ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2012, № 3, с. 327-335
^ БИОЛОГИЯ
ПОЧВ
УДК 631.4
ВЛИЯНИЕ КАРБОНАТНОСТИ ПОРОД НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА*
© 2012 г. К. Ш. Казеев, М. А. Кутровский, Е. В. Даденко, Л. С. Везденеева,
С. И. Колесников, В. Ф. Вальков
Южный федеральный университет, 344006, Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42
e-mail: kazeev@sfedu.ru Поступила в редакцию 21.03.2008 г.
Исследованы некоторые аспекты биологической активности различных подтипов дерново-карбонатных почв Северо-Западного Кавказа. В условиях сухих субтропиков района Новороссийск-Абрау-Дюрсо преобладают типичные дерново-карбонатные почвы с высоким содержанием карбонатов по профилю, в более гумидных условиях плато Лагонаки Республики Адыгея распространены дерново-карбонатные выщелоченные почвы, промытые от карбонатов вплоть до материнской породы. На примере таких показателей, как численность микроартропод, грибов и бактерий, ферментативная активность (каталазная, дегидрогеназная и инвертазная) показано, что биологическая активность этих почв существенно различается. При этом в сухих субтропических условиях в дерново-карбонатных типичных почвах содержание карбонатов практически не влияет на исследованные показатели, а в более гумидных условиях Западного Кавказа карбонатность почвообразующих пород значительно повышает биологическую активность дерново-карбонатных почв.
ВВЕДЕНИЕ
Северо-Западный Кавказ не одно тысячелетие находится под мощным антропогенным прессом, что приводит к значительной трансформации природных экосистем. Хотя около 80% территории изучаемого региона занято лесами, проблема экологии и продуктивности ландшафтов, является весьма актуальной.
Дерново-карбонатные почвы в силу своей экологической интразональности встречаются во всех биоклиматических условиях, от тропиков до полярных областей, и везде эти почвы имеют как общие черты, так и интразональную специфику. На Северном Кавказе они занимают 1218 тыс. га или 4.3% площади региона [1].
Значительный интерес вызывают вопросы влияния карбонатности почвообразующих пород на растительность, биоту и почвы гор Северо-Западного Кавказа [7, 8, 10—13]. При этом условия, в которых формируются ландшафты на карбонатных корах выветривания, сильно различаются. В Западном Причерноморье дерново-карбонатные почвы встречаются наряду с зональными коричневыми почвами, а в горах Адыгеи зональными почвами являются серые и бурые лесные.
♦Исследования поддержаны грантом РФФИ 06-05-64722а, грантом Президента РФ по государственной поддержке ведущих научных школ НШ-5316.2010.4, и ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009—2013 годы (госконтракт № П1298).
Почвы засушливой зоны субтропического редколесья и кустарников Черноморского побережья в районе Новороссийск—Геленджик имеют свои особенности почвообразования. Это связано со средиземноморским типом биоклиматических условий, пересеченным рельефом низких гор, преобладанием известняков, мергелей и их элювия. В современной литературе вопросы экологии, генезиса и свойств дерново-карбонатных почв района Новороссийск—Геленджик практически не освещены. Все дерново-карбонатные почвы Северо-Западного Кавказа до настоящего времени представлены одним типом дерново-карбонатных почв. Однако экологическая специфика региона предопределяет необходимость выделения здесь особых почв, отличных от дерново-карбонатных почв влажных лесов Северного Кавказа.
Целью настоящей работы было исследование влияния карбонатности пород на биоту, биологическую активность и некоторые свойства почв Северо-Западного Кавказа.
Дерново-карбонатные почвы — интразональ-ные образования. Наиболее часто употребляемые синонимы: перегнойно-карбонатные почвы, рендзины. Дерново-карбонатные почвы встречаются в горных и предгорных районах среди бурых и серых лесных почв, а также в лесостепной зоне, где они могут находиться в сочетаниях с горными черноземами и серыми лесостепными почвами [1, 3]. Встречаются также эти почвы в условиях субтропиков, среди желтоземов и коричневых
почв. Почвообразующими породами для дерново-карбонатных почв служат современные продукты выветривания известняков и мергелей. На плоских водоразделах они представлены элювием, а на склонах — аллювиально-делювиальными наносами. Для них характерен глинистый и тяжелосуглинистый гранулометрический состав с включением известковой щебенки. Мощность рухлякового слоя до плотных пород относительно невелика.
Дерново-карбонатные почвы формируются на Кавказе в основном под лесами в условиях влажного умеренного климата. Главное направление почвообразования определяется процессами выщелачивания, гумусонакопления и оглинивания. Развитие этих процессов и их особенности на известковых породах обусловлены, прежде всего, влиянием карбонатов кальция и магния [1, 12].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования растительности, биоты и свойства почв проводили в 2004—2008 гг. в двух регионах Северо-Западного Кавказа со значительным распространением выходов карбонатных пород. В условиях сухих субтропиков исследования провели в районе пос. Абрау-Дюрсо Краснодарского края, карбонатные почвы влажных горных лесов изучали в районе плато Лагонаки Республики Адыгея.
При изучении почвенного покрова района Новороссийск-Абрау-Дюрсо были описаны дерново-карбонатные типичные почвы мощностью от 60 до 90 см. При изучении внешних признаков данных почв особое внимание привлекает окраска почвенного профиля, и особенно гумусового горизонта. Практически во всех разрезах во влажном состоянии гор. А окрашен в темно-серый цвет, который при подсыхании почвы заметно осветляется, приобретая оттенок мергеля. То есть окраска почвы во многом объясняется не гумусо-образованием, а цветом исходной материнской породы - элювием мергеля.
