Генезис и лесорастительные свойства почв Мордовского государственного заповедника Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ТРУДЫ МОРДОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗАПОВЕДНИКА им. П. Г. СМИДОВИЧА

Выпуск I

1960 г.

Проф. Н. П. РЕМЕЗОВ

ГЕНЕЗИС И ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ МОРДОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗАПОВЕДНИКА1

По южной границе дерново-подзолистой зоны Европейской территории СССР тянется широкая полоса <песчаных аккумулятивных равнин или полесий, занятых преимущественно сосновыми лесами. Лишь северная оконечность Средне-русской возвышенности расчленяет эту полосу, отделяя Днепровско-Деснин-ское полесье на западе от Окско-Клязьминокого полесья на востоке. Мордовский государственный заповедник расположен в Окско-Клязьминском полесье, занимая междуречье реки Мокши и ее притока реки Сатиса. Материалы исследования почвенного покрова Мордовского заповедника характеризуют генезис и лесо-растительные свойства почв весьма обширного района полесий.

Условия почвообразования

Коренными породами на территории заповедника служат доломиты (Сз). При наступлении Днепровского ледника покров более поздних отложений был снесен. На обнаженные известняки верхнего карбона отложена Днепровская марена, чем несколько сглажен доледниковый рельеф. Описываемая морена имеет ко-ричнесвато-красноватую окраску, содержит кристаллические валуны и прослойки гравия. Среди валунов преобладают кварцит, песчаник, розовый кремень, изредка встречаются валуны гранита и гнейса. Мощность морены от 1 до 10 м.

Почти на всей исследованной территории морена прикрыта слоем древнеаллювиальных и валунных песков. Последние пред-

1 Настоящая статья написана на основании материалов исследований, проведенных в 1945—1947 гг. под руководством научн. сотр. заповедника А А. Успенской при участии доц. К. М. Смирновой и студентов-почвоведов Московского университета: М. В. Алексеевой, К. А. Гаврилова, Т. Н. Панаевой, Л. С. Каплуновой и других. Аналитические работы выполнены на кафедре химии и анализа почв МГУ под руководством проф. Е. П. Троицкого.

ставляют продукт размывания морены талыми ледниковыми водами. Кроме валунных песков, встречаются и валунные сулеси.

Наиболее высокая часть заповедника, служащая водоразделом Мокши и Сатиеа, представляет IV современную террасу, по-видимому, выделенную в Днепровско-Валдайскую межледниковую эпоху.

Валдайский ледник не доходил до территории заповедника, но рожденные им потоки на довольно широкой полосе вдоль современного течения Мокши смыли отложения днепровского оледенения и 'образованную впадину частично заполнили древ-неаллювиальными песками, иногда с прослойками ¡пылеватоги суглинка.

Имеется предположение, что в послевалдайское время происходило двукратное понижение базиса эрозии- Это привело к образованию двух террас (третьей и второй) Валдайской эпохи. Наиболее старая из них третья терраса покрыта отложениями Нижневалдайского возраста, а более молодая вторая терраса Верхневалдайского возраста. В пределах второй террасы моренные отложения полностью, а в пределах третьей почти полностью смыты, и древнеаллювиальные пески лежат непосредственно на известняках карбона. Исходя из наблюдений 3. М. Старостиной (7) можно предполагать, что на третьей террасе небольшие участки морены могли сохраниться. Современная пойма Мокши,представляющая первую террасу, выполнена глинистыми и ¡песчаными аллювиальными наносами.

В результате водной и ветровой эрозии ступени, разделяющие террасы, в значительной мере сглажены, образуя как бы одну наклонную плоскость. Лишь местами сохранились ясно выраженные уступы между террасами. Сглаженность рельефа затрудняет проведение границ между террасами.

Таким образом, территория заповедника состоит из IV Днепровской террасы, служащей водоразделом Мокши и Сатиса, сложенной песчаными отложениями, подстилаемыми на глубине 1 — 3,5 м моренным суглинком, III и II Валдайских террас, сложенных глубокими песками, лежащими на известняках и I террасы — современной поймы реки Мокши.

После своего1 образования перечисленные террасы испытали вторичное расчленение, особенно в пределах наиболее старой IV террасы. Здесь проходит ряд водораздельных гребней и отдельных бугров, сложенных валунными песками, подстилаемыми на глубине 1,5—2,0 м мореной. Наиболее крупный Иги-шев бугор имеет слой песка более 2 ж. Склоны гребней пологие, высота около 10. м. Эти гребни служат водоразделами небольших рек и речек, притоков Мокши, берущих начало на IV террасе. Большинство речек течет в пологих берегах и имеет неглубоко врезанное русло, поэтому их дренирующее влияние невелико.

Мезорельеф третьей террасы создает округлые воронки, ямы я плоские замкнутые понижения различного размера карстового происхождения. Как уже было сказано, в этой части непосредственно под толщей песка лежат известняки, что делает возможным развитие карстовых явлений. Образование провальных карстовых понижений наблюдается и в настоящее время. Недалеко от южной границы заповедника, вне его пределов, имеется озеро карстового происхождения, носящее название «Ендовище».

Следует отметить значительное развитие микрорельефа на всей территории заповедника. Во многих случаях, особенно в ельниках, микрорельеф создается упавшими при ветровале стволами деревьев. Местами сильное влияние оказывают муравьиные кучи, встречаются целые муравьиные городки.

Таблица 1

Данные механического анализа почвообразующих пород1

СО V—1 г> Чз о Размер частиц в мм и их содержание в % 6 (Я

Терраса о с. со а. Глубина взьтия 0( разца в с Потеря от работки в проц. см 1 то 7 см 1-0,25 0,25— -0,05 0,05—0,01 0,01 — - 0,005 0,005-0,001 <0,001 1 [ Сумма Ч! 1 тиц 0,01

IV 18 65- -85 0,34 — 0,69 81,07 11,06 1,03 1,61 0,64 3,56 5,81

IV 680 90- -100 0,11 — 0,28 61,91 33,74 1,16 0,76 0,36 1,68 2,80

IV 742 70- -80 0,48 — 0,61 30,28 24,79 11,69 2,51 6,17 23,55 32,23

III 69 150- -160 0,48 — 0,81 56,50 39,08 0,93 0,49 1,04 1,08 2,58

III 75 150- -160 0,14 — — 61,43 35,51 0,65 0,64 0,55 1,08 2,27

III 727 125- -135 0,09 — 2,09 80,25 14,65 0,68 0,38 0,42 1,44 2,24

II 3 160- -170 0,14 0,04 0,14 47,71 47,29 0,93 1,23 1,25 1,27 3,75

Из данных механического анализа (табл. 1) можно видеть, что песчаные материнские породы в основном состоят из частиц размером от 1 до 0,05 мм в диаметре; преобладает Фракция от 1 до 0,25 мм, лишь в разрезе 3 (вторая терраса) наблюдается одинаковое содержание обеих фракций. Образец из разреза № 742 характеризует супгинок, подстилающий пески четвертой террасы. Из данных анализа видно, что это песчанистый средний суглинок.

Минералогический анализ показал, что пески на 99% состоят из зерен кварца. Кроме кварца, в их состав входят ставролит, каинит, турмалин, андалузит, рутил, ильменит, в еще меньшем количестве содержатся эпидот, роговая обманка, лейкоксен,

1 Приводимые в этой статье анализы механического состава сделаны по методу Н. А. Качинского.

магнетит и некоторые другие. Общее содержание перечисленных: минералов 0,5—1,0%.

Почти вся территория заповедника покрыта лесом- Преобладают сосновые леса: сосняки чистые и сложные (липняковые). В настоящее время ельники занимают очень небольшую площадь, но в прошлом, по-видимому, еловые леса имели значительно большее распространение в пределах IV террасы. Довольно большие площади покрыты вторичными березняками, осинниками и липняками, образованными на месте бывших вырубок, На первой террасе распространены пойменные дубравы,, по поймам небольших речек развиты черноольшаники.

Почвы боров третьей и второй террас

На глубоких кварцевых древнеаллювиальных песках названных террас распространены преимущественно чистые сосновые насаждения, сменяемые на вырубках березняками. Преобладают соонйки брусничниковые, меньшие площади заняты сосняками чарничниковыми по понижениям и сосняками лишайниковыми по повышенным и более сухим элементам рельефа.

На бедных основаниями глубоких кварцевых песках под. воздействием оооняков зеленомошниковых происходит образование почв, именуемых подзолами или, по другой номенклатуре, подзолистыми. Первая характерная черта подзолообразователь-ного процесса, протекающего под пологом хвойно-мохового леса— образование на поверхности почвы грубоперернойной лесной (подстилки, в которой имеет место аккумуляция биологически важных элементов. Вторая характерная черта—развитие непосредственно под грубоперегнойной леоной подстилкой подзолистого горизонта, обедненного полуторными окислами и основаниями. Третья черта—формирование иллювиального горизонта, в котором происходит накопление полуторных окислов, он представляет следствие образования подзолистого горизонта (2).

Подзол ообразовательный процесс и формирование подзолистого горизонта осуществляется лишь в условиях недостатка оснований, поступающих с лесным опадом, для нейтрализации органических и минеральных кислот, образуемых при разложении лесной подстилки. Поступление с опадом оснований в свою очередь зависит от породного состава насаждений и от богатства основаниями почвообразующей (и подстилающей) породы или ранее образованной почвы. Существенное влияние оказывает проявление элювиальных процессов, определяемых климатическими условиями,, водопроницаемостью почвы и породы, глубиной залегания грунтовых вод.

Изучение биологического круговорота элементов в сосняках брусничниковых Мордовского заповедника было проведено в период 1945—1947 гг. под руководством автора и Л. Н. Быко-

вой (2). В этих целях на территории заповедника в названном типе леса было заложено пять пробных площадей в разных классах возраста (14, 30, 45, 70 и 95 лет).

На дробных площадях двух первых классов возраста сомкнутость крон препятствовала, развитию травяно-моховой растительности, и поверхность почвы была покрыта мертвой хвоевой подстилкой. На дробной площади 30 лет были встречены лишь отдельные куртины зеленых мхов и единичные экземпляры травянистой растительности (грушанка, марьяник, кошачья лапка и др.). Дальнейшее осветление древостоя привело к развитою сплошного мохового ковра (Pleurosium schrebery), покрова из брусники с примесью черники и вейника лесного. На пробной площади V класса возраста наблюдалось даже преобладание травянистой растительности над моховой.

Таким образом, на .пробных площадях I и II классов возраста подзолообразовательный процесс протекал в наиболее чистом виде, а на других площадях (III и IV классов) был осложнен воздействием мохово-кустарничковой растительности, в спелом насаждении начало сказываться влияние травянистой растительности.

Ежегодное поступление на поверхность почвы опадающей хвои, веток, плодов и т. д. составляет 2,0—2,5 т/га (на высушенную при 100° массу). С отмершими деревьями, если не проводят рубок ухода, в I классе возраста поступает 0,2—0,7 т/га, затем с возрастом это поступление повышается, достигая 4,0 т/га в 40—45 лет, а затем опять снижается. Таким образом, поступление в почву сухого органического вещества колеблется от 2 до б т/га с максимумом в период 30—45 лет.

Изучение биологического круговорота элементов показало, что наибольшее количество элементов сосновый древостой берет из почвы и возвращает в почву также в период 30—45 лет. Это дает основание сделать вывод о наиболее сильном воздействии на почву описываемого соснового леса именно в этот возрастной период- Из всех элементов сосна в наибольшем количестве берет из почвы азот, второе место по потреблению занимает кальций, третье—калий, четвертое — алюминий, пятое— магний, далее в последовательном порядке идут кремний, сера, фосфор. Примерно в той же последовательности идет и возвращение в почву с опадом и сухостоем взятых из нее элементов (табл. 2).

Данные анализа показывают (табл. 3) очень невысокое содержание оснований в опаде и отдельных частях усыхающих в ходе самоизреживания деревьев. Из этого следует, что освобождаемых в процессе разложения лесной подстилки оснований может не хватить для нейтрализации образуемых органических кислот. В приведенных аналитических материалах (табл. 3). привлекает внимание более низкое, чем в хвое, содержание в опаде азота, калия, натрия, фосфора, серы. Это обусловлено

<< = = .-

СО ^ СО к-

Сп О Сл О 4*.

