Рельеф как основополагающий фактор в формировании пойменных почв

РЕЛЬЕФ КАК ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЙ ФАКТОР В ФОРМИРОВАНИИ ПОЙМЕННЫХ ПОЧВ

Исаев А.В., Захаров К.К., Богданов Г.А., Теплых А.А.

Problems of alluvial soils forming in accordance with their to different elements of background are considered.

Проведено изучение характера формирования почвенного покрова в зависимости от приуроченности к различным элементам рельефа поймы среднего течения реки Большая Кокшага на территории одноимённого заповедника в условиях свободного меандрирования.

Одним из ведущих факторов в формировании растительного и почвенного покровов является, как известно, рельеф - фактор перераспределения тепла и влаги, а также фактор, определяющий напряжённость современных геологических процессов (Чертов, 1981). Пойма - не исключение, однако рельеф здесь является производным от типа руслового процесса. Для р. Б. Кокшага, как показали исследования (Толстухин и др., 2003), в большей мере характерно свободное и ограниченное меандрирование, встречаются участки реки с побочневым типом русловых процессов.

Анализ полученных данных показал, что на участках реки с ярко выраженным процессом свободного меандрирования (рис. 1.), формируется значительная по протяжённости прирусловая пойма (до 280 м), осложнённая системой грив и межгривных понижений, сложенная песчаным аллювием. Перепады высот составляют от 1,0 до 1,9 м. Продолжительность затопления её сегментов (грив) колеблется в пределах от 22-24 до 32-41 дня в зависимости от рельефа, межгривья начинают затопляться ещё с осени предыдущего года по причине поднятия уровня грунтовых вод.

Центральная пойма, достигающая 900 м, прорезана мелкими ручьями и старицами. Рельеф её мелкогривистый, перепады высот находятся в переделах от 1,0 до 1,5 м, в понижениях наблюдаются выходы грунтовых вод, опускающиеся на гривах до глубины 130 см. Выровненные участки центральной поймы затапливаются в среднем на 33 дня, а гривы с различными высотами - на 17...26 дней. Межгривные понижения находятся под водой в среднем 27. 33 дня.

Притеррасная зона, протяжённостью около 400 м, также имеет мелкогривистый рельеф, характеризующийся чередованием незначительных грив и межгривных понижений с выходом грунтовых вод. Перепады высот не превышают 1,4 м. Гривы притеррасной поймы затапливаются в среднем на 8.17 дней, тогда как в понижениях даже летом стоит вода.

В ходе проведённых исследований в пределах пойменных земель нами были выделены следующие типы аллювиальных почв: дерновые и луговые.

Рисунок 1- Схема поперечного профиля поймы в условиях свободного меандрирования Условные обозначения: Й почвенный разрез

Дерновые почвы, формирующиеся в прирусловой пойме с высокой напряжённостью эрозионно-аккумулятивных процессов, подразделены нами на два подтипа: слоистые примитивные слабодерновые (Р - 13-15) и собственно дерновые слоистые (Р-16 и Пр-1). Дерновые почвы отличаются наличием, как правило, незначительного по мощности гумусового горизонта (в среднем 16,3 см), подстилающего однородную толщу аллювия (Р-16, Пр-1). У самых молодых почв, относящихся к подтипу примитивных слоистых слабодерновых, занимающих области прируслового вала, гумусовый горизонт отсутствует (Р-13), а профиль представлен однородной массой слоистого аллювия иногда с органоминеральными прослоями мощностью 1...3 см. Во всём профиле дерновых почв нет признаков влияния на них почвенно -грунтовых вод и восстановительных процессов. Лишь в межгривьях, где УГВ залегает на глубине 120 см (Р-15), наблюдаются признаки оглеения непосредственно в водоносном аллювии. Интересно отметить, что на

участках реки со свободным меандрированием первые признаки образования подстилки обнаруживаются лишь на некотором удалении (70-85 м) от меандрирую-щего русла (Р-15, 16). По мере удаления от вершины меандра, происходит увеличение запаса и мощности подстилки. Так, для прирусловой поймы в большей степени характерно образование однослойной лесной подстилки типа мулль мощностью 0,7 - 1,4 см и запасом 4,1.13,7 т/га (Р-15, Р-16 соответственно).