Генетический профиль дерново-карбонатных типичных почв, повсеместно распространенных в данном регионе на вершинах и склонах низких гор, а также на холмистых межгорных участках, занятых в основном сельскохозяйственными полями и пастбищами, имеют следующее строение:
А, 0-27 см, светло-серый, глыбисто-комко-вато-порошистый, рыхлый, тонкопористый, среднесуглинистый. Бурно вскипает от 10% раствора соляной кислоты.
АВ, 27-45 см, светло-серый, глыбисто-комковато-порошистый, среднесуглинистый.
Бурно вскипает. Содержание включений известняка до 10%.
ВС, 45-75 см, светло-серый с белесым оттенком, глыбисто-порошистый, плотный, тяжелосуглинистый. Бурно вскипает соляной кислоты. Содержание каменистых включений до 30%.
С, 75-90 см, светло-серый, пылеватый, тяжелосуглинистый. Содержание каменистых включений известняка более 30%.
Дерново-карбонатные выщелоченные почвы горных лугов описаны на плато Лагонаки (разр. 10). Пастбищный массив Лагонаки - одно из крупнейших высокогорных плато Северо-Западного Кавказа, расположенное в верховьях рек Белая, Курджипс и Цице. Своеобразие почв плато Лаго-наки заключается в том, что сформированы они непосредственно на массивных юрских известняках светло-серого цвета или на перекрывающих их третичных суглинках. Благодаря этому почвы этого участка обладают более благоприятными химическими свойствами, богаче биогенными элементами и, как следствие, обладают большей биогенностью. Почвенный покров плато Лагонаки представлен дерново-карбонатными и луговыми почвами. Почвы описаны на высоте 1905 м над уровнем моря в верховье р. Курджипс, северный склон крутизной 5-8° (44°02.693' с.ш. 40°00.385' в.д.). Растительность представлена луговыми сообществами растений. Почвообразующими породами являются желто-бурые третичные суглинки, подстилаемые известняками.
Почвенный профиль мощностью 25 см имеет следующее строение:
Ад, 0-5 см, рыхлый влажный дерновый горизонт, темно-серый, комковато-пороши-стый, легкосуглинистый, переход постепенный, пронизан корнями травянистой растительности.
А, 5-10 см, влажный, темно-серый, комко-вато-порошистый, рыхлый, легкосуглинистый, переход постепенный.
АВ, 10-20 см, влажный, темно-бурый, ком-ковато-порошистый, рыхлый, суглинистый.
С, 20-25 см, влажный, бурый, комковатый, уплотнен, среднесуглинистый с обилием крупных комков известняка (более 50% от объема).
Дерново-карбонатные почвы влажных горных лесов Кавказа описаны в районе хребта Азиштау (Республика Адыгея). Разрез заложен в мертвопо-кровном пихтово-буковом лесу на высоте 1315 м над ур. м. Координаты 44° 10.124' с.ш. 40°04.151' в.д. В профиле почвы более 50% от объема занимают
Таблица 1. Физико-химические свойства дерново-карбонатных почв Адыгеи
Горизонт, глубина, см Гумус, % ЕКО Са2+ МБ2+ Обменная кислотность А13+ Н+
ммоль (+)/100 г почвы
Ад, 0-5 А, 5-10 АВ, 10-15 AB, 15-20 AC, 20-50 Дерново-24.4 13.4 7.1 1.9 0.8 карбонатная в 46.2 40.8 39.4 36.4 30.8 ыщелоченная 27.8 32.2 31.6 29.0 20.4 , плато Лагона 12.2 11.8 10.4 9.2 7.8 ки, горный лу 0.46 1.85 1.08 1.84 1.57 г, разр. 10 0.36 1.74 1.05 1.8 1.53 0.10 0.11 0.03 0.04 0.04
Дерново-карбонатная выщелоченная, Азишский хребет, пихтово-буковый лес, разр.11
А0А1, 0-5 22.7 66.6 48.0 14.8 0.10 0.00 0.10
А, 5-10 14.1 71.8 56.2 16.6 0.17 0.06 0.11
А, 10-20 11.7 72.6 55.8 14.2 0.03 0.00 0.03
АВ, 20-30 9.7 64.2 50.4 15.2 0.04 0.00 0.04
ВС, 30-40 7.0 62.4 49.6 13.8 0.00 0.00 0.00
крупные обломки известняка. Мелкозем не вскипает от раствора соляной кислоты. Почвенный профиль имеет следующее строение (разр. 11):
А0А1, 0—5 см, грубогумусовый влажный горизонт, темно-серый, комковатый, рыхлый (объемный вес менее 0.7 г/см3) легкосуглинистый, переход в следующий горизонт постепенный.
А, 5—20 см, темно-серый, влажный, рыхлый, суглинистый. Включения мелкого щебня карбонатной породы. Переход постепенный.
АВ, 20—30 см, влажный, темно-буро-серый, комковато-порошистый, рыхлый (объемный вес около 1 г/см3), суглинистый. В толще горизонта большое количество (до 50% от объема) обломков известняка.
ВС, 30—40 см, светло-серый, комковатый, влажный, суглинистый, обломки известняка занимают более 60% от объема почвы. Ниже почвенный профиль продолжается, однако глубже копать практически невозможно, из-за множества крупных камней. Некоторые свойства почвы представл
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.