Почвенно лесорастительные условия западной части Южно Уральского заповедника

Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н.*, Кулагин А.Ю.*, Сулейманов Р.Р.*

ФГУ Южно-Уральский государственный природный заповедник, п. Реветь *Учреждение РАН Институт биологии Уфимского НЦ РАН, г. Уфа

ПОЧВЕННО-ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЮЖНО-УРАЛЬСКОГО ЗАПОВЕДНИКА

Представлены результаты исследований морфологического строения и некоторых химических свойств горно-лесных серых почв в западной части Южно-Уральского заповедника. Рассмотрены особенности почв, формирующихся в разных типах лесорастительных условий.

Ключевые слова: Южно-Уральский государственный природный заповедник, морфологические и химические свойства почв, типы лесорастительных условий

Почвенный покров Южно-Уральского государственного природного заповедника (ЮУГПЗ) характеризуется значительным разнообразием. Общие закономерности почвообразования определяются существованием вертикальной поясности в распределении климатических показателей и растительности. В западной части ЮУГПЗ (район широколиственно-темнохвойных лесов) в условиях низкогорного рельефа основными факторами дифференциации почвенного покрова служат экспозиция склона и связанные с ней климатические особенности, химический состав почвообразующих пород, степень каменистости профиля, обусловливающая развитие дренажа.

Почвы западной части ЮУГПЗ ранее не исследовались. Отдельные экспедиционные почвенные исследования проведены на сопредельных с заповедником территориях [5]. Согласно почвенной карты Республики Башкортостан [6] в западной части ЮУГПЗ распространены горно-лесные серые и горно-лесные бурые слаборазвитые почвы, сформированные на элювиально-делювиальных отложениях плотных горных пород.

В 2008 г. для изучения морфологических и химических свойств почв в наиболее распространенных типах лесорастительных условий (ЛРУ) западной части ЮУГПЗ заложены 6 почвенных разрезов по общепринятой методике [7]. В отобранных почвенных образцах определяли: содержание общего гумуса по Тюрину, общего азота по Къелдалю, рН водной и солевой суспензии - потенциометрически, обменные Са2+ и М§2+ - комплексометрически [1, 2].

Район исследований охватывает хребты М. Ямантау, Белягуш, западный и южный склоны хребта Нары, а также межгорные пространства между этими хребтами. Почвы района исследования горно-лесные серые. В качестве почвообразующих пород выступают метаморфические породы - кварциты, песчаники и глинистые

сланцы. Район характеризуется значительным разнообразием типов ЛРУ, распространены все 9 типов ЛРУ, выделенных для центральной горной части Южного Урала [8]. Наибольшее распространение имеют длинные пологие склоны с дренированными горными почвами малого профиля, с глубиною менее 50 см, характеризующиеся относительно неустойчивым водным режимом, а также пологие прямые склоны с более глубокими почвами, развитыми на дренированных делювиальных отложениях. Менее 10% площади района исследования занимают крутые и покатые склоны с мелкими фрагмент-ными примитивными почвами, сформировавшимися на глыбах горных пород и участки со слабодренированными, переувлажненными и заболоченными почвами.

Зональными растительными сообществами являются широколиственно-темнохвойные леса. Полосами вдоль горных склонов распространены участки широколиственных лесов. Отдельные экотопы - инсолируемые придолинные скалистые и крутые склоны занимают сосняки, теневые крутые склоны долин - зеленомошные пихто-ельники, на вогнутых склонах и погребенных курумниках распространены травяные пих-то-ельники. Краткая характеристика сообществ района исследований дана нами ранее [3].

Почвенные разрезы заложены в коренных и условно-коренных лесных сообществах. Группы ЛРУ и типы леса даны по Р.С. Зубаревой [4]. Ниже приводится характеристика свойств почв в порядке размещения их в схеме классификаций ЛРУ, т. е. по степени нарастания влажности.

Группа 1. Типы ЛРУ периодически суховатые. Исследованы 2 типа:

1а - плоские вершины, с мелкими щебнистыми супесчаными и суглинистыми почвами на водопроницаемых породах;

1б - покатые и крутые придолинные склоны с мелкими суглинками на плотном элювии горных пород.

Морфологическое строение и свойства почв первого типа ЛРУ характеризует разрез 3-08 (ПП-8). Вершина хр. Белягуш (уклон 5 , 825 м над ур. м.). Почвобразующая порода - полевош-пат кварцевый песчаник. Тип леса: пихто-ель-ник нагорный (6Е3П1Б).

