ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2004, № 5, с. 28-35
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ СТАТЬИ
УДК 630*1:631.48:634.94
ВЕТРОВАЛЬНЫЕ НАРУШЕНИЯ В ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ ЗАПОВЕДНИКА "КАЛУЖСКИЕ ЗАСЕКИ"*
© 2004 г. М. В. Бобровский
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН 142290 Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2 Поступила в редакцию 22.02.2004 г.
На основе макроморфологических данных о строении 176 почвенных профилей проведен анализ встречаемости следов ветровальных педотурбаций в разных типах почв заповедника "Калужские засеки". Элементы погребенных ветровально-почвенных комплексов диагностируются в профиле как гетеро-полиморфоны с определенным набором свойств. Морфологические признаки ветровальных педотурбаций отмечены в 100% разрезов суглинистых почв, в 94% разрезов песчаных почв. Описаны особенности вывальных педотурбаций песчаных и суглинистых почв; выделены морфологические группы почв по особенностям выраженных в профиле педотурбаций. Исследование современных ВПК на территории заповедника, образованных в результате ветровала деревьев различных видов, показало отсутствие заметных отличий их параметров от параметров погребенных ВПК.
Педотурбации, ветровалъно-почвенный комплекс, морфоны, макроморфологический анализ почвенного профиля.
Одним из наиболее распространенных результатов естественного отмирания деревьев в лесной зоне являются ветровалы: выпадение деревьев, сопровождающееся отторжением участков корне-обитаемого слоя почвы корнями. Для обозначения ветровальных нарушений используют термины "вывал", "выворот" и др., а для почвенной части ветровала часто применяют термин "ветровальный почвенный комплекс" (ВПК). Механизмам образования ВПК, изменениям почвенного и растительного покрова при ветровале, роли ВПК в динамике биогеоценозов посвящена обширная литература [1, 5-7, 9, 10, 14, 17, 20, 21]. Однако основная часть опубликованных работ связана с исследованием вПк в таежных лесах [5, 6, 20, 21] и лишь незначительная - с ВПК широколиственных лесов [14, 17]. При этом наиболее хорошо исследованы параметры современных ВПК, элементы которых имеют контакт с дневной поверхностью. Целью нашего исследования являлся макроморфологический анализ ВПК в широколиственных лесах как современных ВПК, так и элементов погребенных ВПК, следы которых присутствуют в почве.
В процессе работы решались задачи изучения современных ВПК и исследования количественных параметров ветровальных педотурбаций в почвенных профилях на территории заповедника "Калужские засеки", расположенного в зоне широколиственных лесов. Для описания почв, формирующихся при участии педотурбаций, были привлечены негоризонтные морфологические
*Работа поддержана ШТА8 (01-0633, 01-512).
характеристики почвы. Наиболее результативным оказалось рассмотрение структуры почвы на уровне морфонов и их сочетаний [12].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
Государственный природный заповедник "Калужские засеки" (организован в 1992 г.) находится на юго-востоке Калужской обл. на территории, пограничной с Орловской и Тульской областями. Объектом нашего исследования служили почвы двух лесничеств заповедника: Ульяновского (площадь 6749 га, Северный участок заповедника) и Ягоднен-ского (площадь 7136 га, часть Южного участка).
В пределах заповедника (на территории бывших Козельских-Столпицкой и Дубенской засек) сохранились уникальные массивы многовидовых широколиственных лесов (дубрав). В древостое преобладает дуб черешчатый, возраст которого на отдельных участках засек близок к 300 годам. Максимальный возраст деревьев других широколиственных видов (ясеня, липы, вяза, кленов остролистного и полевого) более 120 лет. Помимо различных вариантов широколиственных лесов, на территории заповедника представлены осинники, березняки, сосняки, ельники, черноольшаники; очень небольшую площадь занимают луга [4, 15, 19].
Заповедник находится в пределах Русской платформы, в северо-западной части Среднерусской возвышенности. Преобладают высоты 150250 м над ур. моря, наивысшая точка 275 м. Рельеф образован в основном пологохолмистым по-
Встречаемость основных типов почв в различных растительных сообществах заповедника "Калужские засеки", число описанных профилей, шт.
Почва Растительное сообщество* Всего
M Q Pp BN BM PnN PnM PnF PcN PcB QPcN
Подзол 2 1 8 1 12
Дерново-подзолистая 1 3 1 2 1 2 1 1 12
Дерновая альфегумусовая 2 24 1 4 2 8 4 9 7 2 7 70
Подзолистая 2 2
Дерново-подзолистая 3 32 4 1 2 1 2 45
Серая 2 11 1 2 16
Темногумусовая 1 13 14
Дерновая 2 3 5
* М - мезофитный луг, Q - широколиственный лес, Рр - осинник, БК - березняк неморальный, ВМ - березняк лугово-опу-шечный, РпК - сосняк неморальный, РпМ - сосняк лугово-опушечный, РпБ - сосняк боровой (пирогенный), РсК - ельник неморальный, РсВ - ельник бореальный, QPcN - елово-широколиственный лес неморальный.
