Variation of acid values in floodplain soils of the Amur river

Поймы и сформированные на них аллювиальные почвы – уникальный природный объект. Представляя собой равнинные территории, прилегающие к рекам и подверженные периодическому затоплению, поймы являются одним из наиболее важных географических континуумов на Земле (Bayley, 1995). Также пойма – одна из самых динамичных, сложных и разнообразных экосистем во всем мире (Wälder et al., 2008). Чередование циклов затопления и осушения обуславливает накопление в почвенном покрове поймы богатых питательными веществами осадков, что гарантирует высокое биоразнообразие пойм и приводит к пространственной и временной неоднородности структуры и функциональности поймы (Amoros, Bornette, 2002). Уже давно проводятся исследования экосистемных функций пойм для контроля обмена питательными и органическими веществами между водными и наземными экосистемами (Pinay et al., 1988; Cristofor et al., 1993). Научной основой для этих исследований служит изучение изменчивости почвенных переменных (Ahmed et al., 2017). Особенно это актуально в отношении такой почвенной переменной как pH, без изучения которой добиться устойчивого управления в области пойменного почвообразования невозможно.

Уровень pH считается фундаментальным показателем, определяющим концентрацию растворимых и доступных для растений элементов (Caritat, 2011) . Однако важность уровня pH определяется не только сама по себе, но и тем фактом, что pH влияет на множество других функций почв: адсорбционную способность силикатных глин, органических веществ и оксидов железа и алюминия; на реакции осаждения и растворения; на окислительновосстановительный потенциал; на подвижность и распределение коллоидных веществ и образование металлоорганических комплексов. Например, при низких значениях pH оксиды алюминия блокируют соединения фосфора, снижая его доступность для растений, а биодоступность алюминия, железа и марганца может достигать токсического уровня (Blume et al., 2016; Onwuka, 2016) . Поэтому кислотность и характеризующие ее химические и агрохимические показатели широко исследуются и обсуждаются в российской и зарубежной литературе (Koptsik, 2003; Kokotov, 2004; Чевердин, 2009; Shamrikova et al., 2011; Shamrikova et al., 2013; Caritat, 2011; Onwuka, 2016; Blume et al., 2016) .

В отношении кислотного состояния почвенный покров поймы р. Амур, одной из крупнейших рек мира, изучен очень слабо. Частично это связано с ее трансграничным положением, разделением по фарватеру между Россией и Китаем. Также в Амурской области, в пределах которой расположено верхнее и среднее течения р. Амур, основной акцент почвенных исследований смещен в сторону черноземовидных почв и буроземов. Систематические исследования пойменных почв в Амурской области, несмотря на их значительную вовлеченность в хозяйственную сферу, почти не проводились. Сложившаяся ситуация диктует необходимость в детальном изучении pH как почвенного фактора, от которого зависит биоразнообразие и плодородие пойменных почв. Поэтому цель данной работы – охарактеризовать актуальную, потенциальную и обменную кислотность в различных типах пойменных почв верхнего и среднего течения р. Амур.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Объектами исследования послужили аллювиальные и остаточно-аллювиальные почвы, сформированные на территории пяти ключевых участков, расположенных в верхнем и среднем течении р. Амур (рис. 1). Поймы в верхнем течении небольшие по размеру (до 2 км шириной) и относятся к адаптивному типу. Поймы в среднем течении относятся к широкопойменному типу и достигают 15 км в ширину. Всего было заложено 87 почвенных разрезов: 59 в среднем течении и 28 в верхнем течении. Несмотря на то, что в почвенных профилях часто присутствовали переходные горизонты, в данной работе они не учитывались. Были использованы только образцы по генетическим горизонтам, присутствующим во всех пойменных почвах. Образцы взяты в период с 2011 по 2015 гг. в различные месяцы полевого сезона. Названия почв давались в соответствии с классификацией и диагностикой почв России (Классификация…, 2004) . Кислотные свойства почв определялись стандартными методами: актуальная и потенциальная кислотности – потенциометрически по ГОСТ 26483-90; обменная кислотность и подвижный алюминий – методом А.В. Соколова (Новицкий и др., 2009) .

