научная статья по теме ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АВТОМОРФНЫХ ПОЧВ РАВНИННЫХ И ПРЕДГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРНОГО МАКРОСКЛОНА ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА (В ПРЕДЕЛАХ КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ) Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АВТОМОРФНЫХ ПОЧВ РАВНИННЫХ И ПРЕДГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРНОГО МАКРОСКЛОНА ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА (В ПРЕДЕЛАХ КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ)»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2015, № 3, с. 347-359

БИОЛОГИЯ ПОЧВ

УДК 631.461

ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АВТОМОРФНЫХ ПОЧВ РАВНИННЫХ И ПРЕДГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРНОГО МАКРОСКЛОНА ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА (В ПРЕДЕЛАХ КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ)

© 2015 г. О. Н. Горобцова, Ф. В. Хежева, Т. С. Улигова, Р. Х. Темботов

Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова КБНЦРАН, 360000, КБР, Нальчик, ул. И. Арманд, 37-а

e-mail: iemt@mail.ru Поступила в редакцию 13.12.2013 г.

Проведен сравнительный анализ биохимических свойств основных типов автоморфных почв, сформированных в различных биоклиматических условиях эльбрусского и терского вариантов поясности в пределах Кабардино-Балкарии. Отмечено, что природно-климатические особенности рассмотренных вариантов поясности оказывают заметное влияние на структуру почвенного покрова исследуемой территории. Показано, что соотношение активности ферментов классов оксидаз и гидролаз весьма чутко отражает условия увлажнения, в которых формируются исследуемые почвы. В засушливых условиях активнее протекают окислительно-восстановительные процессы, а в более влажных — гидролитические. Дана сравнительная оценка уровня биологической активности изученного ряда автоморфных почв с использованием интегрального показателя эколого-биологиче-ского состояния почв.

Ключевые слова: Центральный Кавказ, северный макросклон, варианты поясности, автоморфные почвы, ферментативная активность, уреаза, фосфатаза, инвертаза, каталаза, дегидрогеназа, интегральный показатель эколого-биологического состояния почв.

БО1: 10.7868/80032180X15010074

ВВЕДЕНИЕ

На территории Кабардино-Балкарской республики (КБР), площадь которой составляет 12470 км2, представлено 29 типов горных и равнинных почв, а число их разновидностей превышает 1500 [16, 17]. Столь разнообразный почвенный покров сформировался в условиях сложного рельефа при взаимодействии экологических факторов широтной зональности и высотной поясности. Равнинная часть республики включает в себя степную зону, граничащую с поясом луговых степей и лесостепным поясом [19]. Расстояние от северо-восточных границ Кабардино-Балкарии на юго-запад до предгорных районов составляет всего 70—80 км, но и на столь небольшой площади представлены автоморфные почвы, типичные для целого ряда почвенно-климатических зон. Здесь сформировались почвы сухой степи (темно-каштановые), степи (черноземы южные и обыкновенные), лесостепи (черноземы типичные, выщелоченные и оподзоленные), а также развивающиеся под биоценозами широколиственных лесов серые лесные почвы, распространенные на границах степной зоны (от 170 до 400 м над ур. м.) и предгорья (от 500 до 700 м над ур. м.). Объяснение такому разнообразию автоморфных почвенных типов на

столь малой территории нужно искать и в проявлении особых условий почвообразования, сформировавшихся в разнообразных физико-географических и природно-климатических условиях.

В научной литературе [11, 13] содержатся данные, характеризующие почвы республики, их морфологические и физико-химические свойства, рассматриваются различия, проявляющиеся у генетически близких почв, в зависимости от особенностей условий их формирования. Проводились работы по естественно-географическому районированию как равнинной, так и горной частей республики [12]. Авторы указывают на наличие двух типов структур вертикальной поясности, различающихся поясным спектром, граница между которыми проходит по р. Баксан. Однако в имеющихся сведениях нет данных, описывающих их биологические свойства, в том числе и такой важный показатель, как ферментативная активность, хотя изучение биологических свойств почв открывает перед исследователями целый ряд самых разнообразных возможностей. Ферментативная активность, по мнению Хазиева, является интегральным выражением биохимической активности почвы [22], которая в свою очередь может служить индикатором, отражающим важ-

нейшие почвообразовательные процессы и позволяющим раскрыть закономерности генезиса почв и формирования ее плодородия [8, 9, 22].

Исследования биологических свойств почв степной зоны и предгорий Кабардино-Балкарии представляют не только теоретический, но и практический интерес, так как именно эти районы составляют основной фонд сельскохозяйственных угодий республики.

Для характеристики биологической активности почвы нередко применяется определение активности ферментов классов оксидаз (каталаза, де-гидрогеназа), деятельность которых характеризует окислительно-восстановительные условия в почве, а также гидролаз (уреаза, фосфатаза, инверта-за), катализирующих гидролитические процессы минерализации органических веществ [8, 22].

Цель исследования — изучить эколого-геогра-фические закономерности изменения биологической активности автоморфных типов почв равнинной и предгорной частей северного макросклона Центрального Кавказа (в пределах Кабардино-Балкарии), связанные с различием биоклиматических условий терского и Эльбрус -ского вариантов поясности.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Объектом исследования являются автоморф-ные почвы, сформированные в степной зоне, а также в поясе луговых степей эльбрусского варианта (северо-западная часть КБР) и лесостепном — терского варианта поясности (юго-восток КБР).

Район исследований охватывает территорию равнинной части республики и граничащую с ней часть предгорий. Основной массив изучаемых почв расположен на наклонной Кабардинской равнине, абсолютные высоты на большей части которой составляют 170—400 м над ур. м. Однородность равнинного рельефа нарушается на северо-востоке вклинивающимися отрогами Терского хребта. Равнина в юго-западной части республики постепенно переходит в предгорья, высота которых в изучаемом районе составляет около 400—600 м над ур. м.

Равнинные степные пространства покрыты мощным чехлом четвертичных отложений, которые состоят из лёссовидных суглинков и делювиальных глин, их мощность достигает 1.5—2 м, а в понижениях — нескольких десятков метров [13]. Почвообразующими породами предгорных территорий также служат лёссовидные суглинки и глины, для которых характерны тонкопористое сложение, высокая карбонатность и крайне незначительное содержание легкорастворимых солей.

Разветвленная гидрографическая сеть, пересекающая территорию Кабардинской равнины, образована реками, крупнейшими из которых явля-

ются Малка, Черек, Терек, Чегем, Баксан. Их многочисленные притоки и рукава, обширные поймы значительно усложняют рельеф изучаемых территорий, а мощные аллювиальные отложения представлены галечниками, песками, суглинками и глинами. Необходимо отметить, что речная сеть северной части республики, охватывающей территорию эльбрусского варианта поясности, гораздо менее развита по сравнению с юго-восточной (терский вариант поясности). Этот фактор способствует ксерофитизации сформировавшихся здесь природных ландшафтов. Решению проблемы дефицита влаги для сельскохозяйственных посевов способствовало строительство нескольких крупных каналов.

Климат равнинной части Кабардино-Балкарии — умеренно континентальный, с продолжительным безморозным периодом, жарким летом и малоснежной, с частыми оттепелями зимой. Сумма активных температур (>10°С) составляет 3000—3500°С, гидротермический коэффициент <0.9 [1, 17].

Различия биоклиматических условий, наблюдаемые в районе исследований, являются причиной принадлежности изучаемых территорий к двум различным вариантам поясности. Как показано в работах Темботова [19, 20] центральная часть Северного Кавказа относится к восточно-северокавказскому типу, континентальному подтипу поясности, который в пределах республики объединяет эльбрусский и терский варианты. Граница между ними проходит приблизительно по линии гор Дых-тау и Каракая и далее по нижнему течению р. Баксан. На высоте более 1500 м над ур. м. оба варианта обладают одинаковым спектром поясов: нивальный, субнивальный, альпийский и субальпийский.

Ниже указанной высоты наблюдаются различия в поясной структуре терского и эльбрусского вариантов. Они определяются орографическими особенностями данных территорий, наличием и расположением горных хребтов, регулирующих распространение сухих и влажных воздушных потоков, которые формируют характерные для каждого варианта поясности климатические условия (табл. 1).

Терскому варианту поясности соответствует более мягкий и влажный климат, эльбрусскому — более сухой и континентальный. Экосистемы всех высотных поясов эльбрусского варианта характеризуются заметной ксерофитизацией ландшафтов, причиной которой служит пологость склонов, ширина речных долин и свободная циркуляция сухих ветров из Прикаспия. Поэтому эльбрусский вариант имеет черты сухого континентального подтипа полупустынного типа поясности, вследствие чего сплошной пояс широколиственных лесов здесь отсутствует, а лесные биоценозы занима-

Таблица 1. Основные климатические характеристики терского и эльбрусского вариантов поясности (средние данные за 1979-2002 гг. [1])

Название зоны или пояса, высота, м над ур. м.

Среднегодовая Осадки Суммарная испаряемость Коэффициент

температура увлажнения Высоц

воздуха, °C мм/год кого—Иванова

Эльбрусский вариант поясности (метеостанции: г. Прохладный, г. Баксан)

Степная зона, 170—400

Пояс луговых степей, от 400-500 до 700-800

+ 10.12 + 10.45

489 579

876 864

0.55 0.67

Терский вариант поясности (метеостанции: г. Терек, г. Нальчик)

Степная зона, 170—400 +11.0 522 818 0.63

Лесостепной пояс, 300—700 +9.68 639 818 0.78

ют лишь отдельные участки на склонах северной и северо-западной экспозиции, тогда как в терском варианте пояс широколиственных лесов хорошо развит и четко выражен [19].

Особенности климата эльбрусского варианта вызывают задержку в фенологических сроках (по сравнению с терским вариантом) приблизительно на две недели. Это обстоятельство особенно наглядно проявляется в сроках созревания и уборки одних и тех же культур в границах территорий указанных вариантов поясности [18].

На севере и северо-востоке республики — в условиях эльбрусского варианта поясности почвенный покров сформировался под травянистой сухостепной растительн

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