научная статья по теме ПОЧВЫ СЕВЕРО-ЗАПАДА БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ (БАССЕЙН Р. ОРТИН) Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ПОЧВЫ СЕВЕРО-ЗАПАДА БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ (БАССЕЙН Р. ОРТИН)»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2004, № 7, с. 792-803

ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ

УДК 631.44:551.435.122:504.53.054:553.982:550.812

ПОЧВЫ СЕВЕРО-ЗАПАДА БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ

(БАССЕЙН р. ОРТИН)*

© 2004 г. Г. В. Русанова, С. В. Денева, В. В. Канев

Институт биологии Коми научного центра УрО РАН, 167610, Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28

Поступила в редакцию 07.02.2003 г.

Приведена детальная характеристика почв бассейна р. Ортина (северо-запад Большеземельской тундры), определено их классификационное положение, дана оценка влияния свойств почв на состояние биоразнообразия. Отмечены различия в проявлении процессов почвообразования в почвах под реликтовыми островками елового леса и тундровыми сообществами.

ВВЕДЕНИЕ

Состояние почвенного покрова является одним из факторов, определяющих биоразнообразие растительных сообществ, сохранение которого признано главной проблемой современности. Деградация тундровых почв, имеющая тенденцию к усилению в последнее время изменение физико-химических параметров почв, вызывают исчезновение многих растений и замену их другими, адекватными изменившимся условиям. Поэтому изучение формирования криогенных почв, их физико-химических свойств, обеспечивающих условия обитания растений, является особенно актуальным.

Несмотря на длительную историю исследований почв тундровой зоны, к настоящему времени лучше изучен Азиатский сектор. Особенности почв субарктической тундры Восточно-Европейского сектора детально рассмотрены в обобщающей работе Игнатенко [8], а почв горных тундр Кольского п-ва и Полярного Урала освещены в монографии Таргульяна [19]. Более ранние работы [7, 12, 16, 18] посвящены различным вопросам генезиса и классификации криогенных почв. Особенности почвообразования в криогенном секторе в связи с экзогенезом рассматриваются в работе Соколова [15]. Автором подчеркивается, что преобладающими моделями почвообразования в этом секторе являются полигенетичные, синли-тогенные, криогенные и другие сложные генетические модели.

В ряде работ констатируется связь биоразнообразия растительного покрова с качеством почв, составом почвообразующих пород, гетерогенностью почвенных процессов, богатством ми-коризообразователей [21, 23, 24, 26]. Уменьшение биоразнообразия связано с антропогенным

воздействием как на растительный, так и почвен-

*

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ,

грант < 99-04-48621.

ный покров [4-6, 10, 28]. Главная роль в поддержании биоразнообразия принадлежит почвенному органическому веществу, благодаря многостороннему его воздействию не только на процессы почвообразования, но и на функционирование экосистем. Почва в экосистеме играет трансфор-мационно-трофическую роль, а не только субстратную роль [17].

Целью данной статьи является характеристика морфогенетических особенностей практически неизученных почв северо-западной части Большеземельской тундры (бассейн р. Ортина), определение их классификационного положения и оценка влияния свойств почв на состояние биоразнообразия растительных сообществ.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Исследованы почвы северной границы подзоны южных гипоарктических тундр, в западной части Большеземельской тундры (бассейн р. Ортина), вблизи дельты р. Печора (64° с.ш. и 54° в.д.). Рельеф центральной и южной частей исследуемого района холмисто-увалистый (60-80 м над ур. м.), представляет ледниковые формы, а к северу - более выровненный (20-40 м над ур. м.), отражает морские трансгрессии. В качестве почвообразующих пород служат ледниковые моренные отложения, морские и флювиогляциальные пески. Район характеризуется островным типом распространения многолетнемерзлых пород.

Естественная растительность представлена ерниковыми сообществами, распространенными как на дренированных склонах, так и плоских водоразделах. Выпуклые дренированные участки склонов и водоразделов занимают кустарничко-вые тундры, являющиеся зональным типом северных гипоарктических тундр. Шлейфы склонов и депрессии заняты болотами, а днища лощин и нижние части пологих склонов - ивняками разнотравно-моховыми. Небольшие участки заняты

пойменными лугами. Присутствуют островки еловых лесов и березовых редколесий не только на пойме, но и на плакорных местообитаниях.

Характеристика почв дается для более распространенных группировок растительности, приуроченных к исследуемому району. Названия почв даны в соответствии с "Классификацией почв России" [9] и Атласом Арктики [3]. Аналитические исследования проводились по общепринятым методикам. Качественный состав гумуса определен по укороченной схеме Кононовой-Бельчиковой с использованием пирофосфатной вытяжки [1].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Альфегумусовые почвы. В условиях свободного поверхностного и внутреннего дренажа на рыхлых отложениях легкого гранулометрического состава под тундровыми и лесными формациями (в тундре) формируются почвы, относящиеся к отделу альфегумусовых, типам под-буров и подзолов.

Подбуры. На слоистых супесчано-легкосугли-нистых породах выпуклых частей и покатых склонов возвышенностей, в пятнисто-бугоркова-той, с сухими бугорками тундре, под ерниково-ив-няковой лишайниково-моховой растительностью формируются слабо дифференцированные почвы - подбуры.

Разр. 38 заложен на высокой террасе р. Орти-на, выпуклой части бугра, представляющей пят-нисто-бугорковатую ерниково-ивняково-лишай-никово-моховую тундру. Мерзлота на глубине 72 см.

О(АТ), 0-7 см. Темно-бурый, рыхлый, влажный грубогумусовый слой.