Рис. 1. Карта-схема южной части Амурской области с указанием участков исследования.

Fig. 1. Map of the southern part of the Amur Region indicating the study sites.

Определение свойств почв проводилось в аналитическом центре минералого-геохимических исследований ИГиП ДВО РАН. Классификация почв по кислотности определялась в соответствии со шкалой где: pH < 4.0 – очень сильнокислая; pH 4.1–4.5 – сильнокислая; pH 4.6–5.0 – среднекислая; pH 5.1–5.5 – слабокислая; pH 5.6–6.0 – близкая к нейтральной; pH 6.1–7.1 – нейтральная; pH 7.2–7.5 – слабощелочная (Почвоведение, 1989) . Описательная статистика (среднее значение, минимум и максимум выборки, коэффициент вариации, стандартное отклонение и стандартная ошибка), расчет уравнений регрессии и коэффициентов корреляции проводился в программе Excel v. 2010.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Показатели кислотного состояния почв характеризуются значительной пространственной и временной изменчивостью. Соотношение размаха пространственного и временного варьирования изменяется в зависимости от особенностей почв и условий почвообразования (климатических условий, уровня грунтовых вод) (Shamrikova et al., 2011). Но, несмотря на высокую динамику показателей кислотности, зависимых к тому же от многочислен- ных почвенных факторов, их изучение позволяет провести первичную оценку кислотного состояния почв.

Аллювиальные торфяно-глеевые и аллювиальные перегнойно-глеевые почвы

Формируются в пойменных депрессиях, чаще всего в пределах притеррасного понижения, вдоль стариц и высохших проток. В структуре почвенного покрова пойм крупных рек Амурской области они могут занимать до 40 % (Мартынов, 2013). Разница в типе органического горизонта этих почв определяется климатическими условиями, в которых они формируются. В пределах верхнего течения р. Амур суммы положительных температур не достаточно для разложения органического вещества, что наряду с высоким уровнем грунтовых вод способствует консервации органических остатков и формированию торфяного горизонта. В среднем течении р. Амур более высокие температуры приводят к разложению органического вещества до перегноя. Кроме того, разница в скорости разложения органического вещества в болотных почвах может быть обусловлена составом и свойствами грунтовых вод: минерализацией воды, насыщенностью кислородам, величинами pH и Eh (Рассказов, 2005). Постоянная переувлажненность почв способствует развитию закисных условий и проявлению признаков глеевого процесса. Развитие глеевого процесса, в свою очередь, способствует увеличению содержания подвижного алюминия, закисного железа и снижению содержания кальция (Зайдельман, 2009), что вызывает значительное подкисление почв. Это подтверждают данные, приведенные в таблице 1, показывающие, что аллювиальные торфяно-глеевые почвы в среднем характеризуются как очень сильнокислые – сильнокислые. Кислотные свойства сильнее проявляются в глеевых горизонтах. Утверждать, что они вызваны увеличением катионов алюминия и водорода затруднительно. Максимальные концентрации Al3+ и H+ отмечаются в менее кислом торфяном горизонте. Вероятно, повышенная кислотность глеевых горизонтов в данном случае вызвана содержанием различных форм железа, которые являются более сильной кислотой, чем алюминий (Shamrikova et al., 2011). Также можно отметить, что участие обменного водорода в формировании кислотно- сти этих почв незначительно. Содержание Al3+ превышает H+ минимум в 30 раз. Коэффициенты вариации содержания Al3+ и H+ достигают 95 и 117 соответственно, что отражает высокую пестроту почвенных свойств, характерную для почвенного покрова пойменных массивов (Wälder et al., 2008). Коэффициент варьирования содержания алюминия увеличивается вниз по профилю, а водорода – вверх по профилю. Это обусловлено приуроченностью ионов водорода к органическому веществу, а ионов алюминия – к глинистым минералам (Shamrikova et al., 2013). Торфяные горизонты характеризуются более однородными условиями в сравнении с минеральными горизонтами, на что указывают более низкий коэффициент варьирования (V) и стандартная ошибка (SD) актуальной и потенциальной кислотностей. Следует отметить, что значения pH вследствие их логарифмирования характеризуются минимальным варьированием, V для торфяно-глеевых почв не превышают 10 %.

