Почвенный покров опорных пунктов мониторинга лесных земель Ханты-Мансийского автономного округа

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ОПОРНЫХ ПУНКТОВ МОНИТОРИНГА ЛЕСНЫХ ЗЕМЕЛЬ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

Л.М. БУРЛАКОВА, проф. каф. почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета, д-р с.-х. наук,

Е.А. ЕЛЬЧИЩЕВ, ст. препод. каф. почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета, канд. с.-х. наук,

С.И. ЗАВАЛИШИН, доц. каф. почвоведения и агрохимии, декан факультета заочного обучения Алтайского государственного аграрного университета, канд. с.-х. наук

Почвенный покров территории изучен недостаточно (фрагментарно), большая часть исследований проводилась в поймах рек средней тайги Широтой Оби, таких как Обь, Иртыш, и их притоков - Большой Юган, Вах, Аган, Лямин и др.[1, 3, 6].

Работы по изучению почвенного покрова проводились в рамках мониторинга земель Ханты-Мансийского автономного округа. На территории округа была организована сеть опорных пунктов для ведения наблюдения за состоянием и изменением почвенного покрова вследствие негативного воздействия нефтегазодобывающего комплекса. На ключевых участках для репрезентативности почвенного покрова и радиоактивности почв закладывались полнопрофильные почвенные разрезы, приуроченные к элементам рельефа и ассоциациям леса, с учетом современного состояния ландшафтов, почв. Кроме ключевых разрезов, проводили дополнительное апробирование в виде полуям и прикопок.

Почвенные разрезы закладывали на глубину, охватывающую все генетические горизонты. Выполнялось подробное описание морфологического строения профиля почв по правилам, принятым в почвоведении [4, 5]. Образцы отбирали из каждого генетического горизонта, но не одинаково, а в зависимости от исследуемых компонентов.

Картографирование почв проводилось кафедрой почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета. При полевых исследованиях почвенного покрова использован метод вложенных ключей.

Рассмотрим почвенный покров на примере отдельных опорных пунктов (ключевых

serg11zav@mail.ru

участков). Выбранные ключевые участки не только географически находятся в разных частях таежно-лесной зоны, но и имеют разные источники возможных техногенных воздействий и загрязнений почв, обусловленные разной степенью интенсивности развивающейся промышленности изучаемого региона.

Ключевой участок «Северо-Селияров-ский» расположен в восточной части Ханты-Мансийского района с отметками высот 50 м над уровнем моря. Почвенный покров этого участка представлен болотно-верховыми и глееподзолистыми почвами. Морфологические свойства болотно-верховых торфянистых почв, которые являются преобладающими на ключевом участке, охарактеризуем на примере разреза, заложенного на ССВ от г. Ханты-Мансийска под угнетенным хвойным лесом.

О - (0-8 см) Неразложившиеся остатки сфагнового мха золотисто-желтого, желтого цвета с примесью древесного и кустарникового опада.

Tj- (8-18 см) Торфяный горизонт, пронизан корнями, представлен плохо разложившимися растительными и древесными остатками, золотисто-желтого цвета, обводнен.

Т2 - (18-45 см) Хорошо разложившаяся моховая растительность, буро-красного цвета, присутствуют древесные остатки, пронизан корнями, сырой.

С (45-55 см) Сизовато-черного цвета, тяжелого механического состава, много воды.

Болотно-верховые торфяные поч-

вы характеризуются высокой кислотностью торфяных горизонтов, в минеральном горизонте кислотность уменьшается (табл. 1). Мощность торфа на таких болотах неболь-

150

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

Таблица 1

Физико-химические свойства болотно-верховых торфяных почв

Горизонт глубина, см рН Потери при прокаливании, % Мг.экв. на 100г почвы V %’ Мг. на 100 г почвы

водной солевой S Н г Т Р2О5 К2О

О,, 0-8 3,38 2,62 — — — — — — —

Т, 8—18 3,70 3,00 95,32 7,38 21,67 29,05 25,4 1,4 18,4

Т2 18—45 4,61 3,60 94,93 2,86 25,61 28,53 10,2 1,8 5,0

С 45—55 4,64 3,72 5,44 2,58 21,59 24,7 10,6 0,4 0,8

шая. Минеральное дно болотно-верховых торфянистых почв, как правило, состоит из суглинистых покровных отложений или песчаных пород водораздельных пространств. В некоторых случаях минеральная основа, на которой начинают развиваться болотные почвы, может быть представлена профилем почв полугидроморфного облика. Почвы рассматриваемого типа не насыщены основаниями. Торф верховых болот низкозольный (14,68— 15,17 %), низко обеспечен подвижным фосфором, средне - подвижным калием.

