 |
12,66 |
1,95 |
2,52 |
0,04 |
0,55 |
0,44 |
1,50 |
Vк |
130–138 |
3,96 |
84,99 |
0,96 |
5,26 |
3,70 |
1,05 |
00,04 |
0,52 |
0,67 |
0,42 |
VIк |
142–150 |
1,71 |
84,86 |
1,69 |
6,28 |
1,30 |
0,91 |
0,02 |
0,60 |
0,65 |
0,38 |
VIIк |
150–160 |
2,00 |
84,48 |
1,09 |
7,67 |
1,36 |
1,12 |
0,03 |
0,85 |
0,65 |
0,32 |
VIIк |
170–180 |
1,58 |
86,04 |
2,63 |
5,00 |
0,82 |
0,44 |
0,03 |
0,56 |
0,66 |
0,34 |
VIIк |
190–200 |
1,86 |
86,32 |
1,45 |
5,63 |
0,82 |
0,44 |
0,03 |
0,80 |
0,62 |
0,48 |
VIIк |
240–250 |
1,59 |
87,61 |
1,57 |
5,63 |
1,19 |
1,08 |
0,03 |
0,56 |
0,66 |
0,34 |
VIIк |
290–300 |
2,42 |
83,16 |
1,99 |
6,60 |
2,75 |
0,56 |
0,04 |
0,80 |
0,51 |
0,39 |
VIIк |
340–350 |
1,48 |
85,70 |
1,83 |
6,01 |
0,88 |
0,94 |
0,03 |
0,65 |
0,53 |
0,37 |
Таблица 5
Горизонт |
Глубина, см |
Ca+Mg |
% от суммы |
А2 |
10–20 |
2,64 |
67 |
А2В |
20–30 |
2,87 |
67 |
В1к |
40–50 |
1,11 |
64 |
В2к |
58–68 |
5,84 |
56 |
С1к |
73–83 |
9,48 |
47 |
Iк |
85–95 |
5,75 |
56 |
IIк |
96–106 |
4,52 |
62 |
IIIк |
108–124 |
3,71 |
56 |
IVк |
124–134 |
4,47 |
56 |
Таблица 6
Горизонт |
Глубина, см |
Pb |
Cu |
Zn |
V |
Cr |
Ni |
Mo |
Ba |
0 |
0–4 |
5 |
10 |
8 |
6 |
10 |
2 |
0,4 |
60 |
А1А2 |
4–8 |
3 |
2 |
40 |
10 |
10 |
3 |
0,15 |
40 |
А2 |
10–20 |
2 |
2 |
30 |
10 |
8 |
2 |
0,1 |
20 |
А2В |
20–30 |
1 |
3 |
10 |
15 |
10 |
3 |
0,15 |
20 |
В1к |
40–50 |
1 |
4 |
10 |
20 |
10 |
3 |
0,1 |
20 |
В2к |
58–68 |
0,1 |
3 |
10 |
10 |
10 |
2 |
0,1 |
20 |
Cк |
73–83 |
1 |
4 |
10 |
10 |
15 |
3 |
0,1 |
20 |
Iк |
85–95 |
1 |
4 |
10 |
10 |
15 |
4 |
0,1 |
20 |
IIк |
96–106 |
1 |
4 |
15 |
15 |
10 |
4 |
0,2 |
20 |
IIIк |
108–124 |
0,8 |
3 |
8 |
40 |
10 |
3 |
0,1 |
30 |
IVк |
124–134 |
0,8 |
2 |
20 |
10 |
10 |
3 |
0,1 |
20 |
Vк |
134–142 |
0,6 |
3 |
4 |
3 |
8 |
0,1 |
20 |
|
VIк |
142–150 |
0,6 |
3 |
4 |
5 |
8 |
0,8 |
0,1 |
20 |
VIIк |
150–160 |
1 |
2 |
6 |
10 |
10 |
1 |
0,1 |
40 |
VIIк |
170–180 |
1 |
1,5 |
6 |
5 |
10 |
0,8 |
0,1 |
40 |
VIIк |
190–200 |
0,6 |
2 |
2 |
4 |
8 |
0,8 |
0,1 |
100 |
VIIк |
240–250 |
1 |
2 |
2 |
4 |
6 |
0,8 |
0,1 |
30 |
VIIк |
290–300 |
0,8 |
2 |
2 |
4 |
10 |
1 |
0,1 |
30 |
VIIк |
340–350 |
1 |
3 |
4 |
5 |
8 |
0,6 |
0,1 |
20 |
Кларк литосферы |
1·10-3 |
1·10-3 |
5·10-3 |
1,5·10-2 |
2·10-2 |
8·10-3 |
3·10-4 |
5·10-2 |
|
Кларк почв |
1·10-3 |
2·10-3 |
5·10-3 |
1·10-2 |
2·10-2 |
4·10-3 |
3·10-4 |
5·10-2 |
Физико-химические свойства осолоделых красно-бурых почв
Содержание обменных катионов в осолоделой почве, % от суммы
Валовой химический состав осолоделой красно-бурой почвы, % на прокаленную навеску
Содержание валового магния
Содержание микроэлементов в осолоделой красно-бурой почве, ×10-3
Обращает на себя внимание относительное накопление в почве свинца, меди, цинка и молибдена по сравнению с кларком литосферы и почв, что связано с влиянием материнской (красноцветной) породы с одной стороны и избирательной способностью растений – с другой. В целом, пестроцветные слои коры выветривания характеризуются неоднородностью содержания этих элементов.