о — _ьз ю Ст! К) Сл 00 о

о р —

СО <Т> сл

О О О ~ о

СЛ "со "со СО оо

р р р — о ^ Ь "о

СО 00 СЛ

р О О О о о "ю "— "Ьо о

О (П '—'

^ Л Ы и "—• оо к»

Р О СО Ю И

VI "со о о)

о — о »-> —

СО О "со N3 СЛ р р р р —

V] сп со ^ А М Ш О) ч

р О О р о ^ м "о

N3 СЛ СЛ СО СЛ СЛ "со сл

О о и - о

ю "ю "со "ю

_ю ю ьз со со "~4 "со

_Ю - И м и ю Ъо со оэ СО СЛ ■— N3

р р о о о о "ю в - "о •СО Сл 00 »—

м и о ю р

^ СД О) Щ <1 Р О сл

00 V] К)

^ Ю ю о V] "со Ъо "сл

Ю Ю ю Ьо "ю о — "со

ГО ^ 05 -о

р р о о о - *оо Ъ "—

<зо СО со

■о

+ >4

< < =

СО ^Д СО »--

СП о сл о ^

— Сл ^ СО со сл р ^ р

"о оо о

N3 N3 — М N СП О! «3

О "-<10 "о

— « м м -о 00 — — м "со ">£"■ — О

N3 —• ~

ю у м ч ^

Ь щ о сл о

— ^ а ы о о сл "—- "сл "-ч

" Ю И л м

со - О! Ю

сл О) о о

— N3

— 1 — оо "•<1 '¡р* "о о о

00 N3 о о со

СО о ю о

р ю р ю о СО 00 О 00 "со

00 р р "-4 СО 00 со

— СО ^ О) Ю "-<1

со сл сл "-<1 —

N3 СО СО "-4 сл

О >3 —

"--I о "ст>

_ю со "сл "— а>

р р ^ О фь

Ю N3 СО

"сл ю

— м ю "со "•—

о о о "сл

СО со О)

р ^ СО 00

"сл "со

— о

00 сл

_00 ^

оо V)

ю

"►О.

со ю СО О)

со ю со "сл

р о "а> —

п

то

Класс возраста

Возраст (лет)

Вовлекается

Удерживается

всего

с опадом

с сухостоем

Вовлекается

Удерживается

всего

с опадом

с сухостоем

Вовлекается

Удерживается

всего

с опадом

с сухостоем

Вовлекается

Удерживается

всего

с опадом

с сухостоем

I»

КЗ

сл

Содержание азота и зольных элементов в опаде, стволе, ветвях, корнях

Объект ана- в % на высушенную при 100° массу

лиза N Те А1 Мп Са К Иа Р Б

Опад 0.65 0,11 0,02 0,07 0,11 0,59 0,10 0,15 0,004 0,06 0,06

Ветви мелкие 0,46 0,05 0,01 0,10 0,02 0,36 0,07 0,33 0,010 0,07 0,08

Ветви крупные 0,23 0,005 0,003 0,03 0,02 0,28 0,04 0,11 0,005 0,02 0,06

Ствол 0,17 0,005 0,004 0,02 0,01 0,12 0,02 0,08 0,006 0,01 0,03

Корни крупные 0,20 0,01 0,005 0,03 0,02 0,16 0,04 0,16 0,004 0,06 0,03

Корни мелкие 0,37 0,16 0,04 0,13 0,04 0,34 0,09 0,24 0,018 0,06 0,12

не только примесью в' опаде хвои шишек и веток, но также оттоком из хвои перед опадом ряда элементов.

В поступающих на поверхность почвы в сосновом лесу мертвых растительных остатках в наибольшем количестве из оснований содержится кальций (0,6—0,1%), второе место занимает калий (0,3—0,1%), магния содержится еще меньше (<0,1 %). Исследованиями нашей лаборатории и А. Номмика в Эстонии (10) показано, что кальций в составе хвои сосны довольно прочно удерживается, а калий быстро вымывается. По данным

A. Номмика, по прошествии года содержание в хвое сосны кальция составляло 90%, а калия только 10% от первоначального; по данным В. С. Шумакова (8) через год осталось 85% от первоначального содержания кальция- Быстрое вымывание из подстилки калия еще более обедняет лесную подстилку основаниями для нейтрализации образуемых кислых продуктов.

В результате из лесной подстилки в лежащие непосредственно слои почвы просачиваются кислые растворы, обусловливающие их оподзоливание. Вымывание гидроокиси железа приводит к обесцвечиванию горизонта. По исследованиям

B. С. Шумакова вытекающие из разлагающейся хвои растворы имели весной и осенью сильно кислую активную реакцию, которая достигала рН = 3,1; в летнее время активная кислотность растворов снижалась до рН=4,8—6,0.

Многолетний напочвенный покров из зеленых блестящих мхов и вечнозеленой брусники в очень небольшом размере участвуют в биологическом круговороте элементов. Несравненно большее значение имеет их участие в образовании грубого перег-■ноя, влиянии на водно-воздушный режим. Водоудерживающая способность подстилко-мохового покрова составляет около 10— 12 мм. Таким образом, подстилко-моховой покров задерживает часть осадков, не давая им просочиться в почву. В то же время он предохраняет лежащие под ним слои почвы от потери влаги на испарение.

Сумма атмосферных осадков составляет за год в среднем около 500 мм с сильными колебаниями по годам. Летние осадки выпадают преимущественно в виде ливней. Наиболее глубокое промывание почвы имеет место весной в период таяния снежного покрова, а в некоторые годы также осенью. Летние осадки промачивают почву сравнительно на небольшую глубину. Высокая водопроницаемость и малая полевая влагоемкость песчаной толщи облегчает глубокое промывание почвы в период наибольшего увлажнения-

На глубоких кварцевых песках в условиях выровненного мезорельефа под пологом описанных сосняков брусничниковых, местами со вторым ярусом из ели, развиты слабодерновые среднеподзолистые песчаные почвы. Они занимают большие площади на II и III террасах. Примером строения этих почв может служить описание разреза № 317 К, заложенного в сосняке брусничниковом 35—40 лет с единичной примесью березы. В подлеске редкие экземпляры рябины.

А0—0,1 см. Лесная подстилка, грубо-перегнойная, серо-бурая, рыхлая.

Aj—1—6 см. Перегнойно-аккумулятивный. Окраска темно-серая с буроватым оттенком. Прокраска гумусом неравномерная, выделяются белесые зерна кварца. Песчаный. Слабо связан корнями- Переход в следующий горизонт постепенный, граница неровная, языковатая.

Ajj—6—20 см. Подзолистый. В свежем состоянии окраска светло-серая со слабым желтоватым оттенком, в сухом серовато-белесая. Песчаный, рыхлый, бесструктурный. Корней значительно меньше. Переход к следующему отчетливый, граница ровная с небольшим количеством белесых языков.

Bi—20—52 см. Переходный. Окраска ярко-желтая, на фоне которой выделяются белесые языки, заходящие из Аг. Песчаный, бесструктурный, плотнее предыдущего. Корней мало. С глубиной яркость окраски ослабевает. Переход к следующему постепенный, граница неясная.

Вг—52—95 см. Горизонт вмывания. Окраска неравномерная: на светло-желтом фоне вверху яркие охристые пятна, внизу охристо-желтые полосы ортзандов. Песчаный, бесструктурный, слабоуплотненный. Переход к следующему постепенный.

В3—95—180 см. Горизонт вмывания. Окраска неоднородная: на желтовато-палевом фоне многочисленные охристо-желтые горизонтальные полосы ортзандов. Корней не обнаружено.

С—180 см и глубже. Материнская порода. Светло-желтый рыхлый песок.

По механическому составу оба исследованных разреза относятся к пескам. Однако между ними есть различие: разрез 775 А выделяется более высоким содержанием частиц размера 1—0,25 мм и соответственно меньшим 0,25—0,05, чем разрез 317 К. Следует отметить значительное содержание во фракции

^ Таблица 4

•о

V!

с

s Данные механического анализа слабодерновых среднеподзолистых песчаных почв II и III террас

<w

Глубина взятия образца в см Потеря от обработки в % Размер частиц в мм и их содержание в %

№ разреза 3-2 2-1 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01 — —0,005 0,005-0,001 ,<0,001 ,„ ... . Сумма частиц 0,01

317 К 1—8 0,54 нет нет 41,57 45,36 3,17 1,16 3,59 4,61 9,36

10—19 0,27 > » 18,98 75,59 0,52 0,92 1,76 1,96 4,64

30—40 0,43 > > 45,51 47,94 1,64 1,28 0,64 2,56 4,48

60—70 0,32 » » 48,71 46,57 1,28 0,68 0,40 2,04 3,12

775 А 6—9 0,27 нет нет 71,29 19,80 3,24 1,00 1,36 3,04 5,40

10—15 0,21 > > 71,79 24,72 0,97 0,42 0,47 1,42 2,31

51—60 0,19 » » 69,46 25,31 0,74 1,74 0,72 1,84 4,30

80—90 0,16 » 0,30 74,71 21,07 1,08 0,80 0,36 1,52 2,68

120—130 0,15 > 0,27 79,39 16,35 0,94 0,95 0,49 1,46 2,24

СО Л.

Химические свойства слабодерновых среднеподзолистых песчаных почв II и III террас1

Mi s а. « ° m м Ш я и Перегной Азот N:C Обменные катионы в м-на 100 г почвы же. V Подвиж- pH суспензии

разреза Подп зонт я a 'S. н a >> к со Ч со cd L- щ а. в П в П Ca Mg Н гидро-лит. Сумма ный AI н3о KCl

317 К

ai 1—8 14,5 3,5 0,6 5,8 9,9 41 5,6 3,7

а2 10—19 0,13 0,3 0,1 0,1 0,5 80 6,5 4,6

в. 30—40 0,03 0,3 0,1 0,6 1,0 40 6,3 4,7

ва 60—70 0,3 0.1 0,2 0,6 66 7,0 5,1

775 К

ai 6—9 1,34 0,05 1 : 16 2,2 0,4 4,2. 6,8 38 0,71 4,4 3,3

а2 10—15 0,10 0,4 0,1 0,6 1,1 46 0,19 4,5 3,7

bi 51—60 0,5 0,2 0,7 1,4 50 0,13 5,2 4,3

в2 80—90 0,4 0,2 0,3 0,9 65 0,2 5,4 4,5

в3 120—130 0,7 0,2 0,3 1,9 74 0,3 5,9 4,7

1. Методы анализа: перегной по И. В. Тюрину, азот по Кьельдалю, обменные основания по К. К. Гедройцу с 0.05 норм. HCl гидролитическая кислотность по Каппену, подвижный алюминий по А. В. Соколову, pH электрометрически С хцнгид-ронным электродом, Знаком V—обозначена степень насыщенности основаниями в %,

физической глины иловатых частиц. Повышенное содержание иловатых частиц в перегнойно-аккумулятивном горизонте позволяет предполагать их накопление в результате синтеза.

Очень высокая величина содержания перегноя в горизонте А, разреза 317 К (14,5%) обусловлена значительным содержанием в этом горизонте угольков от бывшего в прошлом низового пожара. Данные этого анализа нельзя признать показательными, более характерно для этих почв содержание перегноя, найденное для второго разреза. Соотношение N:C типично для грубого перегноя, свойственного данному виду почв.

Сумма обменных катионов, показывающая емкость их поглощения исследованными почвами, очень небольшая, лишь в горизонте Ai она более значительна. Это соответствует очень низкому содержанию иловатых частиц во всем профиле и их накоплению в перегнойно-аккумулятивном горизонте.

Степень насыщенности основаниями очень невысокая, особенно в перегнойно-аккумулятивном горизонте (41—46%), с глубиной она возрастает (до 74%). Обращает внимание высокая степень насыщенности основаниями подзолистого горизонта разреза 317 К (80%). Это связано с более сильной разрушенностью поглощающего комплекса.

В составе обменных оснований преобладает кальций, магния очень немного. Содержание магния может быть завышено, поскольку вытеснение из почвы обменных оснований было проведено путем обработки 0,05 норм. НС1. Следует отметить значительное содержание подвижного алюминия, особенно в перегнойно-аккумулятивном горизонте. Повышенное содержание в перегнойно-аккумулятивном горизонте подвижного алюминия обусловлено влиянием биологического круговорота. Выше уже было сказано, что с опадающей хвоей на поверхность почвы поступают заметные количества алюминия. Накопление в этом горизонте азота и обменного кальция также связано с биологическим круговоротом.

По повышенным элементам мезорельефа развиты сосняки лишайниковые, почвы которых относятся к слэбодер новым сла'бо-подзолистым. Сосняки эти отличаются разреженным древостоем, более низкорослы, стволы плохо очищены от сучьев, нередко имеют лирообразную форму. На поверхности почвы сплошной или почти сплошной покров из лишайников (Qladonia rangiferina, CI. alpestris, CI. silvatica), местами пятна лишенного растительности песка. На этом фоне единично встречаются: маршаллов василек, кошачья лапка, геранькровяно-красная, фиалка песчаная, кусты дрока и ракитника.

Главнейшие морфологические свойства слабодерновых слабоподзолистых почв следующие: 1. Слабо развитая лесная подстилка, мощность которой не превышает 1—2 см. Местами подстилка отсутствует. 2. Сравнительно небольшая мощность пере-гнойно-аккумулятивного горизонта, которая всегда меньше

3*

35

-10 см. З.Отсутствие сплошного белесого подзолистого горизонта. Имеются лишь разрозненные белесые пятна. 4. В иллювиальном горизонте небольшое количество тонких извилистых, часто разорванных, ортзандовых прослоек.

