О природе лугово-бурых черноземовидных почв Приханкайской низменности

Вестник ДВО РАН. 2011. № 4

УДК 631.48

В.И.РОСЛИКОВА, Н.А.РЫБАЧУК

О природе лугово-бурых черноземовидных почв Приханкайской низменности

Изучены темноцветные почвы Приханкайской низменности, именуемые дальневосточными исследователями как лугово-бурые черноземовидные. Выявлены их положение в элементарном ландшафте, генетическая сущность.

Ключевые слова: почва, лугово-бурые черноземовидные, черноземы, луговая терраса, аллювиальные отложения.

About the nature of meadow-brown chernozem-like soils of the Prikhankaiskaya Lowland. V.I.ROSLIKOVA (Institute of Water and Ecology Problems FEB RAS, Khabarovsk), N.A.RYBACHUK (Far-Eastern Federal University, Vladivostok).

Studies were focused on dark-colored soils of the Prikhankaiskaya Lowland, described as meadow-brown chernozem-like soils by the Far Eastern scientists. Their particular location in the elementary landscape and their genetic meaning were defined.

Key words: soil, meadow-chernozem-like, chernozems, meadow terrace, alluvial sediments.

В XVII-XVIII вв. первые русские землепроходцы в отчетах государю сообщали о том, что на равнинах хорошего леса нет, а большие территории богаты плодороднейшими темными почвами - «тучнейшими черноземами» [11]. Великий русский географ Н.М.Пржевальский, посетивший Приморье в 1867 г., отмечает, что между юго-западным берегом оз. Ханка и р. Суйфун под степной растительностью развиты черноземы [15]. Однако А.Н.Криштофович свидетельствовал о том, что многие своеобразные черты темноцветных почв Приморья были причиной глубоких заблуждений относительно их истинной природы [10]. В середине ХХ в. обосновано выделение луговых черноземовидных почв и определено их классификационное положение [12]. Они были отнесены к типу темных луговых почв прерий сезонного мерзлого режима, переходящих к западу в черно-земовидные почвы и черноземы [7].

Исследования луговых почв на равнинах Приморья и Приамурья получили широкое развитие после совместных комплексных экспедиций АН СССР и АН КНР по изучению бассейна р. Амур (1957-1960 гг.) в связи с проектированием новых гидроэлектростанций. Современный почвообразовательный процесс рассматривался исследователями с позиций трансформации природной среды в результате осушения великих озерно-аллювиальных равнин. Своеобразие водного режима, обусловленное близостью мерзлотно-сезонного слоя, который сохраняется на II-IV террасах вплоть до середины июля или августа и обеспечивает постоянный приток грунтовых вод, способствует интенсивному развитию здесь дернового

*РОСЛИКОВА Валентина Ивановна - доктор географических наук, ведущий научный сотрудник (Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск), РЫБАЧУК Наталия Андреевна - кандидат биологических наук, заведующая лабораторией (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток).

*Е-тай: roslikova@ivep.as.khb.ru

Работа выполнена по проекту РФФИ 06-05-64101-а.

Шк ' '

// ,

\/,А  У; .Г../ .

Л .> >" < . ...

. ¡-Ир ¿т. ; -г. •

• { ,

¿'.у ' ' 1 ( -г' :

...  /,• *

Разрез 16

Аа/А1 0-8 см А1 А1 8-37 см

I 37-59 см

II 59-87 см

87-126 см ^ 126-140см Vg 140-180 см

процесса. Это создает условия для формирования богатых перегноем темноцветных луговых почв [6].

На юге Приморья также имеются луговые темноцветные почвы, классифицируемые дальневосточными исследователями как лугово-бурые черноземовидные, луговые черноземовидные или буроземно-луговые чер-ноземовидные [1, 14, 19]. Впервые они описаны как своеобразные дерновые почвы, позднее на основе их изучения в юго-восточной части Приханкайской низменности - как луговые глубокогумусированные пойменные [2, 20]. Такая противоречивость в отношении номенклатуры луговых темноцветых почв обусловлена недостаточной их изученностью.

Цель данной работы - проследить тенденцию развития луговых черноземовидных почв приханкайского лесостепного ландшафта в общем долинном комплексе рельефа [9] и оценить их генетическую сущность (с привлечением ряда методов, которые ранее не применялись). Методы исследований - сравнительно-географический, литолого-геоморфологический, метод сопряженных ландшафтов и физико-химический (последний - по опубликованным материалам).