Аллювиальные перегнойно-глеевые почвы среднего течения р. Амур характеризуются сильнокислой реакцией среды, т. е. они менее кислые, чем почвы, формирующиеся в аналогичных условиях в верхнем течении р. Амур (табл. 2). Вероятно, понижение кислотности связано с более теплым климатом и, как следствие, особенностями биологического круговорота Ca²⁺, Mg²⁺ и K⁺, участвующих в нейтрализации кислотных компонентов в почвах разных зон и подзон. Суммарное количество основных элементов, ежегодно поступающих с растительными остатками на единицу площади, увеличивается в направлении с севера на юг (Shamrikova et al., 2011) . В отдельных случаях в минеральных горизонтах pH достигает значений выше 7.0, т. е. идет подщелачивание горизонтов. В условиях застойного водного режима, характерного для перегнойно-глеевых почв, подщелачивание горизонтов может происходить вследствие вытеснения в раствор щелочноземельных металлов из кристаллической решетки алюмосиликатов (Зайдельман, 2009) . В случае минерализации грунтовых вод в минеральных горизонтах может происходить обменное поглощение ионов натрия, вызывающее их подщелачивание (Чевердин, 2009) .

Таблица 1. Варьирование показателей кислотности почв поймы р. Амур

Table 1. Variation of acidity values in floodplain soils of the Amur River

Показатель	Горизонт	n	µ	x min	x max	SD	V	n	µ	x min	x max	SD	V
		Верхний Амур						Средний Амур
		Аллювиальные то			рфяно-глеевые почвы			Аллювиальные перегнойно-глеевые почвы
pH вод	T	6	5.3	5.1	5.5	0.20	3.7	18	5.5	4.6	6.3	0.46	8.3
	G	6	5.2	4.8	5.9	0.49	9.3	12	5.9	4.7	6.7	0.67	11.2
	CG	6	5.5	5.2	6.2	0.39	7.1	12	5.9	4.6	7.4	0.86	14.5
рН KCl	T	6	4.2	4.1	5.4	0.16	3.8	18	4.5	3.7	5.2	0.41	9.2
	G	6	3.9	3.7	4.4	0.32	8.1	12	4.4	3.6	5.2	0.53	12.3
	CG	6	4.1	3.7	4.4	0.33	8.2	12	4.5	3.1	6.7	0.96	21.5
+ H обм	T	6	0.4	0.1	1.2	0.42	95.3	18	0.6	0.1	5.5	1.26	197.8
	G	6	0.2	0.05	0.6	0.21	94.2	12	0.6	0.03	5.6	1.59	268.9
	CG	6	0.1	0.05	0.2	0.07	50.1	12	0.6	0.0	5.6	1.61	282.7
3+ Al обм	T	6	10.8	2.6	30.4	10.08	93.1	18	4.2	0.0	30.4	7.17	171.5
	G	6	5.8	1.3	16.9	5.85	100.7	12	1.3	0.0	4.8	1.89	140.2
	CG	6	6.0	0.3	18.0	7.10	117.6	12	1.1	0.0	4.2	1.28	118.5
		Аллювиальные серогумусовые глееватые почвы						Аллювиальные серогумусовые глееватые почвы
pH вод	AY	5	5.4	5.1	5.5	0.17	3.3	8	5.9	4.8	7.4	0.82	13.8
	Cg	5	5.4	5.1	5.6	0.25	4.4	8	6.1	5.5	6.9	0.48	8.0
рН KCl	AY	5	4.2	3.7	4.6	0.34	8.3	8	4.8	3.9	6.2	0.73	15.3
	Cg	5	3.9	3.6	4.4	0.32	8.4	8	4.5	3.7	5.2	0.51	11.3
+ H обм	AY	5	0.3	0.2	0.6	0.17	54.7	8	0.1	0.04	0.3	0.11	65.5
	Cg	5	0.1	0.1	0.8	0.02	21.8	8	0.06	0.02	0.1	0.04	66.6
3+ обм	AY	5	10.3	0.1	22.6	10.18	98.5	8	0.7	0.0	2.7	0.93	137.1
	Cg	5	5.6	0.7	21.8	9.11	161.6	8	0.6	0.0	2.1	0.89	148.3

