научная статья по теме ПОЧВЫ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ДЖУЛУКУЛЬСКОЙ КОТЛОВИНЫ, РЕСПУБЛИКА АЛТАЙ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ПОЧВЫ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ДЖУЛУКУЛЬСКОЙ КОТЛОВИНЫ, РЕСПУБЛИКА АЛТАЙ»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2015, № 6, с. 656-667

ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ

УДК 631.4

ПОЧВЫ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ДЖУЛУКУЛЬСКОЙ КОТЛОВИНЫ,

РЕСПУБЛИКА АЛТАЙ

© 2015 г. Н. В. Гопп

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, 630090, Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева, 8/2

e-mail: natalia.gopp@gmail.com Поступила в редакцию 20.03.2013 г.

Изучены почвы юго-западной части Джулукульской котловины (Улаганский р-н, Республика Алтай). Почвы относятся к двум отделам: альфегумусовым (различные типы подбуров) и железисто-метаморфическим (ржавоземы). Почвы элювиальной части катены (дерново-подбуры иллювиально-железистые) развиваются на элюво-делювии магматических и метаморфических пород с щебнисто-стью до 80% объема, их высокая пористость обеспечивает миграцию и осаждение гумусово-желези-стых соединений в виде кутан на поверхности минеральных зерен и щебня. Почвы аккумулятивной части катены (подбуры грубогумусированные мерзлотные, подбуры глееватые мерзлотные) формируются на моренных отложениях суглинисто-песчаного состава с щебнистостью до 30% объема. Для этих почв характерны слабовыраженные признаки альфегумусовой миграции, наличие мерзлого водоупорного горизонта, высокое содержание гумуса и тиксотропность в надмерзлотной части профиля. Также для этих подбуров отмечены близкая к нейтральной величина рН в нижних горизонтах, насыщенность основаниями около 80%, что не соответствует описанию, представленному в классификации почв России. Вероятно, это связано с локальным перемешиванием продуктов выветривания пород различного происхождения (магматических, метаморфических и осадочных) в период деградации ледника. Ржавоземы формируются на выпуклых склонах на элюво-делювии магматических и метаморфических пород (гранитах, метаморфических сланцах, красноцветных песчаниках и др.). Отличительной особенностью этих почв является ржаво-бурый цвет и щебнистость всех горизонтов профиля. Химические свойства ржавоземов сходны со свойствами почв из отдела альфе-гумусовых, формирующихся в автоморфных условиях (кислая и слабокислая реакция среды, ненасыщенность основаниями, высокое содержание углерода в органогенном и минеральных горизонтах).

Ключевые слова: генезис и классификация почв, подбуры, ржавоземы, картография почв, криогенез, Entic Podzol, Spodic Cryosol.

Б01: 10.7868/80032180X15060040

ВВЕДЕНИЕ

Материалы о почвах высокогорий юго-восточного Алтая опубликованы в ряде работ [3, 11, 13, 16]. Территория Джулукульской котловины в почвенном отношении исследована слабо в связи с ее труднодоступностью. Преобладающими на обследованном участке являются почвы тундрово-степных ландшафтов: дерново-подбуры иллюви-ально-железистые, подбуры грубогумусирован-ные мерзлотные, подбуры глееватые мерзлотные. В классификации 1977 г. [9] изучаемые почвы отсутствуют. Ранее исследуемые почвы относились к различным подтипам горно-тундровых, горнолуговых и горных лугово-степных почв высокогорий (на высотах 1500—3500 м) [11, 16].

По физико-географическому районированию Джулукульская котловина относится к юго-восточной Алтайской провинции, Джулукульский район [2]. С северо-запада ее границей служит тектонический склон Шапшальского хребта, с за-

пада и юга — небольшие тектонические уступы Верхне-Чулышманского и Монгун-Тайгинского массивов [5]. Средние высоты составляют более 2000 м. Тип климата — резко континентальный, семигумидный. Рельеф котловины — холмисто-увалистый ледниково-аккумулятивный (морены максимального и постмаксимального оледенения). В котловине распространены тундрово-степные ландшафты, для которых характерно тесное соседство растительности степей и высокогорных тундр [2, 12, 16]. Причины такого контрастного соседства Куминова [12] связывает с влиянием рельефа, так как неровности поверхности вызывают изменение теплового и водного режима почв, а в связи с этим и поселение видов растений резко различной экологии. Кроме того, территория исследования интересна распространением островной мерзлоты и своеобразной высотной зональностью, для которой характерно отсутствие пояса лесных почв и соответственно

Высота, м ™-4400 ®-3000 2000 -1000 -500 -150 50°с.ш

" 89°40' в. д. _89°45' в. д.

о-

Высота, м

(2450 2400 2350

_ 2300

-2280 2260 2240 2220 2200

0 12 3 4 км

Рис. 1. Территория исследования и расположение катены (показана черной линией).

древесной растительности. Причины такого распределения высотных поясов Петров [16] связывал с особенностями циркуляции атмосферы, активизацией циклонов на передовых хребтах горной страны и нарастанием континентальности климата при продвижении с северо-запада на юго-восток.

Цель исследований — изучить физико-химические свойства и закономерности пространственной дифференциации почв юго-западной части Джулукульской котловины.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Катену (рис. 1, 2) заложили в юго-западной части Джулукульской котловины (Улаганский р-н, Республика Алтай).