В естественном состоянии почвы рассматриваемого типа сильно насыщены влагой. Это дает возможность предполагать, что перераспределение радиоактивных элементов по профилю болотно-верховых торфяных почв будет во многом зависеть от движения влаги по профилю, если они будут находиться в растворимом состоянии.

Ключевой участок «Усть-Балыкское месторождение» расположен в северо-восточной части Нефтеюганского района с отметками высот до 30 м над уровнем моря. Этот ключевой участок находится в пойме р. Обь (Юганская Обь) в нескольких километрах от крупных промышленных городов - Нефтеюганск и Сургут, вблизи нефтепровода, на котором очень часто происходят аварии.

Наибольшее распространение на ключевом участке «Усть-Балыкское месторождение» получили аллювиальные почвы разных подтипов. Аллювиальные почвы формируются в условиях регулярного затопления территории паводковыми водами реки Обь и отложением на ее поверхности свежих слоев аллювия. По характеру водного режима и связанных с ним аллювиальных процессов на исследуемом ключевом участке выделяется

три типа почв: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, аллювиальные болотные.

Эти типы почв формируются под влиянием пойменного аллювиального, дернового, глеевого и болотного процессов почвообразования. Вероятность развития того или иного процесса и сочетание его с другими процессами зависит от сопутствующих факторов, таких как продолжительность затопления, частота затопления, привнос пойменного аллювия, характер поверхности поймы и, как следствие, развитие растительности.

Аллювиально-дерновые почвы распространены преимущественно в прирусловой и центральной поймах, на возвышенных элементах рельефа, при глубоком залегании грунтовых вод, под луговой и злаковой растительностью в условиях неустойчивого по годам режима орошения.

Морфологическое описание данного типа хорошо прослеживается на примере разреза, заложенного на юго-востоке от г. Нефтеюганска и на восток от нефтепровода. Разрез находится в замкнутом микропонижении.

Ag-(0-3,5 см) Слабоуплотненная землистая дернина, густо переплетена корнями злаковых растений.

Аг-(3—510 см) Влажный, бурый с сизо-глеевой пропиткой, пятна ожелезнения, тяжелосуглинистый, зернистый, уплотнен, обилие корней, переход по цвету.

А1В-(10—13см) Влажный, слоистый, буро-серый, среднесуглинистый, беструктур-ный, корни.

С1-(13—53см) Влажный, белесоватый неоднородный, бесструктурный, рыхлый яснослоистый, ожелезненный, имеет легкий механический состав.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

151

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

Таблица 2

Гранулометрический состав аллювиально-дерновых почв

Горизонт глубина, см Содержание фракций, % сухой почвы Гигроскопическая влажность, % Название почвы по гран, составу

1-0,25 мм 0,250,05 мм 0,050,01 мм 0,01- 0,005 мм 0,005- 0,001 мм <0,001 мм <0,01 мм

Аг 0-3,5 - - - - - - - - -

А13,5-10 4,1 47,1 26,8 7,8 4,2 10 22,0 2,20 Супесч.

AiB 10-13 4,6 78,2 3,7 3,0 3,2 7,5 12,8 1,31 Супесч

ВС113-53 0,8 48,7 15,4 11,3 7,0 15,5 33,8 3,32 Ср.сугл

Таблица 3

Физико-химические свойства аллювиально-дерновых почв

Горизонт глубина, см рН Гумус, % Потери при прокалив., % Мг.экв./100г почвы V, % Мг/100 г почвы

водной солевой S Н, % г Р2О5 К2О

Ад 0-3,5 5,8 5,60 - - - - - - -

А З,5-10 4,58 3,91 4,17 6,23 5,65 6,80 45,4 1,24 14,4

АВ-10-13 6,0 5,20 1,64 3,08 7,07 5,86 56,9 0,88 5,6

ВС 13-53 6,51 5,60 2,43 5,34 10,67 2,36 81,8 1,86 2,8

С 53-200 6,01 5,21 0,31 2,03 11,07 3,07 72,2 0,88 4,4

С2-(53-200см) Влажный, однородный, бесструктурный, рыхлый, ожелезненный, имеет легкий механический состав.

