Почвы экосистем кедрового стланика Крайнего Северо-Востока России

ПОЧВЫ ЭКОСИСТЕМ КЕДРОВОГО СТЛАНИКА КРАЙНЕГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

Пугачев А.А. , Тихменев Е.А.

The results of studying the structure and properties of the basic types soils ecosystems of Pinus pumila on Northeast of Russia are stated in the given paper.

Ареал кедрового стланика простирается от озера Байкал до восточных границ страны. На Крайнем Северо-Востоке кедровый стланик проникает за Северный полярный круг и в отдельных случаях достигает 69°08' северной широты (Стариков, 1961).

В поясе кедрового стланика Охотской горной провинции широко представлены подзолы иллювиально-гумусовые. Сильная каменистость и доминирование в мелкоземе грубодисперсных частиц определяют большую фильтрационную способность почв, "провальный" водный режим и господство в профиле окислительных условий. Распределение илистой фракции указывает на формирование двух типов профилей: с элювиально-иллювиальным характером и с накоплением тонкодисперсных частиц в верхнем оподзоленном горизонте. Элювиально-иллювиальное распределение ила обусловлено преобладанием процессов иллювиально-гумусового оподзоливания и суспензионного выноса над процессами оглинивания в верхнем, наиболее прогреваемом горизонте. Характер профиля по физико-химическим показателям однотипен. Органо-аккумулятивные и подзолистые горизонты имеют сильнокислую реакцию, большую обменную и гидролитическую кислотность. В горизонтах Bh и ВС значения рН нейтрализуются. Распределение поглощенных оснований имеет четко выраженный аккумулятивный характер. Обращает на себя внимание относительно низкое содержание кальция и магния в органо-аккумулятивных горизонтах (0I, АТ, АОА1). Это объясняется низкой зольностью опадов и интенсивным выщелачиванием оснований из органических остатков в условиях низких температур и промывного водного режима почв.

Групповой и фракционный состав гумуса характеризуется дифференциацией кислотнорастворимой и свободной фракций фульвокислот (1а и 1), которые заметно вынесены из оподзоленных горизонтов. При этом мобилизуется относительно небольшое количество А1^3 и Fе203. Вследствие этого создается широкое отношение между новообразованными гумусовыми веществами и R2O3. Преобладание бесцветного или светло-серого гумуса свойственно не только почвам Магаданской и Охотоморской провинций (Наумов, Градусов, 1964), но и многим подзолистым почвам северной тайги и лесотундры Еврази-атского Севера (Пономарева, 1964; Таргульян, 1971). Минеральные горизонты характеризуется высокой гумусированностыю. В этом отношении они сходны с подзолистыми почвами Кольской лесотундры (Белов, Барановская, 1969) и резко отличаются от малогумусных подзолистых песчаных почв таежной зоны европейской части России (Рожнова, 1963; Пономарева, 1964; Забоева, 1975).

Специфической особенностью почв экосистем кедрового стланика является образование своеобразных торфянистых горизонтов в условиях интенсивного поверхностного и внутрипочвенного дренажа, исключающего сколько-нибудь длительное переувлажнение.

Минеральная часть почвенного профиля заметно обеднена кремнеземом по сравнению с материнской породой. Это объясняется высокой растворимостью его в интервале рН 4,0 - 6,0 и сильной недонасыщенностью им природных вод в холодных областях (Краускопф, 19б3). На фоне абсолютного обеднения почвенной толщи кремнеземом в ней относительно накапливаются алюминий, железо, титан, кальций и магний.

Несоответствие между низким содержанием ила и аккумуляцией подвижных оксидов в гор.ВЫ^, по мнению Е.И.Наумова и Б.Н. Градусова (1964), объясняется наличием их в почве как в виде пленок на поверхности крупных частиц, так и в форме органо-минеральных конкреций, которые не разрушаются при гранулометрическом анализе.

Почвы экосистем кедрового стланика пологих шлейфов склонов и межгорных впадин развиваются на элювии, элювио-делювии и аллювии гранодио-ритов и андезито-базальтов. По гранулометрическому составу они представлены супесчаными, легко- и среднесуглинистыми разновидностями. Их характерной особенностью является низкая сортированность, сильная щебнистость (на шлейфах и в подножиях склонов) и большое содержание галечникового аллювия (на террасах). Следует отметить, что по накоплению тонкодисперсных частиц рассматриваемые почвы заметно богаче подзолов, развивающихся на склонах. По-видимому, это объясняется как более интенсивным развитием процесса глинообразования, так и суспензионным привносом ила с вышележащих элементов рельефа.

Почвы со слабо выраженной элювиально-иллювиальной дифференциацией ила приурочены к выровненным частям террас и отличаются меньшей мощностью торфянистых горизонтов.

Подзолы с четко выраженной дифференциацией профиля по илу обычно распространены на пологих шлейфах склонов или повышенных частях террас. Они характеризуются отсутствием торфянистых и маломощностью перегнойных горизонтов, следствием чего является интенсивный промывной режим, обусловливающий превышение процессов суспензионного выноса над глино-образованием.