Ао 0-2 см Слаборазложившаяся подстилка, переплетена мелкими корнями А1 2-6 см Серая порошисто-комковатая супесь,

пронизана корнями растений. Переход в следующий горизонт резкий В 6-31 см Светлая буровато-серая мелкоореховатая

супесь, включения камней размером 2-10 см. Переход постепенный С 31-48 см Сизовато-светло-бурая бесструктурная

супесь, включения обломков горной породы размером 10-30 см

Почвы второго типа ЛРУ характеризует разрез 2-08 (ПП-14). Средняя часть склона долины р. Реветь, (ЗСЗ экспозиция, крутизна 2530°, 400 м над ур.м). Почвобразующая порода -сланец углеродо-глинистый. Тип леса - пихто-ельник-сосняк ягодниковый (5Е3С2П, ед.Б).

А0 0-6 см Слаборазложившаяся рыхлая подстилка, густо переплетена корнями растений.

А1 6-19 см Темно-серый, порошисто-комковатый легкий суглинок, пронизан корнями растений, включения кусочков сланцев размером 2-5 см. Переход резкий.

В 19-48 см Светло-коричневый среднеореховатый тяжелый суглинок, включения обломков горной породы размером 15-20 см, корни деревьев. Переход резкий.

С 48-71 см Сизовато-коричневая глина с невыраженной структурой, включения обломков горной породы размером 20-30 см.

Группа 2. Типы ЛРУ устойчиво свежие.

Исследованы 2 типа:

2а - покатые верхние части склонов с мелкими почвами на делювии-элювии пород;

2б - дренированные длинные пологие склоны с суглинистыми серыми почвами на элювии водопроницаемых осадочных пород.

Почвы первого типа ЛРУ характеризуют разрезы 6-08 и 8-08.

Разрез 6-08 (ПП-2). Верхняя часть восточного склона хр. М. Ямантау (крутизна 5°, 670 м над ур. м). Микрорельеф образуют кварцитовые глыбы высотой до 1 м, бугры и западины от ветровалов, временные ложбинки стока. Почвобразующая порода - кварцит. Тип леса - пихто-ель-ник липняковый (7Е2П1Ос+Б, Лп, ед. Ил, Кл).

А0 0-3 см Слаборазложившаяся рыхлая подстилка, густо переплетена корнями растений.

В 17-40 см Серовато-бурый комковато-ореховатый средний суглинок, пронизан редкими корнями деревьев, включения мелких камней кварцита. Переход постепенный.

С 40-58 см Сизо-буровато-коричневый тяжелый суглинок с невыраженной структурой, включения отдельных обломков кварцита размером 5-15 см.

Разрез 8-08 (ПП-31). Верхняя часть западного склона хр. Белягуш (крутизна15-20°, 700 м над ур. м.). Микрорельеф образуют бугры и западины от ветровалов. Почвобразующая порода -кварцитовидный песчаник. Тип леса - пихто-ель-ник липняковый (6П3Е1Лп+Б, Кл, ед. Ил, Р).

А0 2-8 см Темная серовато-бурая порошистая

неразложившаяся подстилка, включения камней размером 0,5-2 см, густо переплетена корнями растений.

А1 8-18 см Серый среднеореховатый тяжелый

суглинок, включения камней размером 1-5 см, пронизан корнями растений. Переход постепенный.

ВС 18-56 см Светло-сизовато-бурая среднекомковатая глина, корни деревьев, включения обломков горной породы.

Почвы второго типа ЛРУ характеризует разрез 14-08 (ПП-5). Средняя часть южного склона горы Арки (крутизна 3 , 700 м над ур. м). Микрорельеф образуют кварцитовые глыбы высотой до 1,5 м, ложбины временных водотоков. Почва сформировалась на погребенном курумнике. Почвобразующая порода - кварцит. Тип леса - пихто-ельник травяной (8П2Е+Б, ед.С, Лп).

А0 0-4 см Темно-серая неразложившаяся подстилка,

переплетена корнями растений.

А1 4-12 см Серый среднекомковатый средний

суглинок, пронизан корнями растений, включения камней размером до 2 см. Переход постепенный.

А1В 12-25 см Буровато-серый среднеореховатый

средний суглинок, пронизан корнями деревьев, включения камней размером до 20 см. Переход резкий.

В 25-56 см Серовато-бурый средне-крупнокомко-

ватый тяжелый суглинок, корни деревьев, включения обломков кварцита размером до 30 см. Переход резкий.

С 56-82 см Буровато-серовато-сизая бесструктурная глина, включения обломков кварцита размером до 10 см.

Группа 3. Типы ЛРУ свежие, периодически влажные. Исследован 1 тип ЛРУ - верхние части пологих склонов невысоких увалов с суглинистыми почвами, подстилаемых глинистыми сланцами (3а). Почвы данного типа ЛРУ характеризует разрез 5-08 (ПП-4). Межгорное по-

нижение, разделяющее хребты Нары и М.Яман-тау, склон долины ручья (СЗ экспозиция, крутизна 5°, 525 м над ур. м). Микрорельеф образуют бугры и западины от ветровалов. Почвобра-зующая порода - глинистый сланец. Тип леса -пихто-ельник с широколиственными породами крупнотравный (6Е2П1Лп1Б, ед.Кл, Ил).