Таблица 6

Данные механического анализа слабодерновой слабоподзолистой почвы

А

(О

<и О. со

*

£ о

о. о

■ а»

О О я о _ № В ж к ,5 к я » н Я >>« т ,1 п га и в о.

£ « о а

§5 й

С О а

Размер частиц в мм и их содержание в % I

I

сч

ю см о"

13

•О -г о I

ю

1 о I О 1 о 1 ~ иэЗ о о 1 Сумма 1 частиц 1 0,01

0,05 -0, 0,01 -0, о 1 о V

727 А А1 2—9 0,35 1,40 68,28 22,77 2,92 0,36 1,11 2,81 4,48

Вх 25—35 0,21 0,65 79,05 13,21 2,80 0,52 0,84 2,72 4,08

В2 50—60 0,14 1,41 59,14 35,55 1,09 0,59 0,52 1,56 2,67

В3 125—135 0,09 2,09 80,25 14,65 0,68 0,38 0,42 1,44 2,24

Данные механического анализа (табл. 6) показывают преобладание среднего песка (1—0,25 мм), очень .небольшое содержание частиц физической глины (<0,01 мм) с отчетливым накоплением их в верхней части профиля.

Таблица 7

Химические свойства слабодерновой слабоподзолистой почвы

<и в.

со га

Си %

н ж

о со

О.

О

и

к га ю я и со

3 о® О

о"»

«

о а и и> о. <и с

о

со <

N¡0

Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы

Са

Мё

<

V 2 Л

Я

% к п

<=г

о

с

рН суспензии

н,о

727 А А1 2—9 0,95 0,02 1 :28 0,9 0,2 2,5 3,6 30 0,56 4,9 3,9

В1 25—35 0,13 0,3 0,1 0,9 1,3 31 0,23 5,5 4,2

Вя 50—60 0,3 0,1 0,5 0,9 41 0,04 5,5 4,4

В» 125—135 0,2 еле- 0,4 0,6 33 0,10 5,6 4,4

ды

Описываемые слабодерновые слабоподзолистые почвы отличаются от ранее рассмотренных слабодерновых среднеподзо-листых не только меньшим содержанием частиц физической глины (1,4—2,8% против 1,4—4,6%), но также и по химическим .свойствам (табл. 7). Слабодерновые слабоподзолистые почвы содержат меньше перегноя, беднее азотом, имеют меньшую емкость поглощения катионов при еще более низкой степени насыщенности основаниями.

Абсолютный возраст слабодерновых слабо-и среднеподзо-листых почв одинаковый, но слабоподзолистые почвы находятся на более ранней стадии развития, т. е. относительно моложе. Поэтому в слабоподзолистых почвах не только слабее развит подзолистый горизонт, но и меньше накоплено перегноя, азота, почвенного поглощающего комплекса, поглощенного кальция и магния и т. д. Следовательно, обеспеченность соснового древостоя элементами питания на слабодерновых среднеподзолистых почвах полнее, чем на слабоподзолистых. Это одна из причин более высокой продуктивности сосняка на слабодерновых среднеподзолистых почвах по сравнению с сосняками на слабоподзолистых почвах.

Подобное различие в относительном возрасте почв обусловлено более сухими условиями местообитания на повышенных элементах мезорельефа, на которых развиты слабодерновые слабоподзолистые почвы. Сказанное с начала поселения соснового леса ограничивало его развитие, обусловливало более низкую продуктивность, а следовательно, меньшее вовлечение в биологический круговорот элементов питания и меньшее обогащение ими верхних слоев почвы. Большое обеспечение влагой соснового леса на выровненных частях рельефа обеспечивало лучшие условия произрастания, а вместе с тем большее обогащение верхних горизонтов почвы элементами питания в процессе биологического круговорота. Это было причиной дальнейшего улучшения условий произрастания, более быстрого прохождения стадий почвообразования, формирования сосняка брус-ничникового с древостоем более высокого класса бонитета-

По пониженным элементам мезо- и микрорельефа второй и третьей террас развиты слабодерновые сильноподзолистые слабо- и среднеоглеенные почвы под сосняками черничниковы-ми. В древостое сосняков черничниковых появляется береза. Подлесок средней густоты состоит из рябины и крушины, последняя указывает на повышенные условия увлажнения. Напочвенный покров образован черникой и зелеными блестящими мхами с единичными куртинами кукушкина льна (Polytrichum commune).

Строение профиля почвы следующее: слой лесной подстилки, состоящий из опавшей хвои, листвы, березы, крушины, рябины и отмерших частей мохового покрова, пронизанного в нижней части густой сетью корней черники. Мощность лесной подстилки 2—4 см. Под ней лежит грубоперегнойный горизонт Ai интенсивно черного цвета. Мощность горизонта Aj не превышает 5 см, а во многих местах он представлен лишь узкой прерывистой полосой не более 1—2 см толщины. Нижняя граница этого горизонта по окраске резко отделяется от нижележащего, граница ровная. Далее идет подзолистый горизонт А2, во влажном состоянии грязно-серой окраски, в сухом — серовато-белесой. Мощность его от 30 до 40—45 см.

Иллювиальный горизонт в верхней части (Bi) имеет буровато-грязновато-серую окраску с мелкими выцветами желтого цвета, далее (B2g) окраска становится грязновато-светло-серой с расплывчатыми бурыми пятнами и книзу приобретает зеленоватый оттенок. На глубине около 100 см вода.

Из описания видно, что рассматриваемые почвы очень близки к песчаным подзолам. По-видимому, мы имеем комплекс мощных подзолов и слабодерновых сильноподзолистых слабо-и среднеоглеенных почв- В масштабе проведенного исследования (1 :50.000) разделить их было невозможно.

Механический состав описываемых почв (табл. 8) отличается от ранее рассмотренных преобладанием содержания мелкого песка (0,25—0,05 мм) над средним (1—0,25 мм) и резко сниженным содержанием частиц ила (<0,001 мм) в оподзоленном (Ai+A2) и оглеенном (B2g) горизонтах. Это же проявляется и в распределении по профилю частиц физической глины (сумма частиц <0,01 мм).

Таблица S

Данные механического анализа слабодерновой сильноподзолистой среднеоглеенной почвы

1 >fe разреза 1 Горизонт Глубина взятия образца в см Потеря от обработки в % Размер частиц в мм и их содержание в %

(N 1-0,25 0,25-0,05 0,05—0,01 0,01-0,00-5 0,005- 0,001 <0,001 I Сумма i частиц 0,011

3 в а, 0-5 0,34 _ 36,59 58,27 1,64 1,79 0,73 0,64 3,16

а2 15—30 0,26 — 35,71 60,33 1,47 0,85 0,60 0,76 2,21

В, 45—55 0,28 — 30,96 63,28 1,29 0,75 1,32 2,12 4,19

B2g 80—90 0,17 31,07 64,48 2,88 0,37 0,49 0,54 1,40

Таблица 9

Данные сокращенного валового анализа слабодерновой сильноподзолистой среднеоглеенной песчаной почвы

№ разреза Горизонт Глубина взятия образца в см Содержание в % на прокаленную навеску почвы

Si02 r2o3 А1203 Fe5Os СаО MgO

3 в а, 0-5 97,73 1,73 1,44 0,29 0,50 0,22

а2 15—30 97,30 1,43 1,14 0,29 1,15 0,32

bi 45-55 95,78 2,67 2,30 0,37 1,30 0,38

B2g 80—90 95,41 2,30 2,01 0,29 1,15 0,35

в3 140—150 96,15 1,53 1,24 0,29 1,20 0,37

Как уже было ранее сказано, древнеаллювиальные пески, служащие почвообразующей породой, состоят преимущественно (на 95—97%) из кремнезема, содержание других окислов очень невелико. Данные сокращенного валового анализа (табл. 9) показывают заметное обеднение верхней части почвенного профиля (горизонт 1А1 + А2) полуторными окислами, главным образом глиноземом. Вместе с этим наблюдается обогащение этими окислами иллювиального горизонта. Имеются основания полагать, что более высокое содержание в верхней части профиля кремнезема не только результат относительного обогащения, обусловленного выносом из этих горизонтов других элементов, но и абсолютного, создаваемого поступлением кремнезема на поверхность почвы в процессе биологического круговорота элементов. Непосредственные микроскопические исследования Л. Е. Новюроссовой и И. М. Розановой, проведенные на кафедре почвоведения Московского университета, показали образование в хвое ели, сосны и других пород фитолитарий, состоящих из кварца.

Далее следует отметить очень невысокое содержание во всем профиле кальция и магния, особенно обращает внимание резкое снижение содержания этих элементов в горизонте А1-

Содержание перегноя (табл. 10) в горизонте А1 невысокое (2,0—2,5%), резко убывающее с глубиной. Учитывая малую мощность горизонта А1, следует сделать вывод о небольшом накоплении в рассматриваемых почвах перегноя. По широкому соотношению И:С (1:18—20) он принадлежит к типичному грубому перегною. Сказанное согласуется с невысоким валовым содержанием азота.

По накоплению обменных оснований исследованные разрезы существенно отличаются между собой. Разрез № 776 А содержит как в горизонте Аь так и нижележащих значительно больше обменного кальция и магния, чем в разрезе № ЗВ. Гидролитическая кислотность в обоихразрезах близка друг другу. Поэтому разрез № ЗВ имеет более низкую степень насыщенности основаниями, чем № 776А. По величине активной кислотности и по значениям рН солевой суспензии сравниваемые профили почв сравнительно мало отличаются друг от друга. Следует отметить очень низкую величину рН солевых суспензий горизонтов А] и А2—3,7—4,1.

Указанные различия в свойствах сравниваемых двух разрезов сильноподзолистых почв связаны с неодинаковым их расположением по рельефу. Разрез №ЗВ заложен на водоразделе речек Пушты и Вязь-Пушты (третья терраса реки Мокши в небольшом плоском микропонижении. Такое водораздельное положение делает возможным вынос некоторой части элементов, освобождаемых при разложении растительных остатков, в направлении к подошвам склонов, что усиливает дефицит оснований (кальция и магния). Разрез № 776 А заложен в пределах той же тер-

Химические свойства слабодерновых сильноподзолистых слабо-и среднеоглеенных песчаных почв

га со 1 й а S2 =г ш „ 3? m гЯ Азот в % Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы V И pH суспензии

О) о. СО га О. * Ё о СО S О. О U Глубина тия обра в см О X U 4) О. 1> С N С Ca Mg Н гидр. Сумма Н20 t KCl

3 в А, 2—5 2,01 0,06 1 20 0,3 0,05 2,8 3,1 11 4,9 3,8

А2 15—30 0,07 0,2 следы 0,5 0,8 29 5,2 4,1

в, 45—55 0,31 0,1 следы 0,9 1,0 14 6,3 4,5

в„ 80—90 0,2 0,2 0,3 0,7 44 6,8 5,1

776 а А, 3—10 2,45 0,08 1 18 2,6 0,7 3,5 6,8 48 4,5 3,7

а2 20—30 0,5 0,2 0,3 1,0 70 5,0 3,1

Bi 65—75 0,4 0,1 0,7 1,2 43 5,3 4,5

в2 92—102 0,3 0,06 0,3 0,7 53 5,7 4,9

расы в замкнутом более обширном понижении, куда возможен даже приток оснований и некоторых других элементов с прилегающих склонов. В результате создается более высокое содержание обменных оснований и более высокая степень насыщенности основаниями. Разрез № 3 В, по-видимому, стоит ближе к подзолу, а разрез № 776 А — к слабодерновой сильноподзолистой почве.

Данные химических анализов указывают на различие в ле-сорастительных свойствах этих двух почв, которые по морфологическим признакам принадлежат к одному типу и виду-В этом сказывается несовершенство диагностики почв только по их морфологическому строению. В описываемом случае химико-аналитическое исследование в сочетании с учетом условий рельефа помогает выявлению имеющихся различий.

Очень небольшую площадь в пределах второй и третьей террас занимают торфянистые сильнооглеенные песчаные подзолы. Они были встречены в виде небольшого контура в нижней части склона к р. Пуште и по плоским понижениям в районе развития карстовых воронок. Развитие названных почв происходит под пологом сосняков с покровом из сфагнума, а по микроповышениям — из кукушкина льна (Polytrichum commune). Строение профиля следующее.

Торфянистый слой мощностью около 10 см. Под ним узкая полоса пепельно-черного цвета (Ai) грубого перегноя, мощ-. ностью 2—3 см, далее идет светло-серый подзолистый горизонт с признаками оглеения (А2). Мощность подзолистого горизонта колеблется от 20 до 30 см. Подзолистый горизонт постепенно переходит в сильнооглеенный иллювиальный горизонт (Bg)

буровато-серого цвета с зеленоватым оттенком. По механическому составу весь профиль песчаный. Вода появляется на глубине от 30 до 100 см.

Еще меньшую площадь занимают торфяно-глеевые почвы, описание близ русла ряда лесных речек (Лушты, Вальзы, Малой Черной). Они развиты также иод сосняками сфагновыми. Профиль этих почв состоит из двух горизонтов: торфянистого, мощностью от 50 до 100 см и подстилающего его глеевого.