В почвах содержится сравнительно невысокое количество микроорганизмов. Исследования Н.Д. Сорокина выявили, что мик-робоценозы этих почв представлены преимущественно бактериальными группировками, содержание которых может достигать 98 % [22]. Почвы, несмотря на резкую диф- ференциацию профиля по элювиально-иллювиальному типу, не имеют типичного для подзолистых почв трехчленного абриса микробиологического профиля, чем существенно отличаются от почв, в которых идет процесс подзолообразования.
Т.В. Аристовская, применяя метод капиллярных педоскопов при исследовании подзолистых почв, доказала существование в них специфических групп микроорганизмов, участвующих в превращениях железа, марганца, алюминия и других элементов. Ею были выделены новые формы и виды железомарганцевых бактерий, выявлена их индикаторная роль в процессах подзолообразования и оглеения [3].
Используя капиллярный метод, Н.Д. Сорокин не обнаружил специфических групп микроорганизмов типа железо-марганцевых, хотя было установлено, что превращение закисного и окисного железа в исследуемых почвах осуществляется в значительной мере неспецифическими бактериями, растущими на среде с пониженным окислительновосстановительным потенциалом и на среде Бромфильда [23]. Железо-марганцевые бактерии в микробных пейзажах встречаются эпизодически – в периоды максимального увлажнения почв весной и в конце лета. В это время в почвах появляются признаки оглее-ния. В составе микроорганизмов возрастает доля анаэробных спороносных форм типа Clostridium.
Неблагоприятный температурный режим почв лимитирует развитие актиномицетов, а кислая реакция верхних горизонтов и недостаток питания исключают жизнедеятельность нитрифицирующих микроорганизмов. Поэтому процесс минерализации органики протекает неполностью и захватывает незначительную часть почвенного профиля (20–30 см). Очень малый удельный вес грибов указывает на слабое развитие в почвах в современных условиях элювиального процесса [22].
Исследованиями В.К. Дмитриенко установлено, что мезофауна осолоделых краснобурых почв представлена беспозвоночными, из которых явно преобладают насекомые (53 %). Из них 51 % составляют червецы, 36 % – хищные жесткокрылые (жужелецы, стафалины, мягкотелки), жуки и их личинки. Из крупных беспозвоночных хищники преобладают над сапрофагами. Долевое участие последних не превышает 20–22 %. Большую роль в почвообразовании играют мелкие беспозвоночные (ногохвостки), которые являются деструкторами растительных остатков. Ногохвостки сосредоточены в основном в лесной подстилке (70–75 %) [21].
Важная роль в процессах деструкции органических остатков принадлежит сапрофагам – прогумусообразователям и собственно гумусообразователям. Однако обе эти группы в осолоделых длительно-сезонномерзлотных почвах малочисленны. В частности, невысо- кая плотность дождевых червей связана, видимо, с тем, что в лесных подстилках преобладают мхи, которые мало потребляются ими в пищу. Численность энхитреид сильно лимитируется низкими температурами почв.
Таким образом, наличие в верхних горизонтах красно-бурых почв большого количества неразложившихся и слаборазложивших-ся растительных остатков в значительной степени связано с качественным и количественным составом мезофауны и микрофлоры. Заторможенное влияние последних на почвообразование и, в частности, на интенсивность минерализации органики объясняется жесткими термическими условиями почв.
Заключение. Жесткие климатические условия Среднесибирского плоскогорья: небольшое количество атмосферных осадков, преобладание испарения, глубокое промерзание и позднее оттаивание почв, а также богатство материнской породы обменным кальцием, магнием и натрием – приводят к формированию оригинальных по морфологическому строению и свойствам осолоделых красно-бурых длительно-сезонномерзлотных почв. Специфика этих почв проявляется в сходстве их морфологического облика с подзолистыми почвами, с одной стороны, и почвами осолоделого ряда – с другой. Почвы отличаются укороченностью профиля, маломощностью гумусового горизонта, близким залеганием карбонатов, высокой степенью насыщенности основаниями, достаточно высоким содержанием магния, присутствием натрия в почвенном поглощающем комплексе.