Показатель	Горизонт	n 1	µ	x min	x max	SD	V	n	µ	x min	x max	SD	V
		Верхний Амур						Средний Амур
		Аллювиальные серогумусовые почвы						Аллювиальные серогумусовые почвы
pH вод	AY	19	5.8	4.9	6.5	0.43	7.4	35	6.1	4.7	7.4	0.68	10.9
	C	19	5.7	4.9	6.5	0.46	8.1	41	5.9	4.7	8.1	0.75	12.8
рН KCl	AY	19	4.8	3.8	5.9	0.60	12.4	35	5.2	3.3	7.0	0.81	15.6
	C	19	4.3	3.5	5.3	0.52	12.0	41	4.3	3.2	6.6	0.72	16.5
+ H обм	AY	19	0.22	0.03	1.4	0.30	136.3	35	0.2	0.0	0.7	0.17	80.8
	C	19	0.09	0.01	0.2	0.07	72.7	41	0.1	0.0	1.1	0.2	149.9
3+ обм	AY	19	1.3	0.0	10.0	2.29	172.1	35	0.9	0.0	7.2	1.80	184.9
	C	19	2.08	0.1	15.8	3.87	186.0	41	1.3	0.0	9.5	2.3	172.4
		Ржавоземы остаточно-аллювиальные						Брунеземы остаточно-аллювиальные
pH вод	AY	4	5.5	5.3	5.7	0.18	3.2	5	5.8	5.0	6.4	0.59	10.1
	BFM	4	5.4	5.2	5.8	0.24	4.8	7	5.8	5.3	6.2	0.27	4.7
	C	4	5.6	4.9	6.1	0.48	8.6	5	6.0	5.4	6.6	0.47	7.9
рН KCl	AY	4	4.6	3.7	5.2	0.64	14.0	5	4.8	3.9	5.2	0.51	10.8
	BFM	4	4.1	3.7	4.6	0.39	9.8	7	3.9	3.4	4.5	0.40	10.2
	C	4	4.1	3.7	4.7	0.42	10.2	5	4.2	3.9	4.8	0.34	8.0
+ H обм	AY	4	0.4	0.09	0.9	0.39	103.3	5	0.2	0.1	0.4	0.11	49.1
	BFM	4	0.2	0.06	0.4	0.13	72.2	7	0.2	0.03	1.2	0.43	178.6
	C	4	0.2	0.03	0.5	0.21	104.6	5	0.1	0.03	0.4	0.15	115.5
3+ обм	AY	4	1.1	0.2	0.2	1.12	104.5	5	0.8	0.1	2.7	1.13	148.6
	BFM	4	0.6	0.2	1.2	0.49	76.4	7	1.5	0.02	4.8	1.64	110.2
	C	4	1.5	0.09	4.9	2.21	141.8	5	0.6	0.04	2.2	0.95	160.3

Повышению рН может способствовать восстановление Fe³⁺, входящего в состав гидроксидов, которое происходит с потреблением H⁺ (Ponnamperuma, 1967) . В сравнении с торфяно-глеевыми почвами верхнего Амура, в перегнойно-глеевых почвах снижена значимость в формировании обменной кислотности катионов Al³⁺. Содержание Al³⁺ варьирует от 1 до 4 мг-экв на 100 г почвы, тогда как содержание H⁺ увеличилось и может достигать 5–6 мг-экв/100 г почвы. Более того, для показателей кислотности почв среднего Амура характерны более высокие значения V, достигающие 21 для рН КCl , для H⁺ – 280 и для Al³⁺ – 170. Это может свидетельствовать как о более разнородных условиях почвообразования, так и являться следствием более крупной выборки. Доверительный интервал для рН и H⁺ в перегнойно-глеевых почвах выше, чем в торфяно-глеевых, но SD Al³⁺ почти в два раза ниже. Следовательно, несмотря на высокий V, в перегнойно-глеевых почвах содержание алюминия чаще близко к среднему значению.