Исследование физико-химических свойств почв осуществляли по следующим методикам: содержание углерода — методом мокрого сжигания по Тюрину, обменных катионов — по Шол-ленбергеру, гигроскопической влаги — весовым методом, кислотность — потенциометрическим методом, оксалаторастворимого железа — по Там-му (экстракцию оксалатным раствором проводили в темноте), обменную кислотность (рН солевой) — по Дайкухара, подвижный алюминий — по Соколову, обменный водород — по Гедройцу, гидролитическая кислотность — по Каппену [1]. Гранулометрический состав почв определяли по методу Качинского [18]. Диагностику почв вели по новой классификации [8, 15]. Почвенное картографирование проведено в масштабе 1 : 100000. Для выявления ареалов почв построили серию тематических карт с использованием наземных, аналитических, спутниковых данных (рис. 3) [4]. На следующем этапе полученную серию темати-

ческих карт использовали в алгоритме "дерево решений" (рис. 4), который позволяет автоматизировано выделять ареалы почв согласно заданным условиям. Расчет карт (основные формы земной поверхности, содержание физической глины) проводили в программе ГисЭко [26]. Карту увлажненности почв составляли согласно шкалам увлажнения Раменского [19], на основе косвенных признаков, где индикаторами являлись растительные формации и их положение в рельефе. Данные для карты запасов надземной фито-массы рассчитывали на основе спутникового снимка SPOT 4 и полевых данных о запасах надземной фитомассы растительных сообществ [4].

Климат территории исследования резко континентальный. Средние температуры: годовая — 5... —6°С, января — 23°С, июля +14°С. Сумма средних суточных температур воздуха выше +10°С равна 800°С. Количество осадков колеблется в пределах от 400 до 500 мм/год. Продолжительность безморозного периода — 60 дней. В долине р. Чулышман и Джулукульской котловине высота снежного покрова от 10 до 35 см [2]. Длительный период радиационного выхолаживания приземного слоя воздуха в зимний период сопровождается развитием мощной инверсии температуры и застоем переохлажденного воздуха в котловине, в результате происходит глубокое (более 2 м) промерзание грунта [14].

По происхождению рельеф Джулукульской котловины является аккумулятивным озерно-ледниковым [5]. Высотные отметки днища котловины составляют 2000—2200 м. В котловине сохранились многочисленные хорошо выраженные в рельефе ледниково-аккумулятивные формы, свидетельствующие о сравнительно недавнем за-

ПБИЖ Высота, д

2375 2350 2325 2300 2275 2250 2225

—-------------ГПБгр ПБД

Р4 Р5

шшЛшшш—ттЩ*-

2.0

Расстояние, км

2.5

3.87

4 5

ПБ^б

Ржгр 7

ПБг 8 ПБгр 9 ПБД 10

v'OO С ч>0 сэр

12

13

Рис. 2. Комплексный ландшафтный профиль в Джулукульской котловине. Условные обозначения: растительность: 1 — осоково-разнотравно-злаковая; 2 — кустарниково-шикшевая ерниковая тундра; 3 — ерниковая тундра; 4 — разнотравно-моховая кустарниковая тундра; 5 — разнотравно-злаковая кобрезиевая тундра; почвы: 6 — ПБд™, дерново-под-бур иллювиально-железистый; 7 — Ржгр, ржавозем грубогумусированный; 8 — ПБг, подбур глееватый мерзлотный; 9 — ПБгр, подбур грубогумусированный мерзлотный; 10 — ПБдг, дерново-подбур глееватый мерзлотный; почвообра-зующие породы: 11 — элювий и элюво-делювий коренный пород (песчаники, граниты, гравелиты, красноцветные песчаники, метаморфические сланцы) и продукты их выветривания, щебнистость 60—80%; 12 — мерзлые моренные отложения (суглинисто-песчаные отложения, перемешанные с галькой, щебнем и окатанными валунами), щебнистость 20—50%; 13 — расположение разреза.

Рис. 3. Тематические слои, используемые в алгоритме (растровое представление данных).

полнении котловины льдом [21, 22]. К таковым можно отнести моренные образования в виде гряд и холмов (относительные высоты от 5 до 40 м). Различные криогенные процессы (пучение, со-лифлюкция, мерзлотная сортировка, термокарст) создают формы микрорельефа: пятна-медальоны, кольцевые каменные выкладки и др.

Значительное распространение имеют отложения четвертичной системы, представленные ледниковыми, водно-ледниковыми, пролюви-альными отложениями в различных вариациях со щебнистыми суглинками, галечниками, валун-никами [2, 23]. Отложения нижнего плейстоцена

отличаются бурой окраской, связанной с повышенным содержанием оксидов железа. При переходе отложений нижнего плейстоцена в озерные фации их окраска становится желтовато-серой из-за присутствия закисного железа [6]. В верхнем плейстоцене осадконакопление было тесно связано с ледниковыми процессами, отложения которых литологически резко отличаются от нижнеплейстоценовых отсутствием следов выветривания и ожелезнения пород, они имеют преимущественно серую и палево-серую окраску [6]. Петрографический состав отложений отвечает составу пород, развитых на склонах и в северной части

Рис. 4. Схема алгоритма "дерево решений". Условные обозначения: П1 — элюво-делювий коренных пород; П2 — мерзлые моренные отложения; ЗПФ — запасы наземной фитомассы; ТЗП — типы земной поверхности; У — увлажненность (48 — класс сухо-лугового увлажнения; 57 — класс влажно-лугового увлажнения; 67 — класс сыролугового увлажнения). 1 — переход к тематическим слоям, характеризующим степень насыщенности о

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