Дифференциация профиля почв по элювиально-иллювиальному типу произошла главным образом в прошлые стадии почвообразования, возможно в оптимальную фазу голоцена. Современная биоклиматическая обстановка способствует развитию в почвах пульсирующего водного режима, который вызывает периодическое осолонцевание профиля в сухие периоды с последующим осо-лодением во влажные. В целом, ярко выраженное своеобразие изученных почв сближает их с дерново-лесными осолоделыми почвами Якутии.
-
1. Анатольева А. И. Главные рубежи эволюции красноцветных формаций / А. И. Анатольева. – Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1978. – 189 с.
-
2. Анатольева А. И. Домезозойские красноцветные формации / А. И. Анатольева. – Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1972. – 332 с.
-
3. Аристовская Т. В. Микробиология подзолистых почв / Т. В. Аристовская. – М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1965. – 180 с.
-
4. Базилевич Н. И. Интрозональные почвы Алтайских равнин / Н. И. Базилевич, Б. А. Зимовец // Почвы Алтайского края. – М., 1959. – С. 75–126.
-
5. Базилевич Н. И. Лесостепные солоди / Н. И. Базилевич. – М. : Наука, 1967. – 98 с.
-
6. Борисенко Е. Н. Геохимия глеевого катагенеза в породах красноцветной формации / Е. Н. Борисенко. – М. : Наука, 1980. – 164 с.
-
7. Воробьева Л. А. Химический анализ почв / Л. А. Воробьева. – М. : МГУ, 1998. – 272 с.
-
8. Горбачев В. Н. Особенности почвообразовательного процесса / В. Н. Горбачев, Э. П. Попова // Леса Среднего Приангарья. – Новосибирск : Наука, 1977. – С. 36–67.
-
9. Горбачев В. Н. Почвенный покров южной тайги Средней Сибири / В. Н. Горбачев, Э. П. Попова. – Новосибирск : Наука, 1992. – 222 с.
-
10. Зольников В. Г. Почвы Ленского и Олек-минского районов Якутии и перспективы их сельскохозяйственного использования / В. Г. Зольников // Материалы о природных условиях и сельском хозяйстве юго-запада Якутской АССР. – М. : Изд-во АН СССР. 1957. – С. 3–111.
-
11. Ковалев Р. В. Морфология, химические, физико-химические и водно-физические свойства почв колочных западин / Р. В. Ковалев, Ж. А. Ру-пасова, Т. М. Корсунова // Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. – Новосибирск : Наука, 1974. – Т. 1. – С. 125–133.
-
12. Ковалев Р. В. Почвы северной части области (Привасюганской низменной равнины)
/ Р. В. Ковалев, И. М. Гаджиев // Почвы Новосибирской области. – Новосибирск, 1966. – С. 21–110.
-
13. Корзун М. А. Генезис почв Братского почвенного округа / М. А. Корзун, П. К. Ивель-ский // Тезисы докл. научной конф. по лесному почвоведению. – Красноярск, 1965. – С. 113–114.
-
14. Корзун М. А. Эволюция почв и растительного покрова водоразделов северо-западной части Иркутской области / М. А. Корзун, М. В. Фролова, П. К. Ивельский // Почвоведение. – 1969. – № 10. – С. 26–52.
-
15. Кузьмин В. А. Случай нахождения засоленной почвы под лесом / В. А. Кузьмин // Почвоведение. – 1962. – № 1. – С. 111–114.
-
16. Либрович В. Л. Происхождение красноцветных толщ ордовика Иркутского амфитеатра / В. Л. Либрович // Материалы по геологии и полезным ископаемым Сибирской платформы. ВСЕГЕИ. Новая сер. – 1960. – Вып. 44. – С. 29–45.
-
17. Макеев О. В. Дерновые таежные почвы Средней Сибири / О. В. Макеев. – Улан-Удэ, 1959. – 350 с.
-
18. Николаев И. В. Почвы Восточно-Сибирского края / И. В. Николаев. – Иркутск, 1934. – 166 с.
-
19. Николаев И. В. Почвы Иркутской области / И. В. Николаев. – Иркутск, 1948. – 403 с.
-
20. Пальшин Г. Б. Инженерно-геологические свойства пород / Г. Б. Пальшин // Братское водохранилище: инженерная геология территории. – М. : Изд-во АН СССР, 1963. – С. 59–105.
-
21. Почвенно-экологические исследования в лесных биогеоценозах / В. Н. Горбачев [и др.]. – Новосибирск : Наука, 1982. – 185 с.
-
22. Сорокин Н. Д. Микрофлора таежных почв Средней Сибири / Н. Д. Сорокин. – Новосибирск : Наука, 1982. – 144 с.
