Почвенное разнообразие Южного Предбайкалья

Территория Южного Предбайкалья отличается от многих других регионов большой пестротой природно-климатических условий. Здесь проходит граница двух крупных тектонических структур — Сибирской платформы и ее складчатого обрамления. Район исследования с юго-запада ограничен предгорьями Восточного Саяна, с юго-востока — Онотской возвышенностью и включает Иркутско-Черемховскую равнину и южную часть Предбайкальской впадины, представляющие собой краевые прогибы Сибирской платформы [1].

Ведущая роль в формировании ландшафтных комплексов и почв на данной территории принадлежит рельефу, как основному перераспределителю солнечной энергии, влаги и растворимых веществ. Со сложным геологическим строением региона, разновозрастностью отложений, различной интенсивностью гипергенеза связано большое разнообразие почвообразующих пород по минералогическому, химическому и гранулометрическому составу, что служит одним из факторов дифференциации почвенного покрова и характера почвообразования [8, 9].

Климат Южного Предбайкалья отличается резкой континентальностью, предопределяется положением региона в центре Азиатского материка, орографической изоляцией и большим влиянием Сибирского антициклона [1].

Общей чертой специфичной для региона, можно считать низкий энергетический уровень почвообразования, небольшие различия в теплообеспеченности между генетически далекими почвами, их территориальное соседство [9].

В целом, разнообразие форм рельефа, горных пород, климата и растительности предопределили специфику почвообразования в регионе, способствовали появлению в почвенном покрове и почвах весьма своеобразных черт.

Объекты исследования. В почвенном покрове присутствуют дерновоподзолистые и дерново-карбонатные, дерновые лесные и серые лесные почвы, черноземы выщелочены и обыкновенные каштановые почвы, занимающие водоразделы, приводораздельные части и склоны холмов и увалов, а также террасы рек. Они имеют существенные отличия в морфологии и свойствах при сравнении их с аналогичными почвами Европейской части России, что связано cособенно-стями их гидротермического режима. Для них характерен сезоннопромерзающий тип теплового режима [3]. Почвы находятся в мерзлом состоянии более 6 месяцев и промерзают на глубину 2-2,5 м. Водный режим всех исследуемых можно отнести к периодически промывному и непромывному типу [12], криогенному подтипу с недостаточным увлажнением при наличии поздно оттаивающей сезонной мерзлоты. Условия для сквозного промачивания и вымывания легкорастворимых солей за пределы почвенного профиля появляются непродолжительное время только в конце августа и в начале сентября.

Обсуждение результатов . Рассмотрим особенности формирования различных типов почв лесных ландшафтов Южного Предбайкалья. Так, дерновоподзолистые почвы развиваются под пологом светлохвойных (сосновых, лиственничных) и мелколиственных (осиновых, березовых), травяных, моховотравяных и бруснично-травяных лесов [8, 11]. К основным их особенностям относятся: относительно высокая степень аккумуляции перегноя и оснований в верхней части профиля, слабокислая или близкая к нейтральной реакция среды.

В целом, дерново-подзолистые почвы объединяют широкую группу довольно различных по свойствам почв. Генезис этих почв не может трактоваться однозначно, как только поверхностное оглеение и суспензионное передвижение глины, или только кислотный гидролиз. Указанные процессы сочетаются в одном профиле, выполняя различные функции. Так, процесс механического перемещения тонкодисперстных частиц из элювиальной толщи в иллювиальную является преобладающим, в отличие от Европейских аналогов, где ведущим является подзолообразование. В связи с сухостью климата, основностью пород и периодически промывным водным режимом, процессы подзолообразования в настоящее время заторможены в регионе. По-видимому, оподзоливание в дерновоподзолистых почвах Южного Предбайкалья господствовало в прошлом, когда территория была занята темно-хвойными лесами, обеспечивающими кислый характер опада. Затем дерновый процесс, наложился на предшествовавший ему подзолистый. Это способствовало образованию второго гумусового горизонта и обусловило своеобразие дерново-подзолистых почв региона. В почвах южной тайги и подтайги Приуралья, Западной и Восточной Сибири он может рассматриваться как реликтовый, отражающий смену растительности в голоцене, наступление лесов на луговые степи. При этом современный гумусовый горизонт сформировался на месте прежнего подзолистого [2].