кровом ледниковой морены, эрозионный, особенно густо расчлененный овражно-балочной и речной сетью в восточной части Северного участка и на Южном участке заповедника. Коренные породы представлены отложениями мелового периода. Мощность четвертичных отложений (покровных и моренных суглинков, водноледниковых песков) не превышает 20 м. В соответствии с почвенно-геогра-фическим районированием Нечерноземья [18] территория заповедника находится на стыке Среднерусской провинции серых лесных почв и Среднерусской южнотаежной провинции дерново-подзолистых среднегумусированных почв.
Исследования проводили в 1996-2001 гг. при помощи макро- и мезоморфологических методов анализа почвенного профиля. В их основу положена общепринятая схема морфологического описания почвенного профиля [16]. Обычно описывали строение 2-4 стенок разреза, делались зарисовки и фотографии. Всего на территории заповедника описано более 200 почвенных профилей. Как правило, разрез имел длину 1.3-1.8 м, ширину 0.8-1.0 м. В отдельных случаях он представлял собой траншею длиной до 4 м. Глубина разреза определялась характером его строения (прежде всего мощностью горизонта В). Помимо полнопрофильных разрезов выполнялись прикопки глубиной около 70 см.
Анализ встречаемости следов ветровальных пе-дотурбаций в почвах заповедника, сформированных на суглинистых и песчаных почвообразующих породах, проведен на базе макроморфологических данных о строении профилей. Основное внимание уделялось строению морфонов в составе гетеропо-лиморфонов, почвенных горизонтов [12, 14].
По материалам полевых почвенных описаний составлена база данных (MS Access), состоящая из двух основных таблиц: первая содержит информацию о таксономии профиля и условиях его местоположения (адресная привязка, положение в рельефе, тип растительного сообщества и др.), вторая форма
содержит описания морфологических свойств профиля по горизонтам или гетерополиморфонам. Количественный анализ морфологических характеристик почв проведен по данным 176 профилей (123 полнопрофильных разрезов, 53 прикопок), занимающих автоморфное положение в рельефе. Для изучения современных ветровальных педотур-баций проведены измерения параметров ВПК, образованных в результате ветровала деревьев разных видов на песчаных и суглинистых почвах.
Список основных (наиболее широко представленных на территории заповедника) типов пост-литогенных почв и их встречаемость в различных растительных сообществах представлены в таблице. Названия таксонов почв приведены в соответствии с "Классификацией почв России" [11]. Типы растительных сообществ заповедника были определены нами ранее [4, 19] по эколого-це-нотическому принципу: по виду-доминанту древостоя и доминирующей эколого-ценотической группе в травяном покрове. Использовался следующий набор групп: неморальная (широколиственных лесов), бореальная (темнохвойных лесов), нитрофильная (черноольшаников), боровая (сосновых лесов), лугово-опушечная (открытых местообитаний), водно-болотная. Дополнительно выделены неморальные хвойно-широколиствен-ные леса, в большинстве представляющие собой старовозрастные смешанные культуры дуба и ели на лесной территории. В этой работе не рассматривались почвы на участках растительных сообществ, существование которых тесно связано с гидроморфными местообитаниями: пойменных черноольшаников, ивняков, гигрофитных лугов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследования погребенных ВПК в почвенном покрове заповедника. Морфологические признаки ветровальных педотурбаций отмечены в 100% разрезов суглинистых почв (от об-
20
н
В
О
§ 15
■е
о &10
о
5 5
к
6
1
30 25 20 15 10 5 0
: I
— I М I I I Ш I ЕЗ
□ 1
и 2
и 3
□ 4
151 5
Ш 6
■ 7
И 8
40 60 80 100 120 160 200 " 40 60 80 Наибольшая глубина ветровальных педотурбаций в профиле, см
100 120
Рис. 1. Распределение наибольших глубин диагностируемых ветровальных педотурбаций (западин ВПК) в различных типах почв на песчаных (А) и суглинистых (Б) отложениях на территории заповедника "Калужские засеки": 1 - подзол, 2 - дерново-подзол, 3 - дерновая альфегумусовая, 4 - подзолистая, 5 - дерново-подзолистая, 6 - серая, 7 - темно-гумусовая, 8 - дерновая.
0
щего числа полнопрофильных разрезов) и в 94% разрезов песчаных почв. Число вывалов, диагностируемых в одном разрезе длиной около 1.5 м, составило от одного до восьми.
Исследованные почвы существенно разнятся по максимальной глубине ветровальных педотурбаций, образы которых удалось диагностировать в профиле (рис. 1). В целом для песчаных почв характерен больший диапазон глубин ветровальных западин при меньшей величине модальных значений. В профилях, имеющих двучленное строение (песчаная толща подстилается моренным суглинком или известняком), нижняя граница западин часто совпадает с глубиной залегания почвоподстилающей породы (в исследованных почвах 30-210 см). Основная часть диагностированных западин в профилях суглинистых почв имеет глубину 50-90 см. Нужно, однако, учесть, что значительное число западин могло быть не описано ввиду сравнительно небольшой контрастности материала отсыпки и его последующей маскировки в ходе элювиально-иллювиальных процессов.
К настоящему времени предложено множество вариантов класс
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.