Почвы альпийских лугов восточного склона Кузнецкого Алатау
Автор: Родикова А.В., Власова А.А.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 5, 2018 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - изучение горно-луговых альпийских почв как естественных природных си-стем, формирующихся на склоне северо-западного направления одного из наиболее возвышенных элементов Кузнецкого Алатау - г. Пустасхыл. В административном плане территория принадле-жит Ширинскому району республики Хакасия. Объ-ектами исследования послужили горно-луговые альпийские почвы, сформированные на высотах 1345-1275 м над уровнем моря (54°сш, 89°вд). Пять разрезов заложены в пределах сопряженного ряда. Согласно действующим почвенным класси-фикациям, изучаемые почвы отнесены к типу гор-но-луговые. В данном исследовании использована первая систематика. Для реализации поставлен-ных задач применялись общепринятые в почвове-дении методы, методики и руководства. В иссле-дуемых объектах за счет проточности влаги при-знаки глееобразования выражены очень неотчет-ливо, однако ее избыток в условиях невысоких температур вегетационного периода обуславли-вает ряд особенностей, например формирование грубогумусового, в преобладающих случаях - оторфованного горизонта, рыхлого (плотность сложения верхних горизонтов менее 1 г/см3), с вы-соким содержанием органического углерода (до 23 %, по Тюрину) с доминированием фульвокислот, определяющих низкие значения реакции среды поч-венных профилей (рНводн...
Горно-луговые альпийские почвы, почвы высокогорий, кузнецкий алатау
Короткий адрес: https://sciup.org/140238111
IDR: 140238111 | УДК: 631.4
The soils of alpine meadows of east slope of Kuznetsk Alatau
The research objective was studying mountain meadow Alpine soils as natural systems formed on the slope of the northwest direction of one of the most sub-lime elements of Kuznetsk Alatau - M. Pustaskhyl. In administrative plan the territory belongs to Shirinsky area of the Republic of Khakassia. As the objects of the research mountain meadow Alpine soils created at the heights of 1345-1275 m above the sea level (54°n.l., 89 °e.l.) served. Five cuts were put within the interfaced row. According to the current soil classifications, the studied soils are classified as mountain-meadow. In the research the first systematization was used. Standard methods, techniques in soil science and the manage-ments were applied to the implementation of the tasks. In studied objects at the expense of moisture pro-accuracy signs of a gelling are expressed very vaguely, however, its surplus in the conditions of low tempera-tures of vegetative period causes a number of features, for example the formation coarse-grained humus, in the prevailing cases - hulling horizon, friable (density of addition of the top horizons less than 1 g/cm3), with the high content of organic carbon (to 23 %, across Tyurin) with domination of fulvic acids defining low values of reaction of the environment of soil profiles (pHwater 4...
Текст научной статьи Почвы альпийских лугов восточного склона Кузнецкого Алатау
Цель исследования: изучение горно-луговых альпийских почв как естественных природных си- стем, формирующихся на склоне северо-западного направления одного из наиболее возвышенных элементов Кузнецкого Алатау - г. Пустасхыл (элемент горного обрамления Чулымо-Енисейской котловины Минусинской межгорной впадины). В административном плане территория принадлежит Ши-ринскому району республики Хакасия.
Задачи исследования включали в себя полевое изучение почв и условий их формирования, описание морфологических признаков, лабораторноаналитическую характеристику их основных свойств.
Объекты и методы исследования . Объектами исследования послужили горно-луговые альпийские почвы, сформированные на высотах 1345–1275 м над уровнем моря (54° сш, 89° вд). Пять разрезов заложены в пределах сопряженного ряда. Согласно действующим почвенным классификациям, изучаемые почвы могут рассматриваться в качестве самостоятельного типа горно-луговые [6], перегнойно-темногумусовые отдела органо-аккумулятивные ствола постлитогенные [5] или реферативной почвенной группы умбрисолей [15]. В данной статье использована первая систематика. Для реализации поставленных задач применялись общепринятые в почвоведении методы, методики и руководства [1,2, 11].
Результаты исследования и их обсуждение . При обобщении полученных сведений о горнолуговых альпийских почвах исследуемого участка отмечен ряд общих признаков и свойств, среди которых можно обозначить, к примеру, слабую дифференциацию почвенных профилей на горизонты. Хорошо обособлен только поверхностный грубогумусовый материал, задернованный и в большинстве случаев оторфованный, темно-серый с бурыми или коричневыми тонами, неравномерной мощности (табл.), ясно выделяющийся на фоне нижележащей буровато-коричневой почвенной массы (рис.).