Изменение почвенного покрова под влиянием развития карстовых явлений

Своеобразное строение имеет сосновый лес в междуречье Черная — Пушта, где сильно развиты карстовые провальные воронки. Первое впечатление, что вы находитесь в районе песчаных дюн с сосняками лишайниковыми, понижения, между которыми ' заняты сосняками сфагновыми . Однако затем привлекает внимание хорошее развитие сосны (бонитет II) как на повышенных элементах рельефа с покровом из лишайников, так и по понижениям с покровом из сфагнума, часто с зарослями багульника и другими болотными растениями. Более детальный осмотр местности показывает, что это не дюнный ландшафт, а выровненная слабо наклоненная часть речной террасы, расчлененная большим количеством провальных воронок. Некоторые из них так близко расположены друг к другу, что остаются лишь сравнительно узкие гребни, разделяющие соседние воронки.

Ранее описываемая территория была занята сосняком брусничин,ковьш II класса бонитета. Образование большого числа провальных воронок усилило дренированность участков между воронками. На изменение условий местообитания в сторону большей сухости в первую очередь реагировал напочвенный растительный покров: зеленомошно-брусничниковый покров был сменен лишайниками (Cladonia alpestris, С. rangiferina), на фоне которых встречаются единично кошачья лапка (Antenaria dioica L.), ландыш (Convallaria majalis), василек Маршалла (Centaurea Marschalliana L.), еще реже дрок красильный. (Genista tinctoria L.). Однако описанное изменение условий произрастания не отразилось заметным образом на продуктивности соснового древостоя.

На дне провальных воронок гидрологические условия были изменены в сторону повышения увлажнения. В первую очередь на это реагировал также .напочвенный растительный покров. В наиболее старых провальных понижениях изменение в покрове дошло до образования ковра из сфапновых мхов, зарослей багульника (Ledum palustre) с соответственными изменениями в строении почвенного профиля-

В целях выяснения изменений в строении дерновых средне-подзолистых песчаных почв при заболачивании М. В. Алексеевой было поручено провести детальное изучение нескольких воронок разного возраста. Был применен метод закладки траншей в направлении от периферии воронки к ее центру.

В первую очередь была исследована более молодая воронка. Падение рельефа от бровки воронки до ее дна, по данным нивелировки, 5,2 м. Склоны воронки покатые, дно ровное, диаметр дна 30 м. Почвообразующая порода — древнеаллю-виальные пески. Длина заложенной траншеи 40 м, глубина —

I,5 м. Сосна III класса возраста, бонитет II, полнота 0,6. Заметных изменений.., в развитии сосны не обнаружено. Значительных изменений в напочвенном покрове не наблюдалось, имело место лишь изменение соотношения между лишайниками и зелеными мхами (Dicranum undulatum). На повышенной части, вдоль бровки воронки, развит покров из лишайников с отдельными куртинками дикранум. Вниз по склону возрастает участие зеленых мхов, появляется брусника (Vaccinium vitis—¡ёаеа),вей-ник лесной (Calamagrostis arundinacea), купена лекарственная (Polygonatum officinale). Дно воронки занято сплошным ковром зеленых мхов с участием тех же представителей травянистой растительности, что и на склоне. Лишайники развиты лишь у приствольных повышений-

По краю воронки развиты слабодерновые слабо- и средне-подзолистые песчаные почвы, по склонам слабодерновые средне- и сильноподзолистые, а на дне дерновоподзолистые огле-•енные почвы со значительно более мощным перегнойным горизонтом. Определенной закономерности в чередовании почв различной степени оподзоленности по склону воронки обнаружено ке было. Возможно, что это связано с деформацией горизонтов, обусловленной их растягиванием при провале. Проведенные химические анализы (табл. 11) обнаружили существенные отличия лишь у почв склонов и прилегающей выровненной территории от почвы на дне воронки. Почва дна воронки отличается значительно большей кислотностью по всему своему профилю.

Таким образом, на дне сравнительно молодой воронки намечаются ясно выраженные признаки более сильного выщелачивания и заболачивания почвы.

Несколько траншей было заложено через старые провальные воронки. Наиболее типичная из них имеет следующее строение, согласно описанию М. В. Алексеевой. Вокруг воронки, по ее склонам и дну — сосновый древостой 3 класса возраста, бонитет,

II, полнота 0,6. Если судить по напочвенному покрову, то от края воронки по направлению к ее центру имеет место следующая смена растительных микрозон.

I- Полоса лишайников; на поверхности почвы разреженный покров из кустистых лишайников с куртинами

Данные химического анализа почв из молодой провальной воронки

(Исследование М. В. Алексеевой)

Наименование почвы Горизонт Глубина взятия образца в см Потеря от прокаливания в проц Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы V »/о pH суспензии

Ca+Mg Н гидр. Сумма Н20 KCl

Слабодерновая средне- а, 2-6 3,6 1,2 4,2 5,4 22 4,4 3,3

подзолистая песчаная а2 10—15 0,5 0,2 0,6 0,8 25 4,5 3,7

В! 51—60 0,8 0,6 0,7 1,3 46 5,2 4,3

в2 120—130 0,2 0,3 0,5 67 5,9 4,7

Слабодерновая сильно- а, 2—7 3,1 1,6 3,5 5,1 31 4,5 3,7

подзолистая песчаная а2 15—25 0,3 0,2 0,5 0,7 29 5,0 3,9

bI 65—75 0,5 0,5 0,7 1,2 42 5,3 4,5

в2 92—100 0,8 0,3 1,1 73 5,7 4,9

- вз 120—130 1,2 0,3 1,5 80 5,9 4,9

Дерновоподзолистая at 5—15 3,9 0,8 7,8 8,6 9 4,0 3,0

среднеоглеенная пес- В! 40—50 0,7 0,6 5,3 5,9 11 4,9 4,2

чаная 110—120 0,5 0,7 4,9 5,6 13 4,6 4,3

зеленых мхов, изредка встречаются ракитник (Cytisus ruthenicus L.), ландыш (Convallaria majalis).

II. Полоса лишайниково-зеленомошниковая. Сомкнутый покров из зеленых блестящих мхов, среди которых встречаются куртинки кустистых лишайников и единичные экземпляры брусники.

III. Полоса брусничниковая. С ковром из зеленых мхов и брусники. В небольшой ложбине густой покров осоки и мо-линии.

IV. Полоса черничниковая. Сомкнутый покров из черники, местами отдельные куртины зеленых мхов. По кочкам встречается брусника. В микроложбинках появляется кукушкин лен.

V. Полоса долгомошниковая. Сплошной покров кукушкина льна, по кочкам черника, голубика, багульник-

VI. Середина с покровом из сфагнума. Сфагновые мхи сплошным мягким ковром одевают все дно воронки, по кочкам черника, голубика, подбел и много багульника.

На стенке траншеи можно было видеть следующие изменения в строении почвенного профиля.

Лесная подстилка (Ао) по склону воронки имеет мощность 1—3 см, при переходе ко дну воронки изменяет строение и становится торфянистой, а мощность ее возрастает до 10 см. Пере-гнойно-аккумулятивный горизонт (Ai) имеет мощность колеб-

лющуюся в верхней части склона от 4 до 10 см, которая в нижней части возрастает до 14 см. Начиная с 25 м от края воронка .перегнснйно-аккумулятивный горизонт .сменяется торфяным слоем, мощность которого в центре воронки доходит до 1 м.

Подзолистый горизонт (Аг) имеет значительное развитие,, его нижняя граница проходит на глубине 40—50 см от поверхности, часто заходит глубокими языками и карманами в нижележащий горизонт. Начиная с 21 м от бровки воронки, его белесая окраска приобретает сизоватый оттенок, а на 29 м он сливается с глеевым горизонтом.

Иллювиальный горизонт (В). В начале и на большей части, склона это ярко-желтый с буроватым оттенком горизонт, постепенно светлеющий с глубиной; характерно большое количество ортзандовых прослоек. Вниз по склону буроватый тон усиливается до коричнево-бурой окраски на 12 м от края, одновременно возрастает уплотненность: Далее начинает в возрастающем количестве появляться оглеение, разрывающее буро-окрашенный горизонт на отдельные части, и на 14 м от бровки воронки он переходит в иллювиально-глеевый горизонт

(Bg).

Иллювиально-глеевый горизонт (Bg) — светло-желтый с сизыми пятнами, начинается с глубины 150 см в верхней части, а по мере движения вниз по склону приближается к поверхности, на 14 м он сливается с вышеописанным иллювиальным горизонтом (В), а на 21 м — с подзолистым (Аг).

Глеевый горизонт (G) у бровки воронки был обнаружен бурением на глубине около 3 м, на середине склона — на 1,5 м, а на дне воронки залегает непосредственно под торфяным слоем.

Таким образом, от края воронки по направлению к центру идет из глубины профиля постепенное нарастание оглеения, приводящее к разрушению иллювиального горизонта, а с поверхности — развитие торфяного слоя.

Определение потери от прокаливания (табл. 12) показывает нарастание накопления в почве мертвого органического вещества по мере движения от периферии воронки к ее дну. Одновременно происходит существенное возрастание емкости поглощения, катионов главным образом за счет резкого повышения величины гидролитической кислотности. Это приводит к резкому падению степени насыщенности почвы основаниями. Активная реакция верхних горизонтов, особенно торфянистых, сильно кислая. Надлежит указать, что близкие данные рН водной и солевой суспензии в заболоченных почвах микрозападин Швеции были найдены Лёнемарком, Викландером и Маттсоном (9).

Возникновение провальных карстовых воронок создает значительную комплексность в напочвенном и почвенном покрове. На окружающих воронки участках условия развития растительности и почвообразования изменяются в сторону увеличения сухости, а в самих воронках — в сторону нарастания увлажне-

Данные химического анализа почв старой провальной воронки (Исследования М. В. Алексеевой)

Наимеиование почв

ж

о

о. .о

1 2 й К и а т прока-проц. Обменные катионы м-же. на 100 г почвы

3 а € ° 4 к и н * и ш Потеря от ливания в Са+Мё Н гидр. Сумма

рН суспензии

2

Слабодерновая сильно- а1 2—10 4,2 2,0 5,9 7,9 25 3,6 2,9

подзолистая песчаная а2 20—30 0,3 1,0 1,0 2,0 50 4,1 3,9

в, 80—90 0,4 1,2 1,0 2,2 55 4,5 4,2

в2 120—130 1,2 0,8 2,0 80 4,7 4,3

•Слабодерновая сильно- а, 2-5 4,9 1,6 5,7 7,3 22 3,7 2,9

подзолистая слабоог- а2 20—30 0,5 0,6 1,0 1,6 38 4,2 3,9

леенная песчаная в! 58—68 0,8 0,8 1,8 2,6 31 4,4 4,0

В& 110—120 1,2 0,8 2,0 60 4,6 4,2

Слабодерновая сильно- а, 6—10 6,5 1,8 7,4 9,2 20 3,5 2,8

подзолистая среднеог- а2 20—30 0,5 0,2 0,8 1,0 20 4,1 3,6

леенная песчаная 60—70 0,4 0,6 1,0 1,6 38 4,9 4,1

Слабодерновая сильно- а1 6—10 9,3 1,7 24,6 26,3 7 3,4 2,8

подзолистая сильноог- а2 20—30 0,5 0,2 3,1 3,3 6 4,0 3,8

леенная песчаная а2в 35—45 0,4 1,2 2,2 3,4 35 4,5 4,3

в? 60—70 0,8 1,2 2,0 40 4,9 4,6

Торфянистая подзоли- а0 5-9 81,1 7,0 43,0 50,0 1 3,5 3,1

стая сильнооглеенная а1а2 12—20 6,5 0,8 6,3 7,1 11 3,9 3,7

В? 37—47 3,4 1,0 9,1 10,1 10 4,1 3,7

й 55—65 0,9 0,8 3,0 3,8 21 4,5 4,1

Торфяно-глеевая Ат 7-12 86,1 19,0 118,9 137,9 14 3,3 2,6

Ат 14-24 95,4 15,0 153,7 168,7 9 3,5 2,9

Ат 35-45 36,0 11,0 41,1 52,1 11 4,0 2,6

в 60-70 0,8 3,0 5,9 8,9 34 4,1 3,8

Торфяник Ат 10-20 85,6 15,0 147,6 162,6 9 3,2 2,7

Ат 45-55 90,1 19,0 153,7 172,7 11 3,3 2,5

в 100-110 37,1 15,0 77,9 92,9 16 4,0 3,5

Примечание: При анализе торфяных горизонтов соотношение почва: раствор было взято в 10 раз больше, чем при анализе почв.

ния. Последнее обстоятельство приводит к последовательным изменениям в составе растительности напочвенного покрова и развитию почвообразовательного процесса в сторону заболачивания. Можно наметить несколько стадий.