Содержание обменных оснований , а также подвижных форм калия и фосфора невелико. Распределение их по профилю у всех исследованных разрезов имеет поверхностно-аккумулятивный характер. Максимум содержания этих элементов приурочен к органогенным горизонтам, в минеральных горизонтах -количество их резко снижается, а распределение в профиле практически не-дифференцировано.

Особенно характерным для подзолов является высокое содержание органического вещества во всей минеральной толще. Распределение его в профиле указывает на формирование почв двух типов гумусового профиля: I - иллюви-ально-гумусового и 2 - пропитано-гумусового. При этом обращает на себя вни-

мание различная выраженность иллювиально-гумусового процесса. При этом в равной степени встречаются оба типа распределения гумуса в рассматриваемых почвах.

Интересным представляется факт относительного превышения содержания гуминовых кислот над фульвокислотами в перегнойном горизонте и близкое соотношение между этими группами гумусовых веществ в подзолистом, что можно рассматривать как своеобразный парадокс, не соответствующий, на первый взгляд, специфике подзолистого почвообразования. Однако изучение органического вещества болотных почв с высокозольными торфами показало, что гуминовые кислоты значительно превышают по содержанию фульвокислоты (Пономарева, Плотникова, 1969). Это дает основание полагать, что гуматный (ульматный) состав органического вещества в перегнойном и подзолистом горизонтах рассматриваемых почв, очевидно, обусловлен большим участием в составе органики лишь частично гумифицированных растительных остатков. Наши специальные исследования полностью подтвердили это. Учеты запасов подземной биомассы показали, что в перегнойном и подзолистом горизонтах подзолов надмерзлотно-глеевых накапливается большое количество измельченных органических остатков, а в иллювиальных - содержание их резко снижается. Это коррелирует с расширением отношения С г.к. : С ф.к. в указанной части профиля.

Рассматриваемым почвам свойственна ярко выраженная биогенная аккумуляция фосфора, кальция и калия. Распределение данных элементов в органогенном слое неравномерно. Максимум их приурочен к подстилкам, включающим сравнительно свежий опад хвои стланика и лиственницы; с глубиной содержание элементов-органогенов резко снижается вследствие потребления их растительностью, выщелачивания в нижние горизонты и за пределы почвенной толщи.

Минеральная часть профиля этих почв четко дифференцирована, что соответствует их морфологическому строению. Подзолистые горизонты по сравнению с нижележащей частью профиля резко обогащены кремнеземом и обеднены алюминием и железом. Распределение других оксидов не показательно. В одних разрезах подзолистый горизонт несколько обеднен кальцием и калием, в других - элювиальный минимум этих элементов не выражен, что может быть обусловлено низким содержанием способных к мобилизации веществ в почво-образующих породах. Характерной особенностью данных почв является интенсивное накопление Я2О3 в иллювиальных горизонтах. При этом иллювиальные максимумы этих элементов не совпадают. В большей части исследованных разрезов максимум железа приурочен к верхней части гор. Вhf, а алюминия - к нижней. Это вообще свойственно подзолистым почвам и объясняется большей устойчивостью фульватно-алюминиевых соединений, чем гуматно-железистых (Пономарева, 1964).

Таким образом, для автономных мезоморфных почв песчано-супесчаного и суглинистого гранулометрического состава характерно развитие подзолистого процесса, вызывающего формирование подзолистого А1-Бе-гумусового профиля.

Верховья Колымы по континентальности и общей суровости климата значительно превосходят Северное Охотоморье и более всего сходны с континентальными районами Забайкалья, Канады и Аляски. В этих условиях кедровый стланик как типичный подгольцовый вид не образует самостоятельного высотного пояса, что характерно и для некоторых других территорий Северо-Востока Сибири (Юрцев, 1974).

Несмотря на приуроченность подзолов преимущественно к гумидным приохотским районам, эти почвы имеют заметное распространение и в континентальной горно-тундролесной части региона. По мнению Г.Г.Мажитовой (1987) их распространение контролируется здесь рядом факторов. Необходимым условием являются кислые и ультракислые породы достаточной выветре-лости, свободный внутрипочвенный и поверхностный дренаж, фитоценозы со значительным участием стланика. Процессы криогенного масоообмена слабой и средней интенсивности не препятствуют формированию подзолов.

Литература

1. Краускопф К.Б. Геохимия кремнезема в среде осадкообразования // Геохимия литогенеза.-М.:Изд-во иностр. лит., 1963. -С.210-233.

2. Мажитова Г.Г. О подзолах континентальных районов Северо-Востока Азии// Почвоведение.- 1987.-№7.-С. 5-25.

3. Наумов Е.М., Градусов Б.П. Особенности почвообразования на cеверном побережье Охотского моря. -В кн.: Мерзлотные почвы и их режим. -М.: Наука, 1964.-С. 28-29.

4. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса. Биохимические аспекты. -М.:Л.: Наука, 1964.- 379 с.

5. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование (методы и результаты изучения). -Л.: Наука, 1980.- 226 с.

6. Стариков Г.Ф. Леса северной части Хабаровского края (низовья Амура и Охотское побережье).-Хабаровск, 1961.- 206 с.

7.Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. -М.: Наука, 1971.-268 с.

8. Юрцев Б.А. Проблемы ботанической географии Севера Азии.- Л.: Наука, 1974.-157 с.