В Классификации-2004 [4] дерново-подзолистые почвы с формулой профиля: AY–EL–BEL–BT–C входят в отдел текстурно-дифференцированных почв, которые в отличие от альфегумусовых почв (в том числе подзолов) формируются, преимущественно, на породах суглинистого и глинистого гранулометрического состава.Представленная в систематическом списке классификация подзолистых почв региона [2] в целом соответствует Классификации-1977 [5] и легко коррелируется с новой классификацией.

Дерновые лесные почвы, наряду с дерново-подзолистыми, являются обязательным компонентом почвенного покрова травяных кустарниковых лесов. Почвообразующими породами служат различные рыхлые элювиальные и делювиальные отложения, но наиболее характерные почвы этого типа развиваются на продуктах выветривания галечников [8, 9]. Почвы развиваются как на бескарбо-натных так и карбонатных породах, но карбонатность пород слишком низка, чтобы отнести их к дерново-карбонатным почвам, поэтому профиль почвы по Классификации-1977 [5] можно представить как: О–Аd–(А)–В(Вm,t)–С. По Классификации-2004 [4] дерновые лесные почвы сопоставимы с типом буроземов отдела структурно-метаморфических почв: AY–BM–C.

Основной провинциальной особенностью формирования дерновых лесных почв является не только богатство пород основаниями и первичными минералами, а вся совокупность условий почвообразования, какв прошлом, так и в настоящем [10]. Так, для них характерна элювиально-иллювиальная дифференциация профиля, которая обусловлена литогенной неоднородностью. Этим они существенно отличаются от буроземов Европейской части страны. Причиной специфики морфологии и свойств дерновой лесной почвы региона является разновоз-растность горизонтов. Утяжеление гранулометрического состава в средней и нижней части профиля, значительное преобладание окристаллизованной формы железа объясняется их формированием в иных более благоприятных биоклима-тических условиях, в активную фазу процессов выветривания и почвообразования [7]. Современная фаза почвообразования характеризуется пониженной теп-лообеспеченностью и увлажненностью, что препятствует промывке профиля и нисходящей миграции частиц и веществ, что объясняет высокую степень насыщенности основаниями, преимущественно слабокислую реакцию среды почв, слабое проявление подзолистого процесса [8].

Дерново-карбонатные почвы — это своеобразный местный тип почв, формирование которого обусловлено физико-географическими особенностями, в частности составом и свойствами карбонатных почвообразующих пород, выходящих на поверхность известняков и доломитов, преимущественно нижнекембрийских и красноцветных карбонатно-силикатных песчаников, аргиллитов, алевролитов и мергелей верхнекембрийского и ордовикского возраста [8, 10]. Дерново-карбонатные почвы региона очень разнообразны. Среди них почвы разной степени гумусированности, разной мощности, разной выщелоченности от карбонатов.

Проведенный Г.А. Воробьевой [2] анализ дерново-карбонатных почв Южного Предбайкалья с позиций Классификации-2004 [4] показал, что в этом типе объединены почвы различного эволюционного уровня (от слаборазвитых до полноразвитых), с разным характером типодиагностических горизонтов и разным строением профиля, т.е. почвы разных отделов и типов. Наличие карбонатов в их профиле, ранее рассматривавшееся на уровне подтипа, в Классификации-2004 отмечается на уровне вида. Хотя дерново-карбонатные почвы принято относить к лесным, естественные типичные из них распространены в основном на суходолах и часто развиваются под степной и сухостепной растительностью [4]. Гумусовые горизонты этих почв где-то можно рассматривать как темногумусовые (горизонт AU), где-то как светлогумусовые (горизонт AJ). Значительная ске-летность не благоприятствует гумусонакоплению, поэтому большинство щебни- стых дерново-карбонатных почв имеет горизонт AJ. Естественные почвы, вскипающие в гумусовом горизонте, зачастую не имеют выраженного срединного горизонта и, следовательно, могут быть отнесены к отделам органоаккумулятивных почв и литоземов. Выщелоченные дерново-карбонатные поч-вынаиболее широко распространены среди почв этого типа в регионе. Они встречаются как под лесами, так и на пахотных угодьях. Гумусовые горизонты представлены горизонтом AY (серогумусовый) и горизонтом AU (темногумусовый). Срединные — в основном представлены горизонтом ВМ. Исходя из этого, выщелоченные дерново-карбонатные почвы могут относиться к отделу структурно-метаморфических почв, типам буроземы: AY–ВМ–С и буроземы темные: AU–BM–C. Оподзоленные дерново-карбонатные почвы занимают вершины увалов и преимущественно верхние части склонов. Растительность — смешанные и мелколиственные леса с хорошо развитым травянистым покровом. Верхние горизонты — AY, редко AU, в нижней части осветленные. Срединные горизонты представлены ВТ или ВМ. Поверхности структурных отдельностей в верхней части срединных горизонтов покрывают скелетаны SiO2. По строению профиля они могут соответствовать серым: AY–AEL–BT–C, иногда темно-серым почвам: AU–AUe–BT–C отдела текстурно-дифференцированных, а также оподзоленным буроземам Aye–BM–C и оподзоленным буроземам темным: AUe–BM–C отдела структурно-метаморфических почв.

Между сибирскими и европейскими дерново-карбонатными почвами, существуют сходства и различия. Так, общим для них является слабокислая или нейтральная реакция верхних горизонтов и слабощелочная — нижних; сравнительно высокое содержание гумуса; высокая ЕКО и степень насыщенность основаниями, преимущественно кальцием и магнием; слабая дифференциация профиля по гранулометрическому и валовому химическому составу. Основное провинциальное отличие состоит в том, что почвообразующими породами дерново-карбонатных почв в Европейской части, как правило, являются известняки, мергели, карбонатные морены, суглинки, глины послеледникового возраста. Как правило, они имеют неполноразвитый профиль и могут быть отнесены к отделу органоаккумулятивных почв типу дерновых. Большинство дерново-карбонатных почв Южного Предбайкалья сформировались на продуктах разрушения нижнекембрийских сероцветных или верхнекембрийских красноцветных карбонатных осадочных отложений и имеют полноразвитый профиль с горизонтом В.

Тип серых лесных почв широко развит в хвойно-лиственной подзоне тайги Южного Предбайкалья. Они формируются на положительных элементах рельефа, сложенных четвертичными осадками, генетически связанными с юрскими песчаниками и сланцами, а также озерными и речными наносами на террасах среднего и высокого уровня. Среди них преобладают суглинки, иногда облессованные. Наиболее их мобильные свойства: невысокая кислотность, обогащенность гумусом и обменными основаниями верхних горизонтов элювиально-иллювиального профиля отражают влияние современной растительности, а консервативные свойства (валовой и гранулометрический состав) соответствуют прежним условиям и былой растительности, под влиянием которых сформировался дифференцированный по подзолистому типу профиль почв [2, 3].

Серые лесные почвы Южного Предбайкалья отличаются от своих аналогов в европейской части страны меньшей оподзоленностью и пониженной кислотно- стью, так как в регионе нет, характерных для этих почв, широколиственных лесов, а мелколиственные березовые являются производными, вторичными и находящиеся под ними почвы не могут быть первичными образованиями. Характерным для серых лесных почв региона является наличие в их профиле так называемого «второго гумусового горизонта» реликтовой природы, который имеет обильные светлые скелетаны на поверхности структурных отдельностей и большей частью совмещается с субэлювиальным горизонтом [4].