Первая стадия после оседания воронки — развитие злаково-разнотравного покрова, обусловливающего возникновение дернового процесса. Нарастание выраженности перегнойно-аккумуля-тивиого горизонта затрудняет аэрацию, приводит ко второй

стадии — образованию зеленомохового покрова и разрастанию-брусники. В результате временами создаются анаэробные условия и получают развитие процессы оглеения. Большее выщелачивание почвы на дне воронки ¡приводит к обеднению основаниями .и снижению насыщенности ими поглотительной способности. При глубоком залегании верховодки эта стадия может быть весьма продолжительной. Для третьей стадии характерно развитие покрова из зеленых мхов и черники. На поверхности почвы создается грубоперегнойный горизонт, наблюдается увеличение мощности подзолистого горизонта, усиление процесса, оглеения иллювиального горизонта. Образование грубоперегной-ного, иногда торфянистого горизонта еще более ухудшает условия аэрации, приводит к блокированию в нем элементов питания,, повышает кислотность. Сказанное приводит к наступлению четвертой стадии — развитию покрова из кукушкина льна. На этой стадии процессы оглеения еще более усиливаются и приводят к разрыву сплошного иллювиального горизонта на отдельные части. Еще большее закрепление в органическом веществе нарастающего торфяного горизонта элементов питания растений и возрастание кислотности обусловливает наступление пятой стадии — развитие покрова из сфагновых мхов и образование торфяно-глеевых, а затем — торфяных почв.

Почвы сложных суборей третьей террасы

Совершенно особым строением и свойствами обладают почвы, развитые под сосняками и ельниками липняково-широкотравны-ми на тех же мощных древнеаллювиальных песках третьей террасы. Морфологическое строение этих почв следующее.

На поверхности лежит слабо выраженная лесная подстилка, состоящая из опавших листьев липы и хвои различных стадий разложения. Далее идет перегнойно-аккумулятивный горизонт,, имеющий темно-серую с ясным буроватым оттенком окраску. С глубиной окраска постепенно светлеет. По окраске и содержанию перегноя можно выделить два горизонта: верхний, более темный» серый со слабым буроватым оттенком (АО и нижний, более светлый, но с ясно выраженным буроватым оттенком (А1В1). Окрашенный перегноем горизонт оканчивается на глубине 30—50 см от поверхности. Характерно равномерное пропитывание перегноем, образующим тесное соединение с минеральной частью почвы. Это типичный мягкий перегной.

Подобно большинству песчаных почв, описываемые почвы бесструктурны. Лишь иногда в верхней части можно заметить намечающееся образование небольшого количества мелкокомковатых структурных отдельностей. Весь горизонт пронизан большим количеством тонких корней травянистой растительности, которых особенно много в верхней части. Глубже 20 см располагается слой наибольшего развития корней кустарников.

распределение основной массы корней ограничено описываемым; перегнойным горизонтом (А1 + А1В1). Еще далее вглубь проникают единичные корни древесной растительности.

Ниже перегнойного горизонта идет палево-желтый с сероватым оттенком иллювиально-метаморфический горизонт с темно-бурыми или желто-бурыми извилистыми линиями гумусжелези-стых ортзандов. Для всего горизонта В характерны неяркие,, блеклые тона окраски. Наличие перегнойно-железистых ортзандов указывает на некоторый вынос из верхней части профиля перегноя и полуторных окислов и их накопление в нижней.. Ортзандовые прослойки большей частью немногочисленны и слаборазвиты.

Обращает внимание значительное количество дождевых червей, населяющих эти почвы. Подсчет обнаружил от 100 до 200 тысяч особей на гектар. Распространены главным образом Dendrobaena octaedra (Sav), Eisenia nordens Kioldi (Eis)1. В почвах подзолистого ряда черви совсем не были встречены.

Таблица 13:

Данные механического анализа почв сложных суборей

Глубина взятия образца в см « Размер частиц в мм и их содержание в %

сз со о> О. со сс Q. * Горизонт Потеря от обр ботки в проц. 7 (N ю см о" 0,25- 0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005 - 0,001 © о" V Сумма частиц 0,01

3 У А, 2—10 0,88 _ 16,65 50,79 10,99 5,09 8,76 6,84 20,69

А, 12—20 0,32 0,79 37,92 44,29 7,76 3,12 2,84 2,96 8,92

AiB, 40—50 0,26 0,99 34,02 47,55 6,66 4,43 1,86 4,83 10,52

в2 100—110 0,21 2,50 36,12 57,69 0,74 0,58 0,44 1,72 2,74

В3 140—160 0,18 1,03 32,34 62,61 1,16 0,54 0,38 1,76 2,68

ВС 160—170 0,14 0,18 47,71 47,29 0,93 1,23 1,25 1,27 3,75

75 У А, 1—9 0,18 — 53,85 30,19 6,83 2,04 2,90 3,71 8,65

А, 10—20 0,37 0,22 56,69 31,88 4,32 1,31 3,17 2,04 6,52

AiB 30—40 0,24 0,42 60,17 29,45 4,48 1,04 2,72 1,48 5,24

В, 40—50 0,27 "0,02 60,69 22,26 12,09 0,82 2,13 1,72 4,67

в2 67—77 0,11 0,10 60,04 35,95 0,96 1,02 0,48 1,34 2,84

ВС 150—160 0,14 — 61,43 35,51 0,65 0,64 0,55 1,08 2,27

Данные механического анализа (табл. 13) показывают, что

рассматриваемые почвы, подобно раиее описанным дерново-подзолистым, состоят в основном из песчаных частиц размером 1,00—0,05 мм\ в одних разрезах преобладает фракция среднего песка, в других—мелкого. Особенное внимание привлекает обога-Щенность верхней части профиля частицами физической глины,

1 Определения червей сделаны И. И. Малевичем.

в том числе частицами ила. В результате сказанного верхние горизонты приближаются к супесям. Обогащение верхней части профиля частицами физической глины — результат почвообразовательного процесса и имеет биогенное происхождение.

Таблица 14

Данные валовых анализов и оксалатных вытяжек из почв сложных

суборей

га ° « Валовое содержание в % на прокаленную почву Данные анализа оксалатной вытяжки в проч.

ф а. т га & 2 9 О Р> £ а. о и э» ¿о» ¡"-.в'2 ч я и Н И о О сл со О сч < ео о м 0) и- +6 " сг О 4) < + о га о о ад « О ея < со о сч <и Ц- +о < +

3 У

75 У

А, 2- -10 92,45 4,57 0,82 5,39 1,50 0,28

А[ 12- -20 95,44 3,16 0,53 3,67 0,35 0,09

В, 40- -50 96,39 2,89 0,36 3,25 0,36 0,10

В2 100- -110 98,09 1,32 0,29 1,61 0,32 0,07

Вз 140- -150 98,15 1,43 0,29 1,72 0,30 0,07

ВС 160- -170 98,25 1,64 0,37 2,01 0,35 0,12

А] 1- -9 94,83 2,43 0,37 2,81 1,71 0,01 0,63 0,11 0,74

А, 10- -20 97,32 2,01 0,37 2,38 0,79 следы 0,54 0,11 0,65

А,В 30- -40 97,86 1,25 0,24 1,49 0,64 следы 0,36 0,06 0,42

В1 40- -50 97,76 1,88 0,14 2,02 0,34 0,02 0,28 0,04 0,32

в2 67- -77 97,86 1,34 0,14 1,48 0,26 0,02 0,12 0,04 0,16

ВС 150- -160 96,98 1,84 0,12 1,96 0,28 0,01 0,13 0,05 0,18

Результаты валового анализа описываемых почв (табл. 14) выявили весьма интересный факт накопления полуторных окислов, главным образом глинозема в верхней части почвенного профиля и последующее их убывание с глубиной. Почвы с подобным распределением полуторных окислов по профилю до этого не были описаны в пределах Русской равнины. Валовой анализ обнаружил также заметное накопление в перегнойно-ак-кумулятивном горизонте кальция, а в одном из разрезов и магния. В целях уточнения описанной закономерности в распределении по профилю полуторных окислов было произведено определение подвижных гелей в оксалатных вытяжках по методу Тамма. Анализ этих вытяжек также показал накопление в верхней части профиля подвижных форм полуторных окислов, главным образом алюминия.

Дальнейшие исследования (табл. 15) показали соотношение N : С = 1:9 — 1 : 10, характерное для мягкого перегноя. Следует отметить резкое убывание перегноя с глубиной. Данные определения обменных оснований обнаружили обогащение верхней части профиля обменным кальцием и магнием, с глубиной их содержание также резко убывает. Обращает внимание высо-

кая степень насыщенности основаниями (95—75%). Активная реакция водной суспензии нейтральная или близкая к нейтральной, реакция солевой суспензии слабокислая. Можно говорить о двух вариантах рассматриваемых почв: более богатых перегноем, азотом, об'ценными основаниями (разрез № ЗУ) и менее богатых (разрез № 75У).

Обнаруженное химико-аналитическим исследованием образование мягкого перегноя и обогащение верхней части почвенного профиля не только перегноем, азотом, но также полуторными окислами, главным образом глиноземом, валовым и обменным кальцием обусловлено особенностями биологического круговорота в сложных суборях под пологом сосняков (ельников) липняково-широкотравных.

Таблица 15

Данные химического анализа почв сложных суборей

Z:

S О.

о U

5 Э

со ä

в Д 2

5ю я ©

*

«« и

ГЧ S

с—i н со

3? со

о

»я

аз

о

S эЯ

U Я

<и а.

а>

С О ш

N-.C, N=1

Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы

Ca

Mg

<0 s

ж

>->

в®

V 3-

% Подви м-экв. почвы

pH суспензии

н,о

О

ы

А, 2- -10 15,2 1,02 1 : 9 37,3 12,9 3,5 53,7 93 7,0 6,3

А! 12- -20 0,89 1,6 1,1 0,5 3,2 84 7,0 5,9

В, 40- -50 0,17 0,5 0,4 0,3 1,2 75 7,1 4,9

в2 100- -110 0,9 0,4 0,1 1,4 93 7,1 6,4

В3 140- -150 1,1 0,5 0,1 1,7 94 7,3 6,6

ВС 160- -170 1,3 0,6 0,1 2,0 95 7,2 6,7

А, 1- -9 1,17 0,07 1: 10 2,9 2,5 0,7 6,1 89 следы 6,4 5,5

А, 10- -20 1,17 2,7 1,7 0,4 4,8 92 следы 6,3 5,3

А,В 30- -40 0,15 0,5 0,8 0,3 1,6 81 0,1 6,0 5,1

В! 40- -50 0,07 1,4 1,7 0,2 3,3 94 нет 7,3 5,2

в2 67- -77 0,9 0,8 0,2 1,9 90 следы 6,3 5,9

ВС 150—160

В развитии хвойно-широколиственного леса можно выделить следующие возрастные периоды. В начале мы имеем сомкнутый хвойный древостой с мертвым покровом. К концу второго класса возраста (35—40 лет) происходит, вследствие самоизреживания, осветление древостоя, делающее возможным проникновение под его полог в условиях Мордовского заповедника теневыносливой липы. Начиная с III класса возраста образуются сложные сосновые древостой с подростом из липы и покровом из дубравного широкотравья. В дальнейшем липа выходит во второй ярус. В перестойных насаждениях сосновый древостой настолько из-Реживается, что создается липняк с единичными соснами-великанами. В северной части заповедника встречаются вторичные

4 Труды МГЗ, вып. г

49

липняки 60—80 лет с единичными соснами 200—300 лет (около 50 штук на га). При вырубке сосны образуются чистые липовые насаждения.

Таблица 16

Содержание азота и зольных элементов в опаде сосняка липнякового и сосняка брусничникового III класса бонитета

Опад N Si AI Fe Мп Ca Mg К S Р

Содержание в % на высушенную при 100° массу

Хвоя сосны Листва липы 0,65 1,56 0,11 0,53 0,07 0,12 0,02 0,03 0,11 0,08 0,59 1,98 0,10 0,27 0,15 0,71 0,06 0,15 0,06: 0,17'

Содержание в опаде в кг!га

Сосняк брусничн. 22,0 2,5 2,3 0,6 2,1 13,0 2,7 3,5 0,5 0,8 Сосняк липняков. 26,3 5,8 3,2 1,0 1,3 26,0 3,9 8,7 2,7 2,9

Проникновение под полог соснового древостоя липы вносит существенные изменения в течение биологического круговорота, элементов. Липа извлекает из почвы значительно большее количество почти всех элементов, чем сосна или ель, поэтому опадающая листва липы в большей мере обогащает поверхностный слой почвы основаниями, в первую очередь кальцием. Из приводимых данных (табл. 16) видно большее содержание в листве липы по сравнению с хвоей сосны азота, кальция, магния, калия и других элементов. Влияние липы на течение биологического круговорота в сосняке липняковом зависит от ее количественного участия в строении насаждения; это участие увеличивается с возрастом насаждения. Из приводимых данных (табл. 16) видно, что уже в сосняке липняковом III класса возраста участие липы вдвое повышает поступление с опадом кальция, более чем в два раза — калия и т. д.