Ао 0-3 см Слаборазложившаяся рыхлая подстилка (опад хвои, листьев, мелких веток и трав), густо переплетена корнями растений.

А1 3-10 см Серый мелкозернистый легкий суглинок, пронизан корнями растений, включения камней размером 1-3 см. Переход резкий. ВС 10-32 см Сизовато-серый мелкоореховатый средний суглинок, пронизан корнями деревьев, включения обломков горной породы размером 3-15 см.

Содержание гумуса в почвах относительно низкое, в перегнойно-аккумулятивном горизонте от 2,2 до 7,1%. Наименьшими показателями (2,24-2,26) характеризуются почвы 2 группы ЛРУ(2а), максимальными - почвы 3 группы ЛРУ (см. табл.). Содержание гумуса с глубиной резко уменьшается.

Таким образом, изученные почвы характеризуются кислой реакцией среды, по профилю почв кислотность увеличивается. Содержание поглощенных оснований незначительно и колеблется как в перегнойно-аккумулятивных горизонтах, так и по профилю почв и зависит от состава почвообразующих пород. В составе по-чвенно-поглощающего комплекса везде выражено преобладание кальция над магнием. Содержание кальция зависит от состава почвообразующих пород - на песчаниках его несколько больше, чем на кварцитах.

Исследованные почвы относятся к группе неполноразвитых горно-лесных серых почв. Для всех типов ЛРУ характерна малая мощность почвенного профиля (30-70 см) и сильная каменистость. Почвенный профиль слабо

Таблица. Химические свойства горно-лесных серых почв западной части ЮУГПЗ

Й н" ° о ч 5*0 & ЕЇ О о 1-н а Гумус общий, % Азот общий, мг/кг почвы рН Поглощенные основания, мг-экв/100 г почвы

Н2О КС1 Са2+ Mg2+ Сумма

Разрез 2-08

Аі 6-19 5,42 1920 4,69 3,46 13 6 19

В 19-48 2,24 77 5,20 4,04 14 4 18

С 48-71 0,63 не опр. 5,38 4,12 13 5 18

Разрез 3-08

А1 2-6 3,35 756 3,84 2,84 12 5 17

В 6-31 1,57 1554 4,14 3,08 12 5 17

С 31-48 0,74 не опр. 4,09 3,14 8 8 16

Разрез 5-08

А1 3-10 7,06 2142 5,31 4,34 27 8 35

ВС 10-32 1,11 60 5,31 3,72 12 8 20

Разрез 6-08

А1 3-17 2,26 90 5,09 3,72 12 7 19

В 17-40 1,02 132 5,23 3,75 12 7 19

С 40-58 0,44 не опр. 5,45 3,67 18 8 26

Разрез 8-08

А1 8-18 2,24 726 4,81 3,73 14 7 21

ВС 18-56 1,60 не опр. 5,13 4,03 13 7 20

Разрез 14-08

А1 4-12 3,46 2628 5,05 3,81 16 5 21

А1В 12-25 2,14 1728 5,06 3,69 16 5 21

В 25-56 1,03 990 5,22 3,79 15 5 20

С 56-82 0,41 не опр. 5,42 3,99 15 5 20

дифференцирован на генетические горизонты, не содержит свободных карбонатов, оподзолен-ность морфологически не выражена. На поверхности почв образуется небольшой мощности (2-6 см) слаборазложившаяся подстилка, под которой отчетливо выделяется перегнойно-аккумулятивный (гумусовый) горизонт мощностью 7-15 см темно-серой или серой окраски. По механическому составу почвы относятся преимущественно к легким и средним суглинкам, в нижней части профиля - к тяжелым суглинкам и глинам. Более легкий механический состав имеют почвы, развитые на элювии песчаников.

Список использованной литературы:

1. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.

2. Аринушкина Е.В. Химический анализ почв. М.: Изд-во МГУ, 1975. 646 с.

3. Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н., Алибаев Ф.Х. Характеристика широколиственно-темнохвойных лесов Южно-Уральского государственного природного заповедника // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. №4 (54). С.30-33.

4. Зубарева Р.С. Лесорастительные условия и типы темнохвойных лесов горной полосы Среднего Урала // Типы и динамика лесов Урала и Зауралья. Труды института биологии УФ АНСССР Вып. 53. - Свердловск, 1967. С. 13-87.

5. Мукатанов А.Х. Горно-лесные почва Башкирской АССР. М.: Наука, 1982. 147 с.

6. Почвенная карта Башкирской АССР. М 1:600 000. М.: ГУГК, 1990.

7. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Академический Проект, 2004. 432 с.

8. Фильрозе Е.М. Схема генетической классификации типов леса тайги восточного макросклона Южного Урала и северной лесостепи восточно-уральского пенеплена // Типы и динамика лесов Урала и Зауралья. Труды института биологии УФ АНСССР. Вып. 53. - Свердловск, 1967. С. 119-155.