Наши комплексные полевые исследования на При-ханкайской низменности 2006-2007 гг. подтвердили факт наличия почв, подобных луговым черноземовид-ным Приамурья. В Приморье они формируются в долинах притоков р. Раздольная, охватывающих пределы базальтового Борисовского плато (см. рисунок). Морфологический облик почв характеризуется следующим описанием.

Разрез 16 (10.09.06) в долине левого берега р. Казачка (с. Пуциловка) в 100 м западнее агробиостанции Уссурийского государственного педагогического университета. Высокая пойма. Берег крутой, обрывистый, густо заросший разнотравьем (астра, хвощ, злаки, полынь и др.). Рядом пашня, занятая овощными и зерновыми культурами. Шурф заложен на целинном участке.

Черный легкий суглинок, в верхней части плотный (из-за обилия корней), зернисто-поро-шистый. Переход в следующий горизонт заметный по плотности.

Темно-серый средний суглинок со слабым буроватым оттенком, пронизан корнями. Плотный, комковатый, хорошо выражены педы, влажный.

Бурый с шоколадно-коричневатым оттенком, среднесуглинистый, свежий плотный, комковато-зернистый, много мелких корней, включения дресвы, педы, влажный. Переход в следующий горизонт заметный по цвету, граница перехода ровная, чешуйки слюды. Внутри педов бурые охристо-светлые прожилки. Переход ясный, граница перехода ровная. Темно-серый с темно-коричневатым оттенком, средний суглинок, свежий, комковато-зернистый, очень плотный, редко встречаются корни. Переход четкий.

Грязно-серый с обилием охристых прожилок и оглеенных пленок, тяжелосуглинистый, пористый, встречаются корни. Переход заметный.

Светлее верхнего, обилие сизо-охристых выцветов, легкая глина, уплотненный, глыбисто-комковатый, редко встречаются корни, пористый. Переход заметный, постепенный. Темно-сизый, сырой, иловато-тяжелый суглинок, пористый, плотный.

Идентичная почва описана в долине в районе с. Ново-Георгиевка на старой залежи в зоне перехода II озерно-речной террасы в I надпойменную речную и в высокую пойму. Почвенный профиль характеризуется той же последовательностью горизонтов, несмотря на некоторые различия: более ясные переходы генетических горизонтов, наличие четких гнезд светло-ржавого песка и др. Обе почвы несут явные признаки участия аллювиальных процессов в формировании профиля.

Для сравнения приводим описание луговых черноземовидных почв на Зейско-Буреин-ской равнине [17]:

Разрез 111 Плато водораздела Алима и Гильчина Тамбовского района. Равнина.

Растительность: залежь (пырей, мятлик, вейник наземный). Почва луговая черноземовидная мощная, глинистая на желто-буром суглинке.

А 0-22 см Темно-серый, почти черный, мелкокомковато-зернистая структура. Пронизан корнями расте-

ний, глинистый, влажноватый. Переход заметный.

А/В 22-48 см Темно-бурый, мелкокомковатый, глинистый, встречаются ортштейновые зерна. Заметна кремнеземистая присыпка на структурных отдельностях при высыхании. Переход в следующий горизонт заметный.

В1 48-82 см Темновато-бурый, глинистый, комковатый, влажный. Переход в следующий горизонт замет-

В2 82-155см Темно-бурый с желтоватым оттенком, глинистый, ореховато-плитчатая структура, влажный, вязкий. Очень липкий. Переход в следующий горизонт заметный.

С 150-180 см Желтовато-бурый, с сероватым оттенком призматическая структура, распадающаяся на отдельные плитки, глинистый. Хорошо выражена кремнеземистая присыпка на структурных отдельностях.

Из описания почв следует, что их положение в ландшафте различное. Первые (Приморье) формируются в пойме (супераквально-субаквальный ландшафт), вторые (Приамурье) - на плоских вершинах увалов (элювиальный ландшафт). Профиль луговых черно-земовидных почв Приамурья представлен типичными генетическими горизонтами, тогда как в приморских почвах профиль (исключая аккумулятивную толщу) характеризуется последовательностью слоев, обусловленных гидродинамикой водного потока.

Устойчивые характерные черты этих почв - значительная мощность гумусовых горизонтов, хорошая оструктуренность, наличие гнезд крупнозернистого песка и чешуек слюды, легкий гранулометрический состав, повышенная гумусность, почти нейтральная или слабокислая реакция среды, бескарбонатность на всю толщу профиля, высокая степень насыщенности ППК, оглеение и сегрегационный тип Мп^е новообразований.