Из сказанного следует, что появление под пологом соснового леса липы значительно повышает поступление в почву оснований, а следовательно, обеспечивает более полную нейтрализацию образуемых в процессе минерализации опада кислых продуктов, разложения и синтеза. Дальнейшее разрастание яруса из липы способствует еще большему обогащению верхних слоев почвы основаниямй. Приведенные ранее данные определения активной; реакции почв сосняков липняковых подтверждают сказанное (табл. 15).

Поселение липы под пологом соснового древостоя вызывает и другие изменения. Опадающая листва липы затрудняет развитие мохового покрова, и он постепенно отмирает. В сочетании: с обогащением верхнего слоя почвы элементами питания и возрастающим осветлением древостоя обеспечивает развитие-

под пологом сосняков липняковых покрова из дубравного широ-котравья.

Дубравное широкотравье состоит преимущественно из корневищевых лесных растений: сныти (Aegopodium podagraiia), осоки волосистой (Carex pilosa), сочевичника весеннего (Oro-bus vernus), звездчатки ланцетной (Stellaria holostea), медуницы i Pulmonaria obscura) и других. Эти травянистые корневищевые растения обусловливают развитие под. пологом леса корневищевой фазы луговой стадии дернового почвообразовательного процесса. Участие в травостое бобовых способствует обогащению почвы азотом.

Листья липы, как было показано специальными исследованиями в нашей лаборатории А. П. Утенковой, подвергаются очень быстрому разложению и освобождают заключенные и них элементы питания. В сочетании с деятельностью корневых систем дубравного широкотравья и присущей данному типу леса почвенной микрофлорой и фауной всё сказанное приводит к образованию мягкого перегноя и закрашиванию им верхней части почвы. В условиях близкой к нейтральной активной реакции и обволакивания минеральных частиц почвы защитной пленкой перегноя подзолообразовательный процесс не получает развития.

Поступающие на поверхность почвы в процессе биологического круговорота элементов алюминий и железо, как было видно из данных валовых анализов и оксалатных вытяжек (табл. 14), обнаруживают ясную тенденцию к накоплению в верхней части профиля почвы. В условиях слабокислой или близкой к нейтральной активной реакции миграция полуторных окислов затруднена. Возможно передвижение лишь в форме комплексных ионов.

Обогащение верхней части перегноем, выявленное механическими анализами, и обогащение частицами физической глины повышает влагоемкость верхней части почвенного профиля. Сказанное ослабляет глубину и степень промачивания почвы атмосферными осадками, а вместе с тем и проявление элювиального процесса. В том же направлении действует возросший расход влаги на транспирацию вследствие поселения липы. Более детально это влияние, требующее стационарных наблюдений за водным режимом, не было изучено.

Воздействие липы на почву особенно усиливается в перестойных насаждениях и во вторичных липняках, образованных на месте сосняков (или ельников) липняково-широкотравных. Исследованиями К. М. Смирновой в таких липняках Мордовского заповедника (6) было выявлено следующее ежегодное поступление элементов в почву с опадом и отмирающими- деревьями в кг/га:

N Са К Р S Si Al-}-Fe Mg

36—72 53—95 17—36 2—9 4—7 4—6 3—5 6—15

4*

51

При сопоставлении с другими данными по изучению биологического круговорота элементов с полной отчетливостью выступает роль липняков в обогащении верхних горизонтов почвы элементами питания и основаниями для нейтрализации почвенной кислотности.

Своеобразное строение описываемых почз сложных суборей побудило провести изучение их минералогического состава. Поскольку материалы этих исследований были опубликованы в печати (3), представляется возможным в данной статье ограничиться важнейшими конечными выводами.

Микроскопические исследования почвы из-под сосняка лип-някового обнаружили во фракциях крупнее 0,01 мм во всех образцах присутствие минерала типа нонтронита. В подзолистых почвах сооняков-зеленомошников вместо нонтронита был обнаружен каолинит.

Валовой анализ выделенной предколлоидной фракции (1,0— 0,2 микрона) показал высокое содержание полуторных окислов (30—34%) при соотношении кремнекислота — глинозем, равном 4,1—4,6; в коллоидной фракции (0,2—0,1 микрон) содержание полуторных окислов еще выше (37—48%), а соотношение кремнекислота— глинозем еще уже—2,6—3,5. Фракция менее 0,1 микрона не была исследована вследствие малого ее выхода.

Анализ 10% солянокислой вытяжки обнаружил высокую растворимость железа: из предколлоидной фракции в раствор перешло от 70 до 92% от валового содержания железа. Растворимость глинозема значительно ниже (22—27%). Оксалатная вытяжка из обеих фракций показала небольшое содержание свободных гелей железа в верхнем горизонте и возрастание с глубиной.

Рентгеноструктурный и термический анализы позволили установить в исследованных почвах сложных суборей присутствие следующих минералов: кварц, гётит, галлуазит, метагал-луазит и монтмориллоцитовый минерал, по-видимому, нонтро-нит. В пользу присутствия нонтронита говорит также высокая растворимость железа, значительное содержание магния и обнаруженное микроскопическими исследованиями присутствие нонтронита в более крупных фракциях.

На основании всех проведенных анализов выявляются следующие характерные черты исследованных почв . сложных суборей.

1. Образуются под хвойно-широколиственными или вторичными широколиственными лесами с покровом из дубравного широкотравья, что обусловливает развитие под пологом леса дернового процесса- Участие в почвообразовании широколиственных пород усиливает биологическую аккумуляцию элементов питания, в том числе оснований (кальция, калия, магния), нейтрализующих перегнойные кислоты.

2. Имеют слаборасчлененный морфологический профиль,

состоящий из перегнойно-аккумулятивного горизонта, постепенно переходящий в слабо выраженный иллювиально-морфологи-ческий горизонт с небольшим количеством тонких извилистых перегнойно-железистых ортзандов.

3. В образовании этих почв значительное участие принимают дождевые черви и другие почвенные животные.

4. В них наблюдается значительное накопление мягкого аморфного перегноя при довольно резком убывании его с глубиной.

5. Типично наличие ясно выраженной нитрификационной способности.

6. Особенно характерно обогащение верхней части почвенного профиля алюминием («аллитизация»),4 кальцием и в меньшей мере железом.

7. Происходит обогащение верхней части профиля частицами мелкой пыли и ила — «оглинение».

8. Исследование минералогического состава обнаружило образование и накопление гётита, монтмориллонитового минерала (нонтронита), галлуазита.

9. В верхней части профиля наблюдается повышенная емкость поглощения катионов и значительное ее уменьшение с глубиной.

10. Высокая степень насыщенности основаниями и слабокислая активная реакция по всему профилю.

Почвы со сходным строением профиля широко распространены в Европейской части СССР. Они характерны для сложных суборей полосы полесий, которая в Европейской части СССР окаймляет с юга дерново-подзолистую зону, а также песчаных массивов, вклинивающихся в черноземную зону по речным долинам. Н. М. Сибирцевым подобные почвы были названы коричнево-серыми супесями, позднее многие исследователи описывали их под неудачным наименованием «скрытаподзолистые почвы». Поскольку все суждения о свойствах и генезисе этих почв строились на основании только данных морфологического строения профиля, то их генезис и классификационное положение оставались невыясненными.

Описываемые почвы сложных суборей мне пришлось ранее видеть в Белорусской части Припятско-Деснинского полесья (в предполесье), при изучении песчаных почв по р. Оке (Серпухов-ский лесхоз), по Керженцу, в Брянском лесном массиве, где было приступлено к их химико-аналитическому исследованию (1934—1938 гг.). Однако полученных данных было недостаточно для решения вопроса о природе этих почв. Более детальное и углубленное изучение почв Мордовского заповедника восполнило этот пробел. В дальнейшем подобные почвы были исследованы мной и моими учениками в Воронежском государственном заповеднике (3), в Хреновском бору, по песчаным террасам р. Дона (Павловский лесхоз), в Мещерском полесье, Беловежской пуще и другим массивам. Полученный фактический мате-

риал показал их принадлежность к тому же генетическому типу. Поэтому вопрос о месте рассматриваемых почв в общей системе имеет более широкое и существенное значение.

Химическое строение профиля этих почв, главным образом данные валовых анализов :и оксалатных 'вытяжек, обнаружившие более высокое содержание полуторных окислов, особенно глинозема, в верхней части почвенного профиля («аллитиза-цию») не позволяют отнести эти почвы к типу подзолов, дерново-подзолистых и серых лесных .почв. Не может быть .поставлен вопрос и об их принадлежности к типу чернозема. Можно, конечно, сохранить данное Н. М. Сибирцевым наименование — коричнево-серые лесные супесчаные .почвы.

Поскольку перечисленные выше 1.0 типичных признаков рассматриваемых почв, в том числе «оглинение» и «аллитизация» характерны для бурых лесных почв Е. Раманна, то имеются основания отнести их именно к этому типу. В пользу такого решения вопроса говорит сходство строения почв сложных субо-рей Мордовского заповедника и других исследованных мной лесных массивов с почвами аналогичных типов леса Беловежской пущи, которые вполне определенно относят к типу бурых лесных. Еще Е. Раманном было высказано предположение, что полоса бурых лесных почв, начинаясь у берегов Атлантического океана, тянется на восток до Уральских гор, пересекая Русскую равнину. Виденные мной лично во Франции бурые лесные почвы действительно имеют строение сходное с нашими.

Ряд почвоведов не согласен с таким решением вопроса о генетической принадлежности рассматриваемых почв. По их мнению климатические различия Западной и Восточной Европы настолько велики, что исключают возможность образования в пределах Русской равнины почв типа бурых лесных, которые, по мнению этих .почвоведов, могут образоваться лишь в условиях более мягкого и влажного климата Западной Европы.

По моему мнению, принадлежность к определенному генетическому типу почв следует устанавливать на основании свойств профиля самой почвы, а уже затем на этом основании решать вопрос о закономерностях географического распространения этих почв и приуроченности их к определенным климатическим условиям. Почему дерново-подзолистые почвы Франции и Русской равнины согласно относят к одному генетическому типу, отмечая климатические разновидности, а на бурые лесные почвы считают невозможным распространить этот принцип?

Почвы суборей третьей террасы

Между типичными бурыми лесными почвами сложных суборей и подзолистыми почвами боров имеется гамма постепенных переходов, отражающая ход эволюции соскяков-зеленомошни-ков в сосняки липняково-широкотравные и обусловленный этим

переход подзолов и слабодерновых подзолистых почв в бурые лесные. Происходящее при этом закрашивание перегноем подзолистого горизонта, начиная с поверхности, придает переходным разновидностям внешнее сходство с дерново-подзолистыми почвами. Морфологически они отличаются более блеклой окраской всего профиля; ¡у типичных дерново-подзолистых почв тон окраски более яркий. В некоторых случаях бурые лесные остаточно подзолистые почвы бывает трудно отличить от дерново-подзолистых, особенно при наличии слабых признаков повышенного увлажнения, приводящего к оглеению.

Бурые остаточнолодзолистые почвы развиваются иод пологом сосняков липняковых с покровом из зеленых мхов, брусники, черники и единичным участием некоторых представителей дубравного широкотравья. Под перегнойно-аккумулятивным горизонтом (Ai), мощностью около 10—15 см, они имеют ясно выраженный остаточный подзолистый горизонт (Аг) белесого цвета с желтоватым или сероватым оттенком. Далее идет иллювиаль-но-метаморфический горизонт.

Первая стадия перехода от слабодерновых сильноподзолистых почв — образование бурых лесных остаточно сильноподзолистых почв. Примером может служить разрез № III-2, заложенный-на третьей террасе в сосняке липняково-зеленомош-никовом III класса возраста, полнота 0,8. В подлеске рябина, крушина, в подросте встречается ель, имеются единичные всходы дуба. Липа была вырублена на лыко, но сохранилась на соседнем участке. В напочвенном покрове по фону зеленых блестящих мхов — ландыш (Convallaria majalis), костяника (Rubus saxatilis), грушанка (Pyrola rotundifolia, Р. secunda), по микропонижениям — брусника, черника.

Следующую стадию — бурой лесной остаточно среднеподзо-листой почвы можно охарактеризовать на примере разреза № 69, заложенного на той же третьей террасе в сосняке липня-ково-зелевомошниковом, третьего класса возраста, полнота 0,6. Во втором ярусе, кроме сосны, имеется ель и береза, в подросте— липа, в подлеске — рябина и единично крушина. В напочвенном покрове по фону зеленых мхов — осока волосистая (Carex pilosa), папоротник-орляк, куртины брусники и черники. По морфологическому строению этот разрез отличается от предыдущего меньшей мощностью подзолистого горизонта.

Валовой анализ почв сосняков липняково-зеленомошниковых обнаруживает распределение по профилю почвы кремнекислоты и полуторных окислов, характерное для подзолистого типа почвообразования: обедненность верхней части профиля полуторными окислами и соответствующее обогащение кремнекис-лотой. Оксалатные вытяжки также показывают более низкое содержание в верхней части свободных гидроокисей железа и алюминия. Другие аналитические данные (табл. 17, 18) свидетельствуют, что в настоящее время процесс биологической акку-

Таблица 17

Данные сокращенного валового анализа почв суборей III террасы

се т 1 5 s о а-в Й Содержание в % на прокаленную навеску почвы Оксалатная вытяжка в проц.