Мощность гумусового горизонта не превышает 17см, признаки оглеения по профилю распределены неравномерно и слабо проявляются.

Аллювиально-луговые почвы ключевого участка «Усть-Балыкский» развиваются в центральной пойме и по повышенным участкам прирусловой поймы, капиллярная кайма которых находится в пределах почвенного профиля. Соответствующие условия способствуют произрастанию луговой растительности и развитию дернового процесса. Морфологически аллювиально-дерновые почвы отличаются от аллювиально-луговых хорошо выраженным гумусовым профилем с выраженной зернистой или комковато-зернистой структурой.

Аллювиально-болотные почвы на ключевом участке развиваются в условиях длительного паводкового и устойчивого атмосферно-грунтового увлажнения. Почвы рассматриваемого типа формируются в понижениях центральной и притеррасной поймы под травянистой болотной или угнетенной древесно-кустарниковой растительностью.

Физико-химическую характеристику и гранулометрический состав аллювиальных почв рассмотрим на примере аллювиально-дернового типа почв. В табл. 2 приведены результаты анализа гранулометрического состава аллювиальных дерновых почв, которые свидетельствуют о его неоднородности по генетическим горизонтам, обусловленной разной скоростью движения паводковых вод при пойменных режимах.

Преобладающей фракцией в почве является фракция мелкого песка (от 47 до 78 %), изменение которой по профилю свидетельствует об изменении паводкового режима аллювиального процесса во время формирования пойменных почв.

Почвы характеризуются слабокислой реакцией среды (табл.3), малым содержанием гумуса, причем его содержание в горизонте А в 3 раза больше, чем в горизонте АВ. Это указывает на то, что в последний период эволюции этого типа почв интенсивно протекает дерновый процесс.

Увеличение содержания гумуса в горизонте ВС до 2,34 % свидетельствует о погребенном гумусовом горизонте, а также подчеркивает более слабое проявление дернового процесса почвообразования в прошлые исторические периоды развития почв.

152

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

Таблица 4

Гранулометрический состав глееподзолистых почв

Горизонт, глубина, см Содержание фракций, % Гигроскопическая влажность, % Название почвы по гран. составу

1-0,25 мм 0,250,05 мм 0,050,01 мм 0,01- 0,005 мм 0,005- 0,001 мм <0,001 мм <0,01 мм

Ао0-4 - - - - - - -

А2е4-18 1,6 19,9 42,8 4,1 17,2 14,4 35,7 4,13 Ср. Суг.

A2Bg20-30 6,7 18,6 38,7 8,0 11,7 16,3 36,0 3,41 Ср. Суг.

Сг40-50 1,1 5,5 54,7 3,4 7,2 28,1 38,7 4,12 Ср. Суг.

С270-80 8,6 14,5 34,8 2,8 15,7 23.6 42,1 2,97 Т Суг.

Таблица 5

Физико-химические свойства глееподзолистых почв

Горизонт, глубина, см РН Гумус, % Потери при прок., % Мг.экв. на 100г почвы V, %

водной солевой

S Нг

А0О-4 4,05 3,71 - - - - -

A2g4-8 5,40 5,70 1,96 91,22 3,28 23,4 12,3

А2 Вg20-30 4,32 3,60 2,17 45,08 2,69 4,20 39,0

Cg40-50 5,84 5,05 0,41 13,46 11,9 12,15 49,0

С 70-80 4,40 3,90 0,76 1,12 0,83 6,02 12,1

Ключевой участок «Покачевское месторождение» расположен в западной части Нижневартовского района вблизи города Покачи с отметками высот до 70 м над уровнем моря. Изучаемый ключевой участок расположен возле факела, который действует в течение 15 лет. По-видимому, почвы выбранного ключевого участка подвержены значительной антропогенной нагрузке. На территории ключевого участка «Покачевское месторождение» Нижневартовского района получили распространение глееподзолистые и подзолистые типы почв, приуроченные к Сибирским увалам, гривам, расположенным вдоль рек. Формирование этих типов почв обусловлено подзолистым или глеевым процессами, в некоторых случаях в развитии рассматриваемых типов почв может присутствовать дерновый процесс. Степень выраженности подзолистого процесса почвообразования выше у песчаных разновидностей. Это дает основание для формирования подзолистого типа почв. В почвах суглинистого гранулометрического состава подзолистый процесс затушевывается с проявлением в разной степени глеевого процесса почвообразования, следовательно, в таких условиях формируется тип глееподзолистых почв.