Несмотря на сходство (темная цветовая гамма профиля и ряд других морфологических параметров) буроземно-луговых черноземовидных почв Приморья с подобными зональными почвами Приамурья (Зейско-Буреинская равнина), у них имеется и ряд отличительных признаков. Для лугово-бурых черноземовидных почв Приморья прослеживается четкая разнородность в гранулометрическом составе по различным горизонтам-слоям. При этом содержание фракций 0,01 мм резко колеблется по горизонтам (от 24 до 70%), что дает основание отнести эти почвы к легко- и тяжелосуглинистым, а на отдельных горизонтах -к легкоглинистым разновидностям. Судя по кривой перераспределения размерностей фракций по профилю почвы, столь резкие изменения обусловлены не почвообразовательными процессами (табл. 1). Скорее всего, это не генетические горизонты, а характерные литогенные слои, образование которых связано с русловыми процессами (см., напр., [20]). В то же время в подобных почвах Приамурья резкие колебания по генетическим горизонтам в содержании гранулометрических фракций не выражены. Доля фракций <0,01 мм составляет 50-67%, что характеризует почвы Приамурья как легко- и среднеглинистые разновидности луговых черноземовидных почв.

Таблица 1

Гранулометрический состав луговых черноземовидных почв

Отмечаются и резкие различия в количестве гумуса и распределении его по профилю почв, а также в его запасах в 20-сантиметровой и 1-метровой толщах (табл. 2). Так, количество гумуса в верхних горизонтах луговых черноземовидных почв Зейско-Буреинской равнины в 1,5-3 раза выше, чем в подобных почвах на Приханкайской низменности [18]. Количество гумуса в слое 20 см также свидетельствует о резком увеличении его содержания в зональных луговых черноземовидных почвах по сравнению с лугово-бурыми черноземовидны-ми. Однако следует заметить, что запасы гумуса в метровой толще лугово-бурых чер-ноземовидных почв Приморья практически такие же или даже немного выше, чем в луговых черноземовидных. Это обусловлено тем, что профиль лугово-бурых черноземовидных почв глубоко гумусирован: даже на глубине 100 см доля гумуса может превышать 3%. В этих же почвах прослеживаются и резкие колебания содержания гумуса в различных слоях, они индивидуальны и практически не обусловлены процессами гумусообразования (in situ). В отличие от луговых черноземовидных почв на Прихан-кайской низменности в подобных почвах Зейско-Буреинской равнины кривая распределения гумуса строго выдержана по профилю. Аккумулятивная толща наиболее обогащена гумусом, а в нижележащих горизонтах идет плавное последовательное уменьшение содержания гумуса без резких скачков, характерных для почв Приморья.

Кроме того, гуминовые кислоты лугово-бурых черноземовидных почв Приморья менее полидисперсные и более гетерогенные, а фульвокислоты (ФК) характеризуются меньшей емкостью обмена (600-750 мг-экв /100 г), чем ФК подобных почв Приамурья. Среди функциональных групп преобладают фенольные гидроксилы, но их количество в почвах Приморья ниже: 400-550 мг-экв /100 г против 590-806 мг-экв / 100 г в приамурских [19].

Немаловажен, с нашей точки зрения, и вопрос о положении почв в элементарных ландшафтах. На Зейско-Буреинской равнине луговые черноземовидные почвы занимают приподнятые плоские равнины, плато водоразделов и верхнюю часть их склонов [17]. В местных понижениях этих элементов рельефа встречаются мощные лугово-черноземо-видные почвы. В КНР и на Дальнем Востоке России луговые темноцветные (или почвы прерий) бескарбонатные почвы грунтового увлажнения формируются на II и III террасах [6]. Луговые черноземовидные мощные с разными уровнями карбонатности приурочены к средним террасам с периодическим ослабленным грунтовым увлажнением, они формируются на северо-востоке Китая [7]. Черноземы южные (маломощные), обыкновенные среднемощные, мощные карбонатные и сверхмощные (верхние террасы и водоразделы) в пределах южной части российского Дальнего Востока отсутствуют. В Приморье так называемые лугово-бурые черноземовидные почвы формируются только в условиях

Разрез Глубина, см Гранулометрические частицы, %

> 0,01 мм < 0,01 мм

Зейско-Буреинская низменность (Приамурье) [17]

111 0-10 50 50

22-32 43 57

55-65 38 62

82-92 37 67

100-110 37 63

155-165 35 65

122 0-10 39 61

22-32 37 67

40-50 42 58

56-66 41 59

188-98 47 53

133-143 32 68

170-180 39 61

Приханкайская низменность (Приморье) [20]

20-152 0-5 - -

5-27 51 49

28-73 76 24

74-101 57 43

102-158 60 40

3-136 0-19 49 50

19-43 31 69

43-70 48 52

70-100 30 70

110-140 29 71

Примечание. Прочерк - нет данных.