Большую важность имеет информация о соотношении рН Н2О и рН КCl , определяемом природой кислотно-основных функциональных групп почвенных компонентов и отражающим специфику процессов почвообразования (Shamrikova et al., 2013; Ефремо ва, 2018) . В кислых почвах чем больше разница в значениях рН, тем кислее почва (Соколова, 1993) . Эта разница наглядно отражается в сильно кислых аллювиальных торфяно-глеевых и перегнойно-глеевых почвах, где линейная корреляция между этими показателями варьирует по профилю с 0.80 до 0.91, а тангенс угла наклона – от 0.7 до 0.9, составляя в целом для почвы 0.7 (табл. 2). Поскольку Н⁺ и Al³⁺ вытесняются катионами К⁺, можно ожидать линейную зависимость между концентрацией Н⁺ и Al³⁺ в растворе и в ППК. Близость тангенса угла наклона к единице свидетельствует о равной селективности преобладающего катиона в горизонте к K⁺ (H⁺ – в органогенных горизонтах, Al³⁺ – в минеральных) (Shamrikova et al., 2013) . Снижение тангенса угла ниже единицы указывает на подкисление почв, выше единицы – на подщелачивание. Поскольку в болотных почвах наблюдается низкое содержание катионов H⁺, то данный тангенс угла отражает селективность почвы по отношению к катионам Al³⁺.

Таблица 2. Показатели взаимосвязи значений рН H2O и pH KCl в аллювиальных почвах

Table 2. The relationship between pH H2O and pH KCl in alluvial soils

Горизонты	Уравнение линейной регрессии	Коэффициент детерминации	Коэффициент корреляции
Аллювиальные торфяно-глеевые и перегнойно-глеевые почвы
T-Н	y = 0.72 pH H 2 O + 0.50	R² = 0.65	0.80
G	y = 0.67 pH H 2 O + 0.40	R² = 0.83	0.91
CG	y = 0.95 pH H 2 O ‒ 1.18	R² = 0.77	0.88
Почва в целом	y = 0.73 pH H 2 O + 0.21	R² = 0.65	0.81
Аллювиальные серогумусовые глееватые почвы
AY	y = 0.94 pH H 2 O ‒ 0.78	R² = 0.91	0.95
Cg	y = 0.92 pH H 2 O ‒ 1.07	R² = 0.81	0.89
Почвы в целом	y = 0.91 pH H 2 O ‒ 0.79	R² = 0.78	0.88
Аллювиальные серогумусовые почвы
AY	y = 1.16 pH H 2 O ‒ 1.88	R² = 0.86	0.93
C	y = 0.84 pH H 2 O ‒ 0.64	R² = 0.77	0.88
Почва в целом	y = 1.02 pH H 2 O ‒ 1.39	R² = 0.69	0.84
Буроземы и брунеземы остаточно-аллювиальные
AY	y = 0.86 pH H 2 O ‒ 0.19	R² = 0.53	0.73
BFM–BM	y = 0.39 pH H 2 O + 1.77	R² = 0.17	0.41
C	y = 0.55 pH H 2 O + 0.97	R² = 0.59	0.77
Почва в целом	y = 0.58 pH H 2 O + 0.96	R² = 0.24	0.49

Также значительную роль в подкислении могут играть соединения Fe³⁺ (Shamrikova et al., 2013) , в большом количестве содержащиеся в аллювиальных почвах Приамурья (Зимовец, 1967) .

Аллювиальные серогумусовые почвы

Самый распространенный тип почв в поймах крупных рек Амурской области. Может занимать до 80 % от площади поймы. Формируются на пологих равнинных участках и на вершинах пойменных гряд в пределах центральной и прирусловой пойм. Уровень залегания грунтовых вод в большинстве случаев расположен ниже почвенного профиля.