Для дерновых почв прирусловья характерно постепенное утяжеление гранулометрического состава гумусового горизонта при движении к центральной пойме. Так, содержание физической глины в верхнем горизонте Р-13 составляет лишь 3,81 %, тогда как на расстоянии 140 м от реки (Пр-1) достигает 30,86 %. Подстилающий аллювий, залегающий сразу под гумусовым горизонтом, характеризуется рыхлопесчаным гранулометрическим составом, и на всём протяжении прирусловой поймы остаётся однородным, что говорит об сходных условиях его формирования.

Типичные дерновые почвы содержат сравнительно небольшое количество гумуса (около 3,1.3,8 %), характеризуются низким содержанием обменных оснований (6,0 мг.экв/100 г), показатель гидролитической кислотности незначителен (0,95.2,14 мг.экв/100 г), обладают преимущественно слабокислой реакцией. Для них характерно также очень низкое содержание обменного калия. Количество подвижного фосфора оценивается как среднее, причём с удалением от реки постепенно снижается до низкого. Показатель плотности сложения изменяется при

3 3

движении к центральной пойме от 1,61 г/см (Р-13) до 0,84 г/см (Пр-1).

Дерновые почвы формируются под различными видами растительности. Под бклокопытниково-кострецовыми ассоциациями, а также под ивняками формируются слоистые примитивные слабодерновые почвы, а под липняками, вязовника-ми и дубравами - слоистые дерновые почвы.

Луговые почвы занимают область центральной и встречаются на гривах притеррасной зоны поймы. Состав их очень разнообразен по причине пестроты условий, под воздействием которых они формируются. Нами были выделены такие подтипы аллювиальных луговых почв как глубокоогленные (Р -17), поверхностно-оглеенные (Р-18) и оподзоленные поверхностнооглеенные (Р - 19-22).

Аллювиальные луговые глубокооглеенные почвы образуются в условиях глубокого залегания УГВ (более 200 см). Для них свойственно образование подстилки типа мулль-модер, мощностью 2,1 см и запасом 16,3 т/га. Там, где УГВ поднимаются достаточно близко к дневной поверхности (90 см), формируются аллювиальные луговые поверхностнооглеенные почвы. Для них характерна мощная (4,0 см) двухслойная подстилка типа модер с запасом до 29,9 т/га. Луговые оподзоленные почвы приурочены к участкам поймы с непродолжительным затоплением, неглубоким залеганием УГВ (100.120 см), а также участием в составе фитоценоза хвойных пород (до 50 % от запаса). Подстилка в таких условиях развивается мощная - до 4 см типа модер, запас изменяется в пределах от 22,7 до 37,3 т/га в зависимости от состава растительности.

Для луговых глубокооглеенных и поверхностнооглеенных почв характерно наличие незначительного по мощности (5.10 см), хорошо оструктуренного гумусового горизонта. У луговых оподзоленных почв гумусовый горизонт как тако-

вой отсутствует, есть лишь переходный А0А1 мощностью от 11 до 4 см, подстилающий переходный элювиально-глеевый горизонт А1А2§1" мощностью от 17 до 22 см.

Почвы лугового типа характеризуются тяжёлым по всему профилю гранулометрическим составом, иногда обнаруживаются прослои более лёгкого гранулометрического состава, а частности погребённые гумусовые горизонты (Р-18). Это не относится к луговым оподзоленным почвам, отличающимся иным распределением гранулометрического состава. Для них характерно постепенное уменьшение содержания физической глины с глубиной, причём элювиально -глеевый горизонт отличается более низким (по сравнению с нижележащими горизонтами) содержанием ила, что говорит о его вымывании в нижележащие иллювиальные горизонты. В ряду распределения оподзоленных почв по трансекте, отмечается постепенное снижение доли физической глины и наращивание фракции песка в профилях. Так, органоминеральный горизонт А0А1 Р-19 содержит 75,94 % физической глины, тогда как аналогичный горизонт Р -22 лишь 28,68 %. Это обусловлено снижением содержания аллювия в полой воде, вызванное нарастанием удаленности от русла реки.