супераквально-субаквальных ландшафтов. Все это свидетельствует о том, что в основе выявленных отличительных параметров лежат интенсивность и продолжительность развития лугового процесса, находящиеся в прямой зависимости от характера и степени увлажнения почв, которое обусловливается их положением в элементарном ландшафте [13, 16].

К настоящему времени установлено, что эволюция луговых почв проходит ряд стадий и направлена от маломощных и малогумусных к мощным луговым темноцветным [6]. Впоследствии луговые темноцветные гумусированные почвы переходят в зрелые зональные - луговые черноземовидные. Этот переход обусловлен прежде всего циклом формирования рельефа и изменением типов коры выветривания - от аккумулятивной до транзит-но-аккумулятивной и неоэлювиальной, в связи с чем происходит и смена ландшафтов от субаквально-супераквальных до супераквальных и элювиальных.

Обширные площади луговых чернозе-мовидных почв имеют строго определенный ареал, вытянутый в меридиональном направлении от Зейско-Буреинской равнины до бассейна Ляохе на северо-востоке Китая. К востоку, в более влажных условиях на территориях России и китайского Приамурья луговые черноземовидные почвы сменяются текстурно-дифференцированными (кит. «бейд-зян-ту» - белая глина) [7, 12].

Наши исследования пространственной дифференциации почв на Приханкайской низменности в зависимости от возраста и генезиса уровней планаций показали, что на определенных по высоте террасах прослеживаются самостоятельные типы структур почвенного покрова (автоморфные, автоморфно-гидроморфные и гидроморфные) [16]. Компонентный состав почв на разных по генезису отложениях различен. Характерно, что он не выявил генетической связи с луговыми черноземовидными или лугово-бурыми черноземовидны-ми почвами. Рассматриваемые темноцветные почвы формируются в Приморье локально и приурочены к поверхности так называемой луговой террасы. В генетическом отношении она является высокой поймой, на отдельных участках переходящей в I надпойменную террасу. Детальное изучение отложений высокой поймы и I надпойменной террасы позволило выявить разновозрастность аккумулятивных тел, фиксирующих смену режимов обломочно-фитогенного материала в зависимости от баланса наносов в речных системах и колебаний денудаций [8, 9]. Аккумуляция и эрозия осадков происходили на разных этапах позднего плейстоцена и голоцена - в зависимости от изменений климата и связанных с ними колебаний уровней морей и озер.

Исследование отложений р. Казачка (мощность 6-8 м) показало, что темноцветные луговые почвы Приморья, несмотря на некоторые общие морфологические черты с зональными луговыми черноземовидными, здесь формировались в условиях разновозрастных аккумуляций пойменных фаций данного водотока и только локально (прибортовые участки базальтовых плато). По генетической сути эти почвы не связаны с «климатической

Таблица 2

Содержание и запасы гумуса в луговых черноземовидных почвах Приамурья и лугово-бурых черноземовидных почвах Приморья [18, 19]

Разрез Горизонт Глубина, Гумус, т/га

см % Слой см

20 100

Зейско-Буреинская низменность

1020 А1 0-13 13,42 295 418

А1 20-30 1,51

В 60-70 0,72

В/С 120-130 0,74

1005 АР 0-20 5,31 117 268

А1ВВ1 22-32 1,84

В2 60-70 0,89

110-120 064

Приханкайская низменность

2001 А 0-10 9,61 171 414

А 10-20 5,93

А 20-34 4,02

А/В А/В 34-45 2,77

В1 45-59 2,39

В/С 70-80 1,89

80-100 1,53

1088 АР 0-27 3,89 115 303

А1В 35-45 2,31

В1 60-70 2,56

В2 90-100 1,88

луговостью» в отличие от зональных луговых черноземовидных почв Зейско-Буреинской равнины. Классификационное положение исследованных почв также различное.

Почвы Приамурья по классификации 1977 г. относятся к лугово-черноземовидным («почвы амурских прерий»), а также к описанным в литературе и выделенным на мелкомасштабных картах лугово-мерзлотным (Забайкалье) [3]. Кроме того, выделяется тип луговых темных черноземновидных почв. По классификации 2004 г., соответственно, -типы черноземовидные и черноземовидные глеевые [5].