В верхнем течении значения pH аллювиальных серогумусовых почв изменяются в среднем от сильнокислой до близкой к нейтральной реакции среды с усилением кислотности вниз по профилю. Обменная кислотность представлена преимущественно Al3+, содержание которого снижается вниз по профилю в среднем от 1 до 2 мг-экв/100 г почвы, с максимумом в минеральном горизонте до 15 мг-экв/100 г. Содержание Н+ варьирует от 0.1 до 1.4 с максимумом в гумусово-аккумулятивном горизонте. В среднем течении, так же, как у болотных почв, наблюдается снижение кислотности, обусловленное более высокой биомассой растительности и, как следствие, повышенным содержанием оснований, попадающих в почву. Максимальная величина pH достигает 7, минимальная – 3.2 с подщелачиванием в гумусово-аккумулятивном горизонте. Обменная кислотность варьирует от 0 до 10 с преобладанием обменного алюминия.

Линейная корреляция между рНН20 и рНKCl и по горизонтам и в почвах в целом высокая, составляя в среднем 0.88. Кислотность в гумусово-аккумулятивном горизонте преимущественно обусловлена органическими кислотами, способными в равной мере растворяться в водной и солевой вытяжках, что подтверждается величиной тангенс угла больше единицы. Коэффициенты вариации и SD рНН20 и рНKCl более высокие в среднем течении. Варьирование значений Al3+ и Н+ в среднем также выше в почвах среднего течения, но их SD ниже. Высокие значение V и SD в почвах среднего течения, в сравнении с почвами верхнего течения, можно связать с геоморфологическим строением и возрастом пойменных массивов. В верхнем течении поймы адаптивно-врезанные, небольшие по размеру, чаще подвержены затоплению и, как следствие, обновлению почвенного профиля и усреднению почвенных параметров. В среднем течении почвы поймы широкопойменного типа, развивающиеся на протяжении длительного времени и испытывающие значительное влияние зональных процессов в области центральной поймы, при сохранении влияния интразональных процессов в прирусловой пойме, что в совокупности привело к сильной пестроте почвенного покрова и варьированию почвенных свойств.

Аллювиальные серогумусовые глееватые почвы

Являются подтипом аллювиальных серогумусовых почв и служат промежуточным звеном между серогумусовыми и серогумусовыми глеевыми почвами. Формируются в небольших понижениях центральной и прирусловой поймы и могут составлять до 20–30 % от территории занимаемой аллювиальными серогумусовыми почвами. Основное их отличие от типичных серогумусовых почв – это наличие слабых признаков глеевого процесса в их почвенном профиле, что предполагает незначительный застойный режим. В этой связи следует ожидать повышения кислотности почв и увеличение содержания обменного алюминия.

В аллювиальных серогумусовых глееватых почвах верхнего Амура средняя реакция среды снижается вниз по профилю с 4.2 до 3.9 с минимумом в 3.7 и максимум 6.2. Обменная кислотность представлена обменным алюминием, содержание которого более чем в 10 раз превышает содержание обменного водорода. Сравнивая с серогумусовыми почвами верхнего Амура, видно, что даже незначительное развитие глеевого процесса приводит к снижению рН в среднем на 0.4 и увеличению обменного алюминия в два раза.

В среднем течении разрыв между pHKCl серогумусовых почв и серогумусовых глееватых почв меньше чем в почвах верхнего Амура и в среднем составляет 0.2. Обменная кислотность варьирует от 0 до 3 мг-экв/100 г с преобладанием Al3+. Характерной особенностью аллювиальных серогумусовых глееватых почв является сниженное в два раза содержание катиона Al3+ в сравнении с серогумусовыми почвами. Следовательно, подкисление почв осуществляется за счет других компонентов, вероятно, за счет более высокого содержание Fe3+.

Корреляция между рН Н20 и рН KCl и по горизонтам и в почвах в целом высокая, составляя в среднем 0.90. Общее уравнение линейной регрессии для аллювиальных серогумусовых почв подтверждает преимущественно кислую – слабокислую реакцию среды с незначительным преобладанием вклада минеральных и органо-минеральных кислот и компонентов. Значения V и SD для всех исследуемых переменных более высокие для почв поймы среднего Амура.