В силу большой амплитуды условий формирования, луговым почвам свойственны значительные пределы варьирования физико -химических свойств. Например, содержание гумуса в верхнем горизонте может изменяться в пределах от 4,0 % до 7,5 %. В целом содержание гумуса можно оценить как высокое - в среднем 5,5 %. Подвижным калием луговые пойменные почвы обычно обеспечены недостаточно, хотя и не в такой резкой форме, как дерновые. Данным почвам свойственна резкая недостаточность усвояемых форм соединений фосфора, хотя, как отмечает Добровольский (1968), луговые почвы отличаются большим количеством валового фосфора. Кислотность водной вытяжки гумусовых и переходных горизонтов находится в пределах слабокислой, нижележащие оглеенные характеризуются нейтральной реакцией. Содержание обменных оснований значительно выше, чем в дерновых и находится в пределах 25,5.35,0 мг.экв/100 г. Степень насыщенности основаниями высокая - более 80 %, лишь в оподзоленных горизонтах А1А2 (Р- 19, 21, 22) несколько ниже 65.75 %. Гумусовые горизонты луговых почв хорошо оструктурены, отличаются низкой плотностью сложения 0,5 г/см3, однако с глубиной количество мезоагрегатов значительно сокращается, а плотность возрастает до 1,6 г/см , что вызвано процессами оглеения. Следует отметить, что плотность сложения верхних горизонтов при движении от центральной поймы к террасе увеличивается: если разрезы центральной поймы (Р -17-20) имеют плотность сложения равную 0,5 гр/см3, то для разрезов притеррасной (Р -21 и 22) данный показатель составляет уже 0,7 гр/см3.

Пойменные почвы лугового типа формируются в условиях спокойного затопления полыми водами на срок от двух до пяти недель. Аллювиальный процесс характеризуется слабой интенсивностью, аллювий имеет тяжёлый гранулометрический состав. Древостои, развивающиеся на аллювиальных глубокооглеенных и поверхностнооглеенных почвах характеризуются сложным строением, смешанным составом, в основном это старовозрастные дубравы с примесью липы, вяза,

лишь для луговых оподзоленных почв характерно значительное участие в составе хвойных пород (до 50 %).

Выводы:

1. На формирование почвенного покрова поймы значительное влияние оказывает рельеф и местоположение, т.е. степень удалённости от русла реки. В прирусловой пойме формируются дерновые почвы. При движении к центральной пойме в гумусовом горизонте этих почв происходит увеличение содержания физической глины, гумуса, мезоагрегатов, обменных оснований, снижается плотность сложения, а также содержание подвижного фосфора.

2. При движении от центральной поймы к террасе в гумусовом горизонте луговых почв происходит постепенное снижение содержания физической глины, обменных оснований, увеличивается плотность сложения, повышается кислотность, гумусовый горизонт сменяется переходным органоминеральным А0А1, в профиле обнаруживается глеево-оподзоленный горизонт А1А2, обеднённый элементами питания.

Литература

1. Добровольский, Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины / Г.В. Добровольский. - М.: Изд-во МГУ, 1968. - 268 с.

2. Гидрологические изыскания реки Большая Кокшага: отчёт о НИР / Марийский государственный технический университет; рук. Толстухин А.И.; исполн. И.В. Галашов, Ю.И. Логинов, К.В. Фоминых и др. Ч. 1, г. Йошкар-Ола, 2003 г. - 79 с.

3. Чертов, О.Г. Экология лесных земель / О.Г. Чертов Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1981. -

192 с.