BH, 7-13 см. Светло-кофейного цвета, прогу-мусированный, пористый, комковатой структуры, влажный, супесчаный.

BI, 13-42 см. Бурый, однородно окрашенный, насыщен влагой, легкосуглинистый.

ВС§, 42-72 см. Сизоватый легкий суглинок, тиксотропный, с мелкой щебенкой.

Почва: подбур глееватый.

Подбуры глееватые, сформировавшиеся на моренных отложениях, с близким залеганием мерзлоты, имеют типичный для них морфологический профиль с иллювиальными горизонтами под органно-аккумулятивным и над оглеенным тиксотропным, над мерзлотой. Супесчано-легко-суглинистые моренные отложения характеризуются преобладанием фракций мелкого песка и крупной пыли, присутствием валунов в надмерз-лотном слое (табл. 1). Содержание ила равномерно распределено в профиле, с незначительным накоплением над мерзлотой. Соотношение фрак-

ций мелкого песка и крупной пыли, заметно изменяющееся по профилю, свидетельствует об исходной неоднородности породы. Почва характеризуется высокой кислотностью, сравнительно небольшим содержанием поглощенных оснований (табл. 2). Отмечается биогенная аккумуляция поглощенных оснований в гор. О(АТ), слабый вынос и некоторое накопление над мерзлотой. Профильная дифференциация полуторных оксидов наиболее четко видна при рассмотрении данных по содержанию их аморфных (оксалатнорас-творимых) соединений. Изменение по профилю подбура этих соединений незначительное, можно отметить тенденцию к накоплению в средней части. Гор. ВН характеризуется толстыми бурыми гумусово-Бе пленками на поверхности минеральных зерен и аморфными коричневыми скоплениями в пустотах. В нижележащих горизонтах подобных иллювиальной аккумуляции гумусово-Бе-тонкодисперсной массы не отмечено.

Изменение по профилю содержания углерода и азота является убывающим: максимальное их количество отмечено в гор. О(АТ). Затем происходит резкое убывание в верхней части минеральной толщи, представленной гор. ВН, и постепенное - с глубиной. Достаточно высокое соотношение С : N свидетельствует о грубогумусовом характере органического вещества, низкой степени его разложения.

В составе группы гуминовых кислот в подбуре преобладает фракция ГК-1 (табл. 3). Фракция ГК-2, связанная в основном с кальцием, находится в незначительных количествах. С глубиной ее содержание увеличивается, особенно в легкосуглинистом, более обогащенном обменным кальцием, гор. В1. В составе группы фульвокислот наблюдается преобладание "подвижных" фракций ФК-1а, ФК-1, фракция ФК-2 сосредоточена в гор. ВН. Величина нерастворимого остатка уменьшается вниз по профилю, в то время как сумма фракций гуминовых и фульвокислот имеет большие величины в средней и нижней частях профиля, что связано с потечным характером гумуса. Отношение С гк/С фк, близкое к 1 в гор. О(АТ) уменьшается с глубиной. Для тундровых почв характерно резкое разграничение биогенно-акку-мулятивного слоя от минеральной толщи, образование в нижней части подстилки, на границе с минеральным профилем, специфического гумусового субгоризонта криогенно-коагуляционного происхождения. В последнем закрепляются продукты преобразования органических остатков, в том числе крупнодисперсные гуминовые вещества [2]. Подтягивание растворов к фронту промерзания и образование агрегатов криокоагуляцион-ного генезиса способствует сорбции гуминовых кислот на поверхности этих агрегатов в виде бурых пленок. Часть органических веществ сосредоточена в биогенных агрегатах-копролитах.

Таблица 1. Гранулометрический состав почв

Разрез Горизонт Глубина, см

38 BH 7-13

Bl 13-42

BCg 42-72

17 BHF 7-22

BH 22-34

BC 34-51

II E 51.5-55

II BHF 55-70

28 AT 4-12

BF 12-18

BC 18-29

II E 29-39

II BF 39-61

1-K BHF 13-14

BF 14-40

BC 40-50

BC 55-60

37 E 13-21

BH 21-33

27 Bg 7-24

G 36-60

12 Eg 20-29

BH 29-40

Гигроскопическая влага, %

Потеря от обработки HCl, %

Содержание фракций в процентах (размер частиц в мм)

1-0.25 0.25-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001 <0.001

Сумма частиц

>0.01 <0.01

1.2 1.3

0.8

0.4 0.8 0.5 0.4 1.2

0.8 0.4 0.4 0.4 0.3

Не опр.

»

»

»

0.2 1.0

2.8 2.9

Подбур глееватый

0.8 0.6 1.1

11

8 9

62 44 51

11

24 17

4 6

5

Подбур на иллювиально-железистом подзоле

0.5 0.3 0.2 0.2 2.2

13

4

5 2

10

80 84 60 91 76

2 4 30 4 7

0 1 0 0 0

Подбур на иллювиально-железистом подзоле

0.6 0.6 0.4 0.4 0.4

23 7 17 7 1

70

87 80

88 87

0 1 0 1 0

2 1 1 0 1

Подзол иллювиально-железистый

1.5 18 75 2 0

1.4 10 84 1 0

0.8 20 73 2 0

0.4 10 84 1 0

Подзол иллювиально-гумусовый

0.3 0.9

1.3 1.9

17

30

78 62

Глеезем торфянистый

20 32

20 6

1

2

12 10

Торфяно-подзол глеевый иллювиально-гумусовый

0.2 0.5

0.5 0.3

15 13

76 78

1

2

3 9

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком