ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2004, № 12, с. 1519-1526
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.412 :631.484
СТРОЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВЫСОКОГОРИИ В ГОРНЫХ СИСТЕМАХ СУББОРЕАЛЬНОГО И БОРЕАЛЬНОГО ПОЯСОВ*
© 2004 г. А. С. Владыченский, Е. Г. Богомолова, О. Н. Абысова
Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, 119992, Москва, Ленинские горы
Поступила в редакцию 14.04.2004 г.
Рассмотрено строение почвенного покрова высокогорий в горных системах Кавказа и Хибин, а также факторы и механизмы его формирования. Показано, что в суровых климатических условиях высокогорий условия почвообразования в пределах высотного пояса резко дифференцированы, что приводит к формированию выраженной пространственной неоднородности почвенного покрова. На Кавказе она достоверно проявляется на уровне свойств почв, располагающихся в пределах одного типа, в Хибинах различия проявляются на уровне типа почв.
ВВЕДЕНИЕ
Высокогорьем называют верхние пояса горных систем, не имеющие лесной растительности вследствие естественных причин - суровых климатических условий, в которых лес не может произрастать. В различных горных системах высокогорье занимает разные высотные диапазоны, не всегда располагаясь на больших абсолютных высотах.
О своеобразных чертах строения почвенного покрова горных систем писал В.А. Ковда [6]. Он подчеркивал, что отрицательный баланс горного почвообразования в первую очередь определяет наиболее характерные общие черты почв и почвенного покрова гор. На своеобразие строения почвенного покрова горных систем на уровне высотных поясов указывал Б.Г. Розанов [12].
К настоящему времени можно считать выявленными с достаточной степенью достоверности основные принципы строения почвенного покрова на уровне горных систем. Эти принципы обобщены в известных схемах В.М. Фридланда [14] и М.А. Глазовской [3], положенных в основу классификации горных систем мира по строению системы высотных почвенных поясов (вертикальных зон).
Строение почвенного покрова в пределах тех или иных высотных поясов, в том числе высокогорных, исследовано в значительно меньшей степени.
Изучение особенностей пространственной дифференциации почвенного покрова высокогорий и факторов, ее определяющих, и явилось целью настоящей статьи.
*
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 04-04-48494)
Почвообразование в высокогорье протекает в жестких климатических условиях: отрицательные среднегодовые температуры, небольшая продолжительность вегетационного периода, длительное сохранение мощного снежного покрова. При этом следует подчеркнуть, что условия почвообразования отличаются высокой пространственной неоднородностью. Как и везде в горах, ведущим фактором их дифференциации является рельеф, перераспределяющий тепло и влагу и определяющий тем самым гидротермический режим почвообразования. Расположением на том или ином элементе мезо- или микрорельефа определяется мощность снежного покрова, очень сильно варьирующая в пространстве и являющаяся одним из ведущих факторов дифференциации растительного покрова в горах [1]. От этого зависят состав растительного сообщества, продолжительность периода биологической активности почв и другие особенности соответствующих высокогорных биогеоценозов.
Таким образом, в высокогорье формируется определенный набор существенно отличающихся друг от друга биогеоценозов с характерным комплексом условий почвообразования в каждом из них. Естественно, что каждому биогеоценозу соответствует определенное растительное сообщество, являющееся наиболее ярким внешним его признаком. Поэтому выделение растительного сообщества и его название указывают не только на характер растительного покрова, но и одновременно на весь комплекс факторов почвообразования, в частности, на особенности гидротермического режима. Следует подчеркнуть, что эти в принципе общие природные закономерности именно в высокогорьях проявляются в особенно-
1519
сти четко, а сочетание условий почвообразования является весьма контрастным.
При многих общих чертах природных особенностей высокогорья разных горных систем имеют и свои определенные различия в климате, характере растительности, почвенном покрове. Эти различия могут накладывать отпечаток на характер дифференциации почвенного покрова высокогорий различных горных систем.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования были проведены в двух горных системах, принадлежащих суббореальному (Западный Кавказ) и бореальному (Хибины) поясам. Западная часть Кавказской горной страны принадлежит к горным системам суббореального гу-мидного типа высотной поясности [3]. Пояс широколиственных лесов на высоте около 1300 м сменяется здесь поясом хвойных лесов, простирающимся до 2200-2400 м над уровнем моря. Выше, до отметки 2500-2600 м, располагается субальпийский пояс; альпийский пояс поднимается до высоты 2800-2900 м, выше которой расположен нивальный пояс. В качестве объектов исследования на Западном Кавказе были выбраны биогеоценозы альпийского пояса северного макросклона Главного Кавказского хребта в западном его секторе в верхней части бассейна р. Теберды, на территории Тебердинского государственного заповедника.
Исследования проводили на одном из отрогов хребта Малая Хатипара на высоте 2750 м над уровнем моря.
В Хибинском горном массиве, принадлежащем к бореальному гумидному типу, система высотной поясности представлена лесным поясом, поясом березового криволесья, называемым иногда субальпийским поясом, горно-тундровым поясом и поясом каменистых пустынь (ниваль-ным). Были исследованы биогеоценозы горнотундрового пояса, располагающегося в пределах высот 450-650 м над уровнем моря. Исследования проводили на склонах хребтов Кукисвумчорр и Поачвумчорр на высоте 550-600 м над уровнем моря.
Исследования на Кавказе и в Хибинах проводили по одинаковой схеме. Были выбраны наиболее представительные растительные сообщества альпийского (горно-тундрового) пояса; в пределах каждого из растительных сообществ были заложены разрезы (прикопки) в количестве 7-10 с последующим морфологическим описанием почв и отбором образцов. Анализы проб почв были выполнены по общепринятым методикам.
Определялись запасы растительной биомассы с разделением на виды и надземную и подземную части, а также содержание зольных элементов и азота в растениях разных видов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Альпийский пояс Западного Кавказа. Климат альпийского пояса характеризуется низкими среднегодовыми температурами (-1.2°С) [13] и большим количеством осадков -около 1500 мм в год в средней части пояса [16]. Почвообразующими породами служат продукты выветривания серых гранитов, иногда с примесью сланцев. Это обусловливает небольшую мощность почвенного профиля и значительную щебнистость всех горизонтов. Рельеф типичен для высокогорий; крутые (до 30-35°) склоны, отдельные скальные выходы и осыпи чередуются с относительно выположенными участками. Отчетливо выражен микрорельеф, в формировании которого велика роль оползневых процессов. Растительность альпийского пояса представлена следующими типами: 1) скально-осыпная; 2) ковры; 3) пустоши; 4) луга; 5) кустарниковые стланики; 6) высокогорные болота [2].
Были выбраны наиболее представительные растительные сообщества: 1) геранево-копеечни-ковые луга; 2) пестроовсяницевые луга; 3) альпийские ковры; 4) альпийские пустоши. Выбранные растительные сообщества представляют все типы сомкнутой травяной растительности альпийского пояса. Они приурочены к определенным формам микро- и мезорельефа, формируя в каждом случае своеобразные, достаточно контрастные условия почвообразования.
Геранево-копеечниковые луга занимают обычно ровные участки склонов. Участки пест-роовсяницевых лугов располагаются в замкнутых депрессиях глубиной в несколько десятков сантиметров и диаметром, как правило, не более 10-20 м. Альпийские ковры приурочены к подножиям склонов, к вытянутым неглубоким депрессиям, то есть к местам, наиболее благоприятным для накопления снега. И, наконец, альпийские пустоши занимают выпуклые верхние части склонов и гребни.
По Онипченко [13], наибольшая мощность снежного покрова характерна для альпийских ковров (>1.2 м в мае), средняя - для геранево-копе-ечниковых и пестроовсяницевых лугов (0.8 и 0.3 м в мае), а на альпийских пустошах в мае снег отсутствовал.
Очевидно, что столь большие различия в мощности снежного покрова определяют существенные различия в гидротермическом режиме почвообразования, в продолжительности вегетаци-
онного периода и периода биологической активности почв. Альпийские пустоши, их почвы и фитоценозы испытывают наиболее сильное охлаждение зимой; альпийские ковры, зимой защищенные наиболее мощным покровом снега, характеризуются наиболее поздним началом вегетационного периода вследствие позднего стаивания снежников.
Растительные сообщества различаются по характеру биологического круговорота. Они накапливают неодинаковые количества фитомассы (рис. 1). Наибольшие ее количества выявлены в сообществах пестроовсяницевых (2740 г/м2) и ге-ранево-копеечниковых (2140 г/м2) лугов, несколько меньшие (1880 г/м2) - на участках альпийских ковров. Минимальна фитомасса альпийских пустошей (1140 г/м2), при этом почти 3/4 ее надземной части составляют лишайники. При общем преобладании подземной фитомассы наиболее ярко оно проявляется в сообществах геране-во-копеечникового луга и альпийских ковров (отношение надземной фитомассы к подземной 0.13-0.15). В сообществах пестроовсяницевых лугов и в особенности альпийских пустошей доля надземной фитомассы больше (отношение надземной фитомассы к подземной 0.5-0.8).
В сообществах пестроовсяницевых лугов абсолютно преобладают злаки, составляющие почти 90% всей фитомассы. Альпийские пустоши характеризуются преобладанием лишайников (до 75%). Более однородно распределение фитомас-сы по видам в сообществах геранево-копеечнико-вых лугов. Здесь почти половину фитомассы составляют виды разнотравья и чуть меньше 1/3 -злаки; велика доля бобовых. Еще более равномерно распределение фитомассы по группам видов в растительности альпийских ковров.
В соответствии с видовым составом и продуктивностью формируются содержание и запасы зол
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.