Ржавоземы остаточно-аллювиальные и брунеземы остаточно-аллювиальные

Эти почвы представляют собой заключительный этап эволюции аллювиальных почв после их выхода из сферы влияния ин-тразональных процессов. Ржавоземы формируются на аллювии преимущественно в северных районах Амурской области под лесной растительностью. Брунеземы развиваются в южных районах под луговой растительностью. Брунеземы или лугово-бурые почвы отсутствуют в классификации и диагностике почв России и фигурируют преимущественно в дальневосточных классификациях почв (Ознобихин, 1994) . Характерная черта этих почв заключается в их развитии под одновременным влиянием лугового и буроземообразующего процессов.

Для ржавоземов характерно изменение реакции среды от очень сильнокислой до среднекислой. Обменная кислотность небольшая, до 5 мг-экв/100 г с преобладанием Al3+. Сильнокислая реакция среды при незначительном содержании обменных Al3+ и Н+, вероятно, обусловлена накоплением большого количества железа в этих почвах и фульватным составом гумуса (Иванов, 1976). Брунеземы менее кислые, чем ржавоземы, и характеризуются варьированием значений рНKCl от 3.9 до 5.2 с минимумом в структурно-метаморфическом горизонте. В брунеземах также слабо развито присутствие Al3+ и Н+, суммарное содержание которых достигает максимум 6 мг-экв/100 г почвы с преобладанием Al3+. Кислая реакция среды в них обусловлена оглиниванием средней части профиля по монтмориллонитовому типу с высвобождением свободных оксидов железа, придающих почвам буроватые тона, и формированием фульватно-гуматного типа гумуса (Куликов, 2013).

Корреляция между рН Н20 и рН KCl высокая в гумусовоаккумулятивном и почвообразующем горизонте, но низкая в структурно-метаморфическом и в почве в целом. Вероятно, в структурно-метаморфическом горизонте компоненты, отвечающие за наличие связей между рН Н20 и рН KCl , к которым относятся органическое вещество и алюмоорганические соединения (Shamrikova et al., 2013) , слабо участвуют в формировании кислотности. Слабая корреляция между рН Н20 и рН KCl в структурнометаморфическом горизонте и почвы в целом отразилась и на уравнении линейной регрессии, в котором тангенс угла указывает на очень сильно кислую реакцию среды, но низкий коэффициент детерминации говорит о недостоверности этого уравнения. В гумусово-аккумулятивном горизонте уравнение линейной регрессии указывает на кислую реакцию среды, а в почвообразующем горизонте на сильно кислую с преобладанием минеральных кислот. Коэффициент вариации рН Н20 и рН KCl в ржавоземах и буроземах ниже, чем в аллювиальных почвах, что указывает на более однородные условия формирования этих почв в сравнении с аллювиальными почвами. Для Al³⁺ и Н⁺ показатель V остается высоким, сопоставимым с аллювиальными почвами. Доверительные интервалы для всех переменных в ржавоземах и брунеземах также сопоставимы с аллювиальными почвами и не позволяют сделать каких-либо заключений.

ВЫВОДЫ

Генезис аллювиальных почв отражает высокую степень варьирования значений рНН20 и рНKCl, а также содержания Al3+ и Н+, что выражается в высоких коэффициентах вариации, которые для рН составляют от 3 до 20 и для Al3+ и Н+ – от 50 до 280. В целом кислотность снижается в пойме верхнего и среднего Амура в направлении: аллювиальные болотные (торфяно-глеевые и перегнойно-глеевые) почвы (3.9–4.2), остаточно аллювиальные (ржа-воземы и брунеземы) почвы (3.9–4.6), аллювиальные серогумусо- вые глееватые почвы (3.9–4.8), аллювиальные серогумусовые (4.3–5.2). Почвы поймы верхнего Амура более кислые, в среднем значение рНKCl меньше на 0.2–0.4, тогда как почвы среднего течения характеризуются более интенсивным варьированием значений рН, Al3+ и Н+, что указывает на более разнородные условия почвообразования. В аллювиальных почвах кислотность преимущественно обусловлена органическими кислотами и катионами Al3+, в остаточно-аллювиальных ржавоземах и брунеземах, вероятно, – соединениями железа. Коэффициент регрессии позволяет судить о кислотно-основных функциональных группах органического вещества, формирующих реакцию среды почв. Коэффициент больше единицы указывает на органическую природу кислотности, ниже единицы – на преобладание минеральных кислот.