В мелкоземе горизонтов часто присутствует блеск, предположительно слюдяной.
Благодаря значительному количеству органики (до 23 % углерода, по Тюрину), органо-минеральный горизонт имеет, как правило, небольшую плотность сложения (0,8-1,2 г/см3) и задерживает существенное количество влаги (полевая влажность до 66 %). При этом ее запасы в дерновом оторфованном горизонте составляют около 272 т/га, а в горизонте А -437 т/га, при их средней мощности 5,4 и 7,0 см соответственно (усредненные данные для пяти разрезов).
Профиль горно - луговой альпийской почвы, р. 2 – 2016 (фото В. Ким)
Некоторые свойства изучаемых объектов
|
Горизонт |
Мощность горизонтов, см |
рН водн. |
рН сол. |
Н, мг∙экв/100 г почвы |
||||||||
|
Хср |
min |
max |
Хср |
min |
max |
Хср |
min |
max |
Хср |
min |
max |
|
|
A dт |
5,7 |
3,0 |
7,0 |
4,7 |
4,4 |
4,9 |
3,8 |
3,6 |
4,0 |
23,0 |
19,1 |
32,0 |
|
A fe |
7,4 |
5,5 |
10,5 |
4,5 |
4,1 |
5,0 |
3,8 |
3,7 |
3,8 |
21,3 |
15,0 |
25,0 |
|
В fe |
13,0 |
5,0 |
21,0 |
4,9 |
4,6 |
5,7 |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
18,2 |
15,4 |
20,7 |
|
ВС/ВД fe |
16,8 |
9,0 |
22,0 |
4,9 |
4,7 |
5,3 |
4,1 |
4,0 |
4,1 |
15,7 |
13,7 |
18,3 |
|
С/СД fe |
11,3 |
0,0 |
22,5 |
5,0 |
4,8 |
5,2 |
4,1 |
4,0 |
4,2 |
14,7 |
13,6 |
18,3 |
В средней и нижней части почвенного тела выражена потечность гумуса по ходам корней, иногда на всю глубину до подстилающей породы, в связи с чем его содержание, даже в основании профилей, не менее 1 % (органический углерод). Затеки являются характерным признаком почв с кислой реакцией среды (см. табл.). Несмотря на признаки переувлажнения, переход между горизонтом В и органоминеральной толщей не размыт и достаточно резкий.
К ходам корней и порам приурочены также и железистые новообразования: при детальном рассмотрении визуализируются мелкие охристые конкреции, местами – пятна оксида железа, которые являются характерными почвенными минералами данного типа почв.
Благодаря внутрипочвенному стоку и условиям формирования, влажность профилей высока не только с поверхности, но и на глубинах, вплоть до подстилающих пород. По общепринятым в почвоведении критериям при полевом описании горизонты охарактеризованы в интервале «свежие – сырые»
(около 30 % в горизонтах, содержащих наименьшее ее количество, согласно лабораторному изучению). Такое водонасыщенное состояние почвенной массы приводит к тому, что почва уходит в зиму с избытком воды, которая, замерзая, превращается в ледяные кристаллы и разрушает педы [9]. В связи с этим фактом структурные отдельности неясно оформлены и непрочны, агрегаты при приложении к ним небольших усилий легко распадаются и/или размазываются, чему способствует и их тяжелый гранулометрический состав тяжелосуглинистого и легкоглинистого характера с преобладанием фракции мелкой пыли (20–28 %). Избыток влаги индицируется и в неясной сизоватости тонов окраски, которая исчезает по мере высыхания почвенной массы.
Отличительной особенностью горных биокосных систем является присутствие в профиле щебня различного размера. В изучаемых горно-луговых альпийских почвах он распределяется как рассеянно в общей массе мелкозема, так и небольшими скоплениями. Ориентация отдельных литоморфов и их сосредоточений горизонтального и вертикального простирания, что, вероятно, обусловлено склоновыми процессами, связанными со смещениями почвенной среды. Крупнообломочный валунный материал может располагаться и в основании профилей (подстилающая порода), и на поверхности почв, и локально выступать из мелкоземистой толщи, сдерживая ее сдвиги.