Для характеристики глееподзолистых почв территории ключевого участка «Покачевское месторождение» приведем описание разреза глееподзолистой поверхностно-подзолистой среднесуглинистой почвы.

Разрез расположен на юго-западе от г. Покачи в 500 м на север от факела под сосново-еловым лесом с мохово-травянистой растительностью.

А0-(0-3см) Лесная подстилка состоит из мха, хвои, травянистых и дервянистых остатков, слаборазложившихся, густо переплетена корнями.

А2-(3-7см) Влажный, белесовато-сизый, равномерно окрашен, среднесуглинистый, непрочно комковатый, бесструктурный, рыхлый, переход резкий по цвету.

А2В-(7-27см) Влажный, серый с красновато-охристыми примазками, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, много корней.

ВС^(27-48см) Влажный, светло-серый, охристые примазки, супесчаный, бесструктурный, уплотненный, мало корней.

С^(48-112см) Влажный, серый с белесоватым оттенком, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, единичные корни.

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2014

153

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

Почвы рассматриваемого типа имеют хорошо выраженные признаки оглеения в нижней части почвенного профиля. Это обусловлено избыточным увлажнением за счет близкого залегания грунтовых вод и более тяжелым по сравнению с подзолистыми почвами гранулометрическим составом (табл. 4).

Верхние горизонты почв содержат физической глины около 35 %, что указывает на среднесуглинистую разновидность глееподзолистой почвы. Преобладающей фракцией во всех горизонтах является крупная пыль.

Следует отметить высокое содержание в глееподзолистых почвах илистой фракции от 14 до 28 %, прослеживается увеличение фракции ила вниз по профилю. В подзолистом горизонте его содержание ниже, а в иллювиальном горизонте значительно выше.

Физико-химические свойства глееподзолистых почв приведены в табл. 5. Они характеризуются низкой суммой поглощенных оснований и кислой реакцией среды, малым содержанием гумуса. Распределение перечисленных свойств почв по профилю согласуется с гранулометрическим составом. Наименьшими величинами характеризуется подзолистый горизонт, наибольшими - иллювиальный. Глееподзолистые почвы, так же как и подзолистые почвы, имеют высокую гидролитическую кислотность, которая обусловлена значительным содержанием водорода и алюминия.

Ключевой участок «Корликовский сельский совет» («Корлики») расположен в восточной части Нижневартовского района с высотными отметками 80-90 м над уровнем моря.

На территории ключевого участка «Корликовский сельский совет» почвенный покров представлен в основном подзолистыми почвами.

Почвы данного типа образуются под хвойными и лиственно-хвойными лесами на хорошо дренированной территории в условиях преобладания осадков над испарением, обеспечивающих промывной тип водного режима. В пределах таежно-лесной зоны Широтной Оби эти почвы имеют широкое распространение, встречаются отдельными массивами практически во всех ландшафтах территории. Особенно широкое развитие подзолистые почвы

получили в лесных и лесоболотных ландшафтных массивах. Генетический профиль подзолистых почв формируется под воздействием нисходящих токов, содержащих органические кислоты почвенных растворов.

Морфологический профиль подзолистой иллювиально-железистой почвы можно охарактеризовать по разрезу, заложенному на востоке от с. Корлики. Разрез заложен в сосновом бору, поверхность покрыта лишайниками и брусничником, небольшое микропонижение.

А0-(0-0,5 см) Лесная подстилка из лишайника и хвойного опада, неразложившаяся, рыхлая.

А2 (0,5-1 см) Влажный, белесый, супесчаный, слоистый, рыхлый, кремневая присыпка, растительные остатки, переход по цвету.

В-(1-10см) Влажный, белесый, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, отдельные корни, переход по цвету.

В-(10-28см) Влажный, красноватокоричневый, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, корни, переход по цвету.

ВС-(28-38см) Влажный, серовато-коричневый с белесоватостью по цвету.

С-(3 8-210см) Влажный, серый с белесоватым оттенком, супесчаный, бесструктурный, рыхлый.

Как видно из морфологического описания подзолистых почв, их характерными морфологическими свойствами является четкая дифференциация профиля на генетические горизонты. Наблюдается также четкая дифференциация по гранулометрическому составу.

Почвенный покров ключевого участка «Корлики» представлен подзолистыми иллювиально-железистыми почвами. Гранулометрический состав почв этого участка приведен в табл. 6.