Почвы Приморья по классификации 1977 г. - это собственно луговой кислый подтип луговых кислых аллювиальных почв [3]. Второй подтип - собственно луговой насыщенный луговых насыщенных аллювиальных почв (где и место исследуемых нами почв). По классификации 2004 г. изученные почвы Приморья вписываются в ствол синлитогенного почвообразования (почвообразование протекает с аккумуляцией свежего минерального материала), где выделяются, соответственно классификации 1977 г., аллювиальные тем-ногумусовые глеевые и аллювиальные темногумусовые квазиглеевые типы (здесь находятся исследуемые нами почвы).

Лугово-бурые черноземовидные и буроземно-луговые черноземовидные почвы в упомянутых классификациях не выделяются. Они рассмотрены в региональной литературе и в классификации 1994 г., в соответствии с которой авторами предложено отнести их к буроземно-луговым черноземовидным [4].

Таким образом, положение лугово-бурых черноземовидных почв Приморья в ландшафте, ряд морфогенетических признаков, сумма физико-химических параметров - все это дает основание отнести их (на региональном уровне для простоты использования) к гумусо-аккумулятивным остаточно-пойменным (в рассматриваемом случае среднемощ-ным), а не к пойменным, как в работе [20]. В настоящее время они уже вышли из пойменного режима.

Исходя из принципа актуализма следует заключить, что гумусо-аккумулятивные оста-точно-пойменные почвы в своем эволюционном пути должны переходить в автономное положение, что характерно для типичных луговых черноземовидных почв Зейско-Буре-инской равнины и северо-западной части Китая. Однако на Приханкайской низменности автономные элементарные ландшафты занимают текстурно-дифференцированные почвы. Следовательно, рассматриваемые нами почвы не являются по своей генетической сути зональными лугово-черноземовидными, а тем более лугово-бурыми черноземовидными.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. М.: Наука, 1976. 199 с.

2. Качияни А.И. Почвы земледельческих районов Дальнего Востока. Хабаровск: Дальневост. кн. изд-во, 1954. 167 с.

3. Классификация и агропроизводственные группировки почв Приморского края. Владивосток: ДВО РАН, 1994. 94 с.

4. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

5. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 233 с.

6. Ковда В.А., Ливеровский Ю.А., Сун Да-Чен. Очерк почв Приамурья // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1957. № 1. С. 91-106.

7. Ковда В.А. Очерки природы и почв Китая. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 449 с.

8. Короткий А.М. О возрасте «луговой» террасы на реках Приморья // Вопр. стратиграфии и палеогеографии Дальнего Востока. Владивосток: ДВО АН СССР. 1990. С. 39-58.

9. Короткий А.М., Ковалюк Н.Н., Волков В.Г. Радиоуглеродное датирование четвертичных отложений (юг Дальнего Востока). Препр. Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. 59 с.

10. Криштофович А.Н. О почвах Приамурья // Приморье. Владивосток, 1923.

11. Кропоткин Г. Из Восточной Сибири // Современная летопись. 1866. № 26.

12. Ливеровский Ю.А., Росликова В.И. О генезисе некоторых луговых почв Приморья // Почвоведение. 1962. № 8. С. 36-49.

13. Ливеровский Ю.А., Рубцова Л.П. Почвы Зейско-Буреинской равнины и проблемы их генезиса // Почвоведение. 1956. № 5. С. 1-16.

14. Ознобихин В.И., Синельников Э.П., Рыбачук Н.А. Классификация и агропроизводственные группировки почв Приморского края. Владивосток: ДВО РАН, 1994. 94 с.

15. Пржевальский Н.М. Путешествие в Уссурийском крае (1867-1869 гг.). М.: Географгиз, 1947. 310 с.

16. Росликова В.И., Рыбачук Н.А., Короткий А.М. Атлас почв юга Дальнего Востока России. Приханкайская низменность. Владивосток: Дальнаука, 2010. 247 с.

17. Терентьев А.Т. Почвы Амурской области и их сельскохозяйственное использование. Владивосток: Дальневост. кн. изд-во, 1969. 262 с.

18. Хавкина Н.В. Гумусообразование и трансформация органического вещества в условиях переменно-глеевого почвообразования. Уссурийск: ПГСХА; ДВО ДОП РАН, 2004. 125 с.

19. Хавкина Н.В. Сравнительная характеристика состава гумуса луговых черноземовидных почв Приморья и Приамурья // Глеевые почвы и физико-химические свойства почв юга Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. С. 85-88.

20. Шелест Л.Г. Пойменные почвы юго-востока Приморского края. Владивосток: ТИГ ДВО РАН, 2001. 168 с.