<о о. со а о. * X о т я Си о и. __ со 2 о* 2 о х о * ч я ^ L- Н Ш Si02 R2O3 А120З Fe203 СаО MgO О сч < 0Q О сч Ч) U.

III-2 А, 2—6 97,66 1,93 1,75 0,18 0,61 0,35

а2 20—28 97,23 1,13 0,96 0,17 0,95 0,22

В, 37—42 96,15 3,19 2,59 0,60 0,71 0,32

в2 67—72 97,57 1,85 1,56 0,29 0,90 0,37

Вз 97—102 98,03 1,95 1,58 0,37 0,60 0,40

Bg 165—175 99,11 1,10 0,93 0,17 0,39 0,25

69 а, 2—10 99,16 0,24 0,12 0,12 0,91 0,01 0,04 0,04

а2 10—20 98,08 0,24 0,20 0,14 0,80 следы 0,23 0,04

В] 28—38 96,00 2,04 1,80 0,24 0,56 следы 0,27 0,08

в, 57—67 97,10 2,00 1,76 0,24 0,48 следы 0,35 0,05

в2 82—92 97,50 1,60 1,42 0,18 0,44 следы 0,41 0,04

Bg 150—160 98,00 1,64 1,32 0,12 0,24 следы 0,30 0,03

муляции в верхней части профиля уже привел к заметным

изменениям. Это можно видеть по соотношению № С, характерному для мягкого перегноя, более высокому содержанию в перегнойно-аккумулятивном горизонте (А1) обменного кальция

Таблица 18

Данные химического анализа почв суборей третьей террасы

« со 1 се се со & 03 со Перегной в % эЯ Я s Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы V % С >я 3 pH суспензии

<о а, m а а. % а о ео S О. о Глубина тия обра в см о о 1* со < а N:C Ca Mg Н гидр. Сумма Подвижн м-экв. О сч X и

Ш-2 а! 2—6 2,83 1,0 0,5 2,1 3,6 42 5,5 3,7

а2 20—28 0,59 0,2 0,3 0,9 1,4 35 6,1 4,3

в, 37—42 0,61 0,2 0,3 0,6 1,1 46 6,8 4,8

в2 67—72 0,3 0,4 0,3 1,0 70 6,7 5,5

в2 97—102 0,6 0,2 0,3 1,1 73 7,0 4,9

69 ai 2—10 1,04 0,07 1:9 2,5 1,7 1,5 5,7 63 0,04 4,6 3,8

а2 10—20 0,05 1,5 0,8 1,2 3,5 66 0,13 5,4 4,3

в, 28—38 0,21 2,6 2,5 0,6 5,7 90 0,09 5,5 4,6

в2 57—67 2,7 0,8 0,3 3,8 92 0,06 6,0 5,0

bi 82—92 0,5 0,8 0,2. 1,5 87 5,9 5,а

и магния, большей степенью насыщенности основаниями разреза Хо 69. Перечисленные отличия выступят более рельефно при-сравнении с анализами слабодерновых средне-и сильноподзолистых почв (табл. 5, 7).

Если судить по степени обедненности верхних слоев полуторными окислами, почва разреза № 69 сильнее оподзолена, чем. разреза № Ш-2. Это один из примеров несовпадения определения степени оподзоленности по морфологическому строению с показаниями валового анализа. В то же время содержание обменных оснований и величина степени насыщенности почвы основаниями (V) указывают на более значительное изменение профиля почвы 111-2 внедрением под полог соснового леса подроста из липы.

Почвы лесов четвертой террасы, служащей водоразделом рек Мокши и Сатиса

Главнейшая характерная черта строения большинства почв четвертой (Днепровской) террасы — двучленность почвенного профиля. На большей части территории IV террасы песчаные древнеаллювиальные отложения имеют мощность 1—1,5 м. Их. подстилает моренный суглинок, что оказывает существенное влияние на условия развития лесной растительности и почвообразование.

Нахождение на корнедоступной глубине более богатого элементами зольного питания моренного суглинка создает необходимые условия для успешного развития ели- Этому же благоприятствует большая обеспеченность влагой, обусловленная низкой водопроницаемостью подстилающего пески суглинка. Поэтому в-области четвертой террасы широко распространены ельники, преимущественно липняковые. Значительные площади заняты также сосняками липняково-широкотравными и вторичными липняками: осоково-снытьевыми. На местах вырубок получили развитие леса из мелколиственных пород (березняки, осинники).

Под пологом перечисленных типов лесных насаждений образованы бурые лесные почвы, в том числе и бурые лесные оста-точноподзолистые. Большая часть этих почв в той или иной степени оглеена, что обусловлено сравнительно близким залеганием: моренного суглинка, обладающего низкой водопроницаемостью.

Останавливаться на подробном описании бурых лесных почв четвертой террасы нецелесообразно, поскольку почвы этого типа были подробно рассмотрены при описании простых и сложных суборей третьей террасы. Следует отметить лишь некоторые отличительные особенности.

В качестве примера строения бурых лесных супесчаных почв этой террасы рассмотрим строение разреза № 742(У), заложенного в липняке снытьевом 50—60 лет. В древостое единично

встречаются осина, береза, ель. В подросте и подлеске — липа. Напочвенный покров состоит из осоки волосистой (Сагех pilosa), сныти (Aegopodium podagraria), звездчатки (Stellaria holostea)' и некоторых других представителей дубравного широкотравья. Морфологическое строение почв следующее.

Ао 0—2 см. Лесная подстилка, состоящая из листвы разной степени разложения. Окраска бурая, сложение рыхлое-

A'i 2—7 см. Серовато-черный со слабым буроватым оттенком. Супесчаный. Рыхло связан корнями. Переход в следующий горизонт постепенный.

А/' 7—17 см. Темно-бурый, окраска равномерная. Супесчаный. Густо пронизан корнями. Переход в следующий постепенный — языками.

АВ 17—35 см- Светлее предыдущего. Супесчаный. Сложение менее плотное. Корней меньше. Переход в следующий постепенный.

В] 35—70 см. Окраска неоднородная: на светлом серовато-буром фоне темно-бурые пятна. Песчаный. Корней еще меньше. Нижняя граница по цвету и механическому составу резкая.

Bg 70 см и глубже. Окраска неоднородная, пятнистая. На -серовато-желтом фоне яркие охристо-желтые выцветы. Сложение вязкое и плотное. По механическому составу — песчанистый суглинок (морена).

Таблица 19

Механический анализ почв сложных суборей IV террасы

к) СО О)

о.

Л

га

О. *

S

о rt S

о, о

п —f

о 5 2 о.

Iю

ю °

ч S L- н ^

О

ю

и о

в* V н °

I-

С а.

Размер частиц в мм и их содержание в

ю о 1 о ю о о

ю см о 1 сГ 1 о 1

7 о ю см ю о_ о

см о о" о"

m о о о

о о о"

V

и

га°. so

ug

742

¡8 CK

А,' 2—8' 0,62 — —

А," 15—20 0,56 — —

в, 50—60 0,29 — —

Bg 70—80 0,48 — 0,61

А,' 3—10 0,73 — 1,43

А," 15—25 0,38 — 2,14

AiB, 40—50 0,22 — 1,41

В, 65—85 0,34 — 0,69

в2 120—130 0,47 — 12,85

50,46 21,56 ,11,20

68,16 19,31 8,08 30,28 24,79 11,61

67,89 9,71 73,31 13,21 79,46 13,23 81,07 11,06 58,62 9,58

6,93 3,52 1,92 1,03 2,91

3.45 5,99

3.46 6,32 0,66 0,94 2,51 6,17

1.47 5,15 1,73 1,59 0,89 0,79 1,61 0,64 0,59 2,02

6,72 16,16 6,24 16,02 2,56 4,16 23,55 32,23

6,69 13,31

3,92 7,44

2,08 3,76

3,56 5,81

12,96 15,57

Механический анализ этого разреза (табл. 19) обнаруживает значительное обогащение верхних слоев почвы частицами физической глины и особенно ила, большее чем в почвах того же генетического типа III террасы- По механическому составу

Данные сокращенного валового анализа и оксалатной вытяжки почв сложных суборей IV террасы

№ О т 18 О. О

£ 2

К ^

т о,

~ я

2 о.

® о

хо » 55

£— н ш

Валовое содержание в % на прокаленную навеску Данные оксалатной вытяжки в проц.

БЮг Ко03 А1203 Ре203 СаО MgO « О с* < со о с* V а-

742 А/ 2—8 93,55 4,49 3,27 1,22 1,18 0,03 0,54

А," 15—20 92,86 4,89 3,59 1,03 0,81 0,08 0,48

В, 50—60 97,16 1,92 1,28 0,64 0,56 0,03 0,22

Вё 70—80 85,87 12,93 7,91 5,02 0,82 0,09 1,47

18 СК А,' 3—10 97,20 1,69 1,15 0,54 0,50 0,04 0,34

А," 15—25 97,84 0,86 0,12 0,76 0,64 0,06 0,35

А,В 40—50 98,20 1,12 0,87 0,25 0,56 0,05 0,36

в, 65—85 97,48 1,84 1,33 0,51 0,64 0,04 0,34

120—130 92,62 5,97 4,29 1,68 0,64 0,03 0,55

0,44 0,18 1,23

0,18 0,10 0,03 0,04

■отчетливо выделяется подстилающий песчанистый суглинок, залегающий в этом разрезе на небольшой глубине. Валовой анализ и оксалатная вытяжка показывают обычное для почв данного типа обогащение верхней части профиля глиноземом и в меньшей степени железом и кальцием (табл. 20). Другие анализы (табл. 21) также не обнаруживают значительных отклонений.

Таблица 21

Химические свойства почв сложных суборей IV террасы

т ф о.

со

СО

с.

3

ж О.

О

и

5 а

а со 2 ая о >> к и

ч к

[—на

Я8

о я

о.

<и С

Ж а

н

о

со

с

ы=с

Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы

Са

Щ

а. ч к и

Г

<0 г

г

>>

О

<

Ж

V 3 я

*

% Подви м-экв.

рН суспензии

О

Я

Е

и

А,' 2—8 3,92 0,30 1 : 8 5,50 3,27 3,7 12,5 70 0,12 5,3 4,4

А," 15—20 0,13 1,62 1,33 2,2 5,2 57 0,08 5,0 4,1

В 50—60 0,06 0,52 0,15 0,6 1,3 53 0,14 5,4 4,2

70—80 7,66 3,63 5,6 16,9 67 4,95 4,9 3,8

А\ 3—10 4,66 0,31 1 : 9 15,04 6,33 1,9 23,3 92 0,06 6,4 5,7

А," 15—25 0,15 1,34 0,78 0,9 3,0 70 0,03 6.0 4,4

В, 40—50 0,05 0,57 0,12 0,4 1,1 63 0,03 5,5 4,1

в2 65-85 0,07 1,28 0,50 0,9 2,7 66 0,27 5,2 4,1

В 120—130 3,41 1,92 3,0 8,3 64 2,39 4,8 3,9

Представляет интерес разрез № 18 CK, заложенный в липняке снытьевом 70—80 лет. Перегнойно-аккумулятивный гори* зонт (Ai) мощностью 36 см имеет темно-серую окраску с буроватым оттенком, который с глубиной усиливается. Далее идет переходный горизонт (AiВ) светло-бурой блеклой окраски. С глубины 52 см начинается иллювиально-метаморфический горизонт желтовато-бурой окраски в верхней части (52—79 см) с крупными пятнами коричневого цвета. Со 105 см начинается сизовато-красно-бурая плотная валунная супесь.

Каких-либо морфологических признаков оподзоливания в профиле этого разреза нельзя обнаружить. Однако данные сокращенного валового анализа вскрыли заметное обеднение глиноземом нижней части перегнойно-аккумулятивного горизонта (15—25 см) и переходного к нижележащему (40—50 см),. что указывает на прохождение этой почвы в прошлом через подзолистый период почвообразования. Другие данные (табл.21) также показывают обедненность обменными основаниями и меньшую насыщенность основаниями переходного горизонта. В дальнейшем под влиянием изменений в составе растительности произошло обогащение верхнего слоя почвы перегноем, закрасившим бывший белесый подзолистый горизонт. В процессе' биологического круговорота верхняя часть почвенного профиля была обогащена глиноземом, обменным кальцием и магнием, но это обогащение не дошло до нижней части бывшего подзолистого горизонта.