-
23. Сорокин Н. Д. Экспериментальное изучение процессов биологического превращения железа в почвах / Н. Д. Сорокин, В. Н. Горбачев // Исследование и моделирование почвообразования в лесных биогеоценозах. – Новосибирск : Наука, 1979. – С. 53–61.
THE ENVIRONMENTAL FEATURES OF FOREST SOILSON THE RED WEATHERING CRUST OF THE CENTRAL SIBERIAN PLATEAU
Ulyanovsk State University
Список литературы Экологические особенности лесных почв на красноцветной коре выветривания Среднесибирского плоскогорья
- Анатольева А. И. Главные рубежи эволюции красноцветных формаций/А. И. Анатольева. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1978. -189 с.
- Анатольева А. И. Домезозойские красноцветные формации/А. И. Анатольева. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1972. -332 с.
- Аристовская Т. В. Микробиология подзолистых почв/Т. В. Аристовская. -М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1965. -180 с.
- Базилевич Н. И. Интрозональные почвы Алтайских равнин/Н. И. Базилевич, Б. А. Зимовец//Почвы Алтайского края. -М., 1959. -С. 75-126.
- Базилевич Н. И. Лесостепные солоди/Н. И. Базилевич. -М.: Наука, 1967. -98 с.
- Борисенко Е. Н. Геохимия глеевого катагенеза в породах красноцветной формации/Е. Н. Борисенко. -М.: Наука, 1980. -164 с.
- Воробьева Л. А. Химический анализ почв/Л. А. Воробьева. -М.: МГУ, 1998. -272 с.
- Горбачев В. Н. Особенности почвообразовательного процесса/В. Н. Горбачев, Э. П. Попова//Леса Среднего Приангарья. -Новосибирск: Наука, 1977. -С. 36-67.
- Горбачев В. Н. Почвенный покров южной тайги Средней Сибири/В. Н. Горбачев, Э. П. Попова. -Новосибирск: Наука, 1992. -222 с.
- Зольников В. Г. Почвы Ленского и Олекминского районов Якутии и перспективы их сельскохозяйственного использования/В. Г. Зольников//Материалы о природных условиях и сельском хозяйстве юго-запада Якутской АССР. -М.: Изд-во АН СССР. 1957. -С. 3-111.
- Ковалев Р. В. Морфология, химические, физико-химические и водно-физические свойства почв колочных западин/Р. В. Ковалев, Ж. А. Рупасова, Т. М. Корсунова//Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. -Новосибирск: Наука, 1974. -Т. 1. -С. 125-133.
- Ковалев Р. В. Почвы северной части области (Привасюганской низменной равнины)/Р. В. Ковалев, И. М. Гаджиев//Почвы Новосибирской области. -Новосибирск, 1966. -С. 21-110.
- Корзун М. А. Генезис почв Братского почвенного округа/М. А. Корзун, П. К. Ивельский//Тезисы докл. научной конф. по лесному почвоведению. -Красноярск, 1965. -С. 113-114.
- Корзун М. А. Эволюция почв и растительного покрова водоразделов северо-западной части Иркутской области/М. А. Корзун, М. В. Фролова, П. К. Ивельский//Почвоведение. -1969. -№ 10. -С. 26-52.
- Кузьмин В. А. Случай нахождения засоленной почвы под лесом/В. А. Кузьмин//Почвоведение. -1962. -№ 1. -С. 111-114.
- Либрович В. Л. Происхождение красноцветных толщ ордовика Иркутского амфитеатра/В. Л. Либрович//Материалы по геологии и полезным ископаемым Сибирской платформы. ВСЕГЕИ. Новая сер. -1960. -Вып. 44. -С. 29-45.
- Макеев О. В. Дерновые таежные почвы Средней Сибири/О. В. Макеев. -Улан-Удэ, 1959. -350 с.
- Николаев И. В. Почвы Восточно-Сибирского края/И. В. Николаев. -Иркутск, 1934. -166 с.
- Николаев И. В. Почвы Иркутской области/И. В. Николаев. -Иркутск, 1948. -403 с.
- Пальшин Г. Б. Инженерно-геологические свойства пород/Г. Б. Пальшин//Братское водохранилище: инженерная геология территории. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. -С. 59-105.
- Почвенно-экологические исследования в лесных биогеоценозах/В. Н. Горбачев . -Новосибирск: Наука, 1982. -185 с.
- Сорокин Н. Д. Микрофлора таежных почв Средней Сибири/Н. Д. Сорокин. -Новосибирск: Наука, 1982. -144 с.
- Сорокин Н. Д. Экспериментальное изучение процессов биологического превращения железа в почвах/Н. Д. Сорокин, В. Н. Горбачев//Исследование и моделирование почвообразования в лесных биогеоценозах. -Новосибирск: Наука, 1979. -С. 53-61.