Анализируемая почва характеризуется низким содержанием гумуса, сосредоточенного в небольшом по мощности переходном горизонте АоА1 (0-0,2 см), кислой реакцией среды и низкой насыщенностью основаниями. Степень насыщенности основаниями возрастает на 50 % в подзолистом горизонте А2 Гидролитическая кислотность в верхних горизонтах выше, чем в нижних.

154

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

Таблица 6

Гранулометрический состав подзолистой иллювиально-железистой почвы

Горизонт, глубина, см Содержание фракций, % сухой почвы Гиг-роск. влаж, % Название почвы по гран. сост.

1- 0,25 мм 0,25- 0,05 мм 0,05- 0,01 мм 0,01- 0,005 мм 0,005- 0,001 мм <0,001 мм <0,01 мм

Ао 0-0,2 43,4 52,4 1,0 0,7 0,2 2,2 3,1 0,46 П.рых.

А2 0,2-6 47,9 48,7 0,9 0,2 0,2 2,1 2,5 0,45 П.рых.

В 10-20 41,9 51,7 1,2 0,5 0,2 4,5 5,2 4,52 П.связ.

ВС 150-160 43,6 52,9 0,2 0,3 0,4 3,1 3,8 2,82 П.рых.

Таблица 7

Физико-химическая характеристика подзолистых иллювиально-железистых почв

Горизот, глубина, см Рн Гумус, % Потери при прока лива-нии, % Мг. экв. на 100 г почвы с, %

Водной Солевой S Н

АоА, 0-0,2 4,92 3,52 1,45 1,32 0,90 3,14 22

А2 0,2-6 5,67 4,13 1,27 0,58 1,46 1,30 53

В 10-20 5,44 4,88 1,19 1,46 0,62 2,05 23

ВС 50-60 5,80 5,15 - 0,25 0,95 1,10 46

С 150-160 5,70 5,14 - 0,34 0,62 1,06 37

Физико-химическая характеристика подзолистых почв приведена в табл.7.

Результаты проведенного исследования позволили сделать следующие выводы.

1. Болотно-верховые торфяные почвы характеризуются высокой кислотностью торфяных горизонтов (рН 3,7), в минеральном горизонте кислотность уменьшается (рН 4,64), небольшой мощностью торфа (37см), низкозольным торфом (рН 14,68-15,70 %), ненасыщенными основаниями, низкой обеспеченностью фосфором, средне-подвижным калием.

2. Алювиально-дерновые почвы характеризуются неоднородным гранулометрическим составом генетических горизонтов. Преобладающей фракцией является фракция мелкого песка от 47 до 79 %. Почвы характеризуются слабокислой реакцией среды (рН 4,58-6,51), малым содержанием гумуса (4 % в горизонте А). Средне и слабо насыщены основаниями (45,4-81,8 %), низкая степень обеспеченности подвижным фосфором (1,24 мг/100 г почвы), высокая - подвижным калием (14,4 мг/100 г почвы).

3. Глееподзолистые почвы представлены среднесуглинистой разновидностью (36 % физической глины), преобладающей фракцией по профилю почв является круп-

ная пыль

4. Подзолистые почвы характеризуются песчаной разновидностью гранулометрического состава, низким содержанием гумуса (1,27 % в горизонте А2), кислой реакцией среды (рН 4,9-5,8), низкой степенью насыщенности основаниями (47-77 %).

Библиографический список

1. Г аджиев, И.М. Почвы средней тайги Западной Сибири / И.М. Гаджиев, С.М. Овчинников. - Новосибирск: Наука, 1977. - 148 с.

2. Долгова, Л.С. Особенности почв средне- и северо-таежных подзон Западной Сибири (в пределах Тюменской области) / Л.С. Долгова, И.П. Гаврилова // Природные условия Западной Сибири, 1977. - Вып. 1.

3. Караваева, Н. А. Почвы тайги Западной Сибири / Н. А. Караваева. - М.: Наука, 1973. - 167 с.

4. Классификация и диагностика почв СССР. - М.: Колос, 1977. - 223 с.

5. Классификация и диагностика почв Западной Сибири. - Новосибирск, 1979. - 47 с.

6. Уфимцева, К.А. Почвы таежной зоны Обь-Иртышс-кого междуречья / К.А. Уфимцева // Природные условия и особенности хозяйственного освоения северных районов Западной Сибири. - М., 1969. - С. 45-57.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

155