По высоким водораздельным гребням в пределах IV террасы слой песчаных отложений значительно мощнее, и залегающий под ними суглинок не мог быть вскрыт почвенными разрезами. То же самое имеет место на округлых холмообразных возвышениях типа уже упомянутого Игишева бугра. Эти местообитания отличаются большей сухостью (ксерофитностыо). В связи со сказанным описываемые повышенные части IV террасы заняты преимущественно сосняками с угнетенным подлеском из липы. В травяном покрове преобладают растения, свойственные сухим местообитаниям: осоки верещатниковая и пальчатая (Carex ericetorum и С. digitata), фиалка песчаная (Viola arenaria), герань кровяно-красная (Ceranium sanguí-neum), вейник наземный (Calamagrostis arundinacea), ландыш (Convallaria majalis) и другие.

Подобная растительность обусловливает Меньшее накопление в почве перегноя и меньшую аккумуляцию в верхнем слое азота, кальция, магния, алюминия и т. д. Это приводит к образованию светло-бурых лесных песчаных почв, у которых окрашенный перегноем слой не превышает 20 см и имеет светлую окраску. Иллювиально-метаморфический горизонт также слабо развит.

На примере данных анализа разреза № 680 (табл. 22) можно видеть, что эти почвы бедны перегноем, обладают невысоким

Химические свойства почв суборей по песчаным грядам IV террасы

а> о.

ж о со 5 О. О

с_

то

то с. = о ^

ч к

I— I- а

«

О X и си а. о

£ 13

н

о

со <:

N¡0

Обменные катионы м-экв. на 100 г почвы

Са

о.

м8 I*

а:

>> О

рН суспензии

А,' 2—6 1,50 0,08 1:11 1,34 0,41 2,6 4,35 40 5,1 4,1

А/' 10—14 0,18 0,35 0,10 1,1 1,45 31 5,2 4,1

В, 26—36 0,10 0,64 0,18 0,7 1,52 54 5,4 4,3

в2 55—65 0,57 0,17 0,2 0,94 79 6,9 5,0

В3 90—100 0,69 0,25 0,2 1,14 82 6,1 5,0

содержанием обменных оснований, обнаруживают значительную кислотность и ненасыщенность основаниями. В этом отношении они стоят ближе к почвам подзолистого типа. Морфологическое строение профиля и сравнительно узкое соотношение (И:С) сближает их с типом бурых лесных почв.

Почвы первой террасы, или поймы реки Мокши

Река Мокша окаймляет территорию заповедника с запада, образуя довольно широкую пойму с рядом озер-стариц.

Условия почвообразования в современных речных поймах характеризуются ежегодным отложением во время паводка слоя наилка и чередованием в году контрастных водно-воздушных режимов. В период паводка и первую половину лета почва насыщена влагой и аэрация затруднена, во вторую половину лета имеет место значительное иссушение почвы и возрастание аэрации-

Почвообразующими породами служат аллювиальные отложения различного механического состава. В описываемой части поймы р. Мокши преобладают глинистые и суглинистые отложения, иногда с песчаными прослойками.

В прошлом описываемая первая терраса была занята пойменными дубравами, в настоящее время большей частью вырубленными. На месте дубрав получили развитие вторичные луга. Небольшие уцелевшие участки дубрав дают некоторое представление о бывшей ранее растительности, но и они сильно изменены рубками.

В прирусловой части поймы на суглинистых аллювиальных отложениях развиты светлые дубравы со значительным участием вяза. Деревья увиты хмелем. В травяном покрове преобладает крапива. Почвы черноземовидные пойменные. В цент-

ральной части на глинистом аллювии их сменяют дубняки лип-няково-крапйвовые с меньшим участием вяза. Почвы чернозе-мовидные пойменные. Черноземовидные почвы поймы имеют значительной мощности перегнойный горизонт, окрашенный во влажном состоянии в черный цвет, который при высыхании, переходит в темно-серый. Мощность этого горизонта 60—80 см. С глубиной он переходит в серовато-сизый оглеенный горизонт.

В притеррасной части проходит полоса черноольшаников на иловато-глеевых почвах- Черноольшаники с присущими им почвами развиты также по поймам мелких рек и речек, притоков-Мокши.

Природные условия в пойме сильно нарушены влиянием хозяйственной деятельности. Их изучение не представляло интереса для выяснения связи между лесной растительностью и свойствами почвы. Поэтому они были исключены из плана химико-аналитических исследований.

Лесорастительные свойства почв заповедника

Лесорастительные свойства почв заповедника в значительной степени зависят от характера почвообразующих и подстилающих пород, от глубины залегания и характера грунтовых вод, влияния верховодки, степени изменения почвообразующих пород под влиянием растительности.

По условиям почвообразования «а территории заповедника можно выделить несколько категорий местообитаний, представлявших по обеспечению элементами питания различную среду для поселения растительности.

Первую категорию образуют мощные древнеаллювиальные пески второй и третьей террас, представляющие среду наиболее бедную элементами зольного питания. Различия между почвами на этих породах обусловлены влиянием рельефа, глубиной залегания грунтовых вод и соответствующими изменениями в характере растительности. По условиям зольного питания к ним близки надморенные пески, образующие небольшой контур в восточной части заповедника. На этих материнских породах мы встречаем весь комплекс типов лесных насаждений от сосняка лишайникового до сосняка сфагнового включительно. Однако отнесение рассматриваемых типов местообитания к ряд}', боров не вполне согласуется с продуктивностью развитых на них сосновых древостоев. Как правило, в каждом типе насаждений от сосняка лишайникового и до сосняка черничнивового-древостой на один класс бонитета выше, чем это свойственно боровым комплексам на мощных кварцевых песках.

Для объяснения описанного явления было произведено сопоставление (табл. 23) содержания обменных оснований в почвах Мордовского заповедника (МГЗ) с их содержанием в почвах

борового комплекса Брянского опытного лесничества (БОЛ). Сделанное сопоставление показало, что почвы МГЗ значительно богаче обменными основаниями, чем почвы тех же типов лесных насаждений БОЛ. При сравнительно невысокой потребности и требовательности сосны к элементам зольного питания этих различий, по-видимому, достаточно для повышения класса бонитета. Напомним, что из всех элементов питания сосна в наибольшем количестве берет из почвы азот и кальций.

Изложенное служит основанием к отнесению описываемых местообитаний к переходному ряду между борами и суборями. Не исключена возможность, что некоторые из членов этого: переходного ряда стоят ближе к суборям. Следует учитывать,, что природное строение лесных насаждений в прошлом было изменено вырубкой подроста липы на лыко.

В условиях Мордовского заповедника мы встречаем на мощных кварцевых песках типичные сосняки липняково-брус-ничниковые и лдпняково-черничниковые, на бурых лесных оста-точноподзолистых почвах, которые должны быть отнесены к суборям, а также сосняки липняково-широкотравные на бурых лесных почвах, характерные для сложных суборей. Названные типы леса связаны серией постепенных переходов.

Таблица 23

Сопоставление содержания обменных оснований в чистых сосновых насаждениях Мордовского государственного заповедника (МГЗ) и Брянского опытного лесничества (БОЛ)

Тип лесного насаждения Рт. с1асПпо8ит Р1п. уассЫозит Р'т. тугиИоэит

Содержание обменных оснований в м-экв. Са М8 Са Щ Са М8

на 100 г почвы

Пункт БОЛ МГЗ БОЛ МГЗ БОЛ МГЗ БОЛ МГЗ БОЛ МГЗ БОЛ МГЗ 1

Горизонт А1 0,1 0,9 0,1 0,2 0,3 2,2 0,2 0,4 0,1 2,6 0,1 0,7

Горизонт Аг или

АгВ, 0,05 0,3 0,05 0,1 0,05 0,4 0,05 0,1 0,05 0,5 0,05 0,2

Горизонт В! 0,1 0,3 0,1 0,1 0,2 0,5 0,01 0,2 0,05 0,4 0,05 ОД

Класс бонитета 7 Т 1 7 7

> ¡> 1

Проникновение липы и сопутствующего ей дубравного широ-котравья под полог соснового бора на мощных кварцевых песках происходит в первую очередь в тех местообитаниях, где в толще кварцевых песков имеются прослойки пылеватого суглинка на

глубине 1,5—2 м. Здесь имеются более благоприятные условия для поселения и развития липы. Однако имеются сосняки лип-няково-широкотравные на бурых лесных почвах, в которых нарушение однородности песчаной толщи суглинистыми прослойками не было обнаружено в почвенных разрезах до глубины 2,5—3 м.

Сказанное дает основание предполагать, что в данном случае мы имеем один эволюционный ряд типов леса и типов местообитаний от боров к сложным суборям, обусловленный нарастанием благоприятных лесорастительных свойств почв под воздействием леса.

Вторую категорию первичных местообитаний представляют маломощные кварцевые пески IV террасы, подстилаемые на глубине 1—2 м валунным песчанистым суглинком. Близкое залегание суглинка существенно повышает условия зольного питания ив то же время благоприятствует не только большему обеспечению растительности влагой, но и развитию процессов оглеения и заболачивания. Лучшая обеспеченность элементами зольного питания в сочетании с условиями увлажнения способствовала развитию еловых лесов. На территории IV террасы ельники занимают значительную площадь- Имеются, основания утверждать, что в прошлом они имели еще большее,, распространение.

Описанные условия, благоприятствующие развитию растительности, были одной из причин более раннего проникновения под полог хвойных лесов IV террасы широколиственных древесных пород. Следует также принимать во внимание больший абсолютный возраст этой террасы по сравнению с ранее рассмотренными. Этим следует объяснить отсутствие в современном ландшафте IV террасы ельников и сосняков-зеленомошни-ков. Об их былом распространении свидетельствует лишь остаточная оподзоленность многих почвенных профилей. На большей части территории достигнуты последующие стадии эволюции леса — образование сосняков (ельников) липняково-чер-ничниковых (реже брусничниковых) и липняково-широкотрав-ных. Кроме липы, в строении леса начинают принимать участие лещина и дуб, изредка встречается ясень.

Возрастающая концентрация в верхней части почвенного профиля азота и зольных элементов в совокупности с другими изменениями в свойствах почвы, происходящих под воздействием лесной растительности, существенно изменяет первоначальные лесорастительные свойства местообитания. В результате создаются новые лесорастительные свойства, делающие возможным развитие более требовательных к почвенным условиям типов леса. Соответственно с этим идет переход от подзолов хвойно-моховых лесов к бурым лесным остаточнопод-золистым почвам, а затем к бурым лесным почвам хвойно-лип-няково-широкотравных лесов.

Таким образом, первичные категории местообитаний под воздействием эволюционной смены лесных растительных ассоциаций и создаваемых сменяющейся растительностью почв превращаются в новые (вторичные) местообитания, могущие существенно отличаться от первичных. Это приводит к возрастанию количества типов местопроизрастаний, образованию на одной почвообразующей породе двух или более рядов типов местопроизрастаний. В условиях Мордовского заповедника боры эволюционируют в субори. Вместе с тем может иметь место образование сходных по генетическому типу (и виду) почв и характеру лесной растительности типов местообитаний на почвообразующих породах, отнесенных к различным первичным категориям местообитания. В Мордовском заповеднике на бурых лесных почвах, образованных в одних случаях на мощных кварцевых песках, а в других на двучленных породах (пески, подстилаемые суглинком) развиты сосняки липняково-снытье-вые 1А бонитета. Это обусловлено изменением первоначальных свойств названных материнских пород под влиянием почвообразовательного процесса- Следует, однако, учитывать, что, достигнув одинакового лесорастительного эффекта, сопоставляемые местообитания продолжают существенно отличаться по потенциальным возможностям.

Совершенно особую категорию местообитания представляют почвы поймы р. Мокши и ее притоков. Глинистый и суглинистый механический состав алювия, ежегодный принос элементов питания водами паводка, близкое залегание грунтовых вод делают возможным развитие здесь пойменных дубрав. В притеррасной части, а также по понижениям центральной поймы и в поймах небольших речек, где выклиниваются почвенные воды, создавая условия повышенного увлажнения при наличии проточности заболачивающих вод, проходят полосы черноольшаников. Для них характерен избыток влаги и элементов пищи, приносимый проточными водами.

Таким образом, на внепойменных элементах рельефа Мордовского заповедника представляется возможным выделить по степени обеспеченности элементами питания местообитания, принадлежащие: 1. борам, близким к суборям (ряд А—Б), 2. простым суборям (ряд Б), 3. сложным суборям (ряд С). В пойменной части выделяются еще дубравы (ряд Д). Дальнейшее подразделение местообитания, согласно классификационной схеме П. С. Погребняка (1), основано на особенностях водно-воздушного режима.

Суммирование изложенных закономерных связей между лесной растительностью и почвенными условиями местообитания с наибольшей наглядностью можно представить при их нанесении на классификационную сетку П- С. Погребняка (табл. 25). На прилагаемой схеме в каждой клетке таблицы показан тип

5. Труды МГЗ, вып. 1

65

лесного насаждения по классификации В. Н. Сукачева,' генетическое наименование почвы, почвообразующей и подстилающей породы, класс бонитета древостоя. Размещение всех этих сведений в классификационной сетке делает более наглядным связь с обеспеченностью физиологически доступными элементами питания и режимом влажности. Подобный способ изображения