Выводы. Изученные почвенные объекты окрестностей г. Пустасхыл восточного макросклона Кузнецкого Алатау являются классическими представителями типа горно-луговых альпийских почв. Основными процессами, формирующими почвенные профили, являются накопление грубого гумуса, торфообразование, ожелезнение. Для изученных объектов характерны неотчетливые признаки оглее-ния, отсутствие оподзоливания и морозных деформаций. Ввиду отсутствия опубликованных сведений для изучаемой территории о таких характеристиках, как плотность сложения, полевая влажность и запасы влаги, можно считать предпринятые шаги в этом направлении «пионерными» и весьма актуальными в плане отслеживания динамики экологических условий формирования «холодных» почв. Почвы высокогорий в последнее время изучаются весьма разнопланово, в частности, наиболее актуальными направлениями являются глобальные изменения климата, деградация природных систем и аэраль-ный (в том числе – трансграничный) перенос веществ. Однако для включения в мировую проблематику необходимо иметь отправную точку, относительно которой можно делать какие-либо выводы, в связи с чем существует необходимость дальнейшего познания этих, пока еще не измененных деятельностью человека, почв более глубоко с помощью современных методов и технологий.
Список литературы Почвы альпийских лугов восточного склона Кузнецкого Алатау
- Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. -М.: Изд-во МГУ, 1970. -Изд. 2-е, перераб. и доп. -488 с.
- Базовые шкалы свойств морфологических эле-ментов почв: метод. руководство по описанию почв в поле/сост. Э.А. Корнблюм, И.С. Михай-лов, Н.А. Ногина . -М., 1982. -56 с.
- Выркин В.Б., Рыжов Ю.В. Рельеф и экзогенные процессы //География Сибири в начале XXI века. В 6 т. -Новосибирск: ГЕО, 2015. -Т. 2. Природа. -С. 92-115. -Электрон. верс. печат. публ. -Доступ из науч-ной электронной библиотеки eLIBRARY. -URL:http://elibrary.ru.
- Ильиных И.И. Почвы Кузнецкого Алатау. -Красноярск: Краснояр. книжн. изд-во, 1970. -166 с.
- Классификация и диагностика почв России/Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедев . -Смоленск: Ойкумена, 2004. -342 с.
- Классификация почв СССР/сост. В.В. Егоров . -М.: Колос, 1977. -107 с.
- Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Многолетние данные. Ч. 1-6. Вып. 21. Красноярский край, Тувинская АССР. Кн. 1. -Л.: Гидрометеоиздат, 1990. -624 с.
- Петров Б.Ф. Почвы Кузнецкого Алатау: дис. … канд. геол. наук/Томского гос. ун-т им. В.В. Куйбышева. -Томск, 1938. -169 с.
- Природные ресурсы республики Северная Осетия -Алания. Почвы/К.Х. Бясов, С.Х. Дзанагов, Н.И. Калоева ; под ред. В.С. Ваги-на. -Владикавказ: Проект-Пресс, 2000. -Т. 6. -384 с.
- Танзыбаев М.Г. Почвы Хакасии. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1993. -256 с.
- Теории и методы физики почв/под ред. Е.В. Шеинаи, Л.О. Карпачевского. -М.: Гри-фиК, 2007. -616 с.
- Degradation of Tibetan grasslands: Consequenc-es for carbon and nutrient cycles /Shibin Liu, KazemZamanian, Per-Marten Schleuss //Agriculture, Ecosystems & Envi-ronment. -2018. -Vol. 252. -P. 93-104. -Web of Science. -URL: https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.10.011.
- Leuschner C., Ellenberg H. Vegetation of the Alpine and Nival Belts /Ecology of Central European Non-Forest Vegeta-tion: Coastal to Alpine, Natural to Man-Made Habi-tats. -Switzerland: Springer International Publish-ing, 2017. -Electronic version of the printed publi-cation. -URL:https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-319-43048-5_5.pdf
- Soil properties and trace elements distribution along an altitudinal gradient on the southern slope of Mt. Everest, Nepal/A. Magnania, F. Ajmone-Marsan, M. D'Amico et al.//Catena. -2018. -Vol. 162. -Pp. 61-71. -Web of Science. -URL: https://doi.org/10.1016/j.Catena.2017.11.015.
- World reference base for soil resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps . -FAO: official site. -Food and Agriculture Organization of the United Nations. -Rome, 2015. -203 p. -Electronic version of the printed publica-tion. -URL: http://www.fao.org/about/en.
- Weintraub Michael N. Biological Phosphorus Cycling in Arctic and Alpine Soils /Phosphorus in Action. Biological Pro-cesses in Soil Phosphorus Cycling/Soil Biology. Vol. 26/Ed. Dr. Else К. Bünemann. -Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. -Р. 295-317. -Electronic version of the printed publication. -URL:https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-642-15271-9.pdf.