Согласно Классификации-2004 [4], в основе которой лежит субстантивногенетический подход и не учитывается ландшафтный признак, серые лесные почвы называются просто серыми. Корреляция номенклатуры и таксономии почв регионального списка [2] с Классификацией-2004 показала, что основные изменения коснулись в части отнесения серых лесных неоподзоленных почв к отделу структурно-метаморфических. Основанием для этого явился срединный горизонт — ВМ, который отличается от ВТ однопорядковой ореховато-комковатой структурой, тусклой поверхностью педов, отсутствием кутан иллювиирования. В целом их можно отнести к серым метаморфическим почвам: AY–AEL–BM–C, роду обычные. Текстурная дифференциация профиля в них или отсутствует или выражена слабо (КД < 1,4), тип гумуса фульватно-гуматный (Сгк : Сфк ~ 1). Такие почвы имеют широкое распространение в южной тайге и лесостепи юга Средней Сибири. Также они могут относиться к буроземам и буроземам темным: AY– BM–C, AU–BM–C, хотя они формируются в более теплых регионах, а в холодном климате образуются в основном только бурые грубогумусные почвы. Помимо буроземов к неоподзоленным серым лесным почвам, вероятно, можно отнести и другие почвы, в частности, органо-аккумулятивные, в них гумусовые горизонты сходны с таковыми для серых лесных почв, а срединные горизонты выражены очень слабо. В зависимости от верхнего горизонта делятся на типы: серогумусовые или темногумусовые. Остальные серые лесные почвы имеют те же характеристики, которые присущи таковым и относятся к отделу текстурнодифференцированных почв [8].

Черноземы лесостепных и степных ландшафтов Южного Предбайкалья не образуют крупных массивов, а располагаются участками, чередующимися с серыми лесными и лугово-черноземными почвами, как правило, располагаются на древних террасах рек, пологих южных склонах коренных берегов [6, 7, 11]. Почвообразующими породами являются обычно лессовидные суглинки различного происхождения. Выщелоченные черноземы, по Классификации-2004 отнесенные к типу глинисто-иллювиальных с формулой профиля AU–BI–Cca, в естественном состоянии формируются под луговыми ковыльно-разнотравными степями и приурочены обычно к нижним частям склонов, сменяясь выше по склону темносерыми лесными почвами. Южные [8], солонцеватые [11], типичные холодные [2], нами отнесенные к обыкновенным, а по Классификации-2004 к типу черноземов подтипу дисперсно-карбонатных, формируются под злаково-полынными ассоциациями в естественных условиях. В нижней части профиля выделяются осолонцованные горизонты, в которых содержание натрия от емкости поглощения может достигать 11-16%. При этом выше 40‒50 см содержание обменного натрия обычно не превышает 2-4% от емкости поглощения.

Заключение

В целом своеобразие природных условий Южного Предбайкалья, обусловлено сложной историей развития и имеют свои провинциальные особенности. Ведущим фактором, определяющим своеобразие природы, является климатический, который, в свою очередь, связан с рельефом, выступающим основным перерас-пределителем солнечной энергии (тепла), влаги и растворимых веществ. Мощным фактором почвообразования и дифференциации почвенного покрова является почвенный криогенез, который включает процессы тепло- и массообмена при промерзании и оттаивании почв, механические, геохимические и биогеохимические преобразования почвенной толщи. Влияние криогенеза состоит в нарушении поверхности и, следовательно, усложнении структуры почвенного покрова.

Одним из важных факторов почвообразования выступает растительный покров, подчиненный высотной поясности, осложненной в Южном Предбайкалье котловинным эффектом, экспозицией, литологией, микроклиматом, предгорной зональностью. Часто, чем где-либо, наблюдается несоответствие строения и свойств почв с характером современной растительности. Это, в частности, проявляется в невысокой кислотности, обогащении гумусом и обменными основаниями верхних горизонтов почв с элювиально-иллювиальным профилем.

Существенным фактором генезиса и эволюции почвенного покрова стали сильные пространственно-временные колебания палеогеографических условий, достигшие своих максимальных амплитуд в позднем плейстоцене и голоцене. Смещения зональных границ, связанных с расширением и сокращением ледниковых покровов, площади лесных и степных ландшафтов, нашли свое отражение в современной структуре растительного и почвенного покрова. Присутствие в почвенном профиле второго гумусового горизонта может служить отражением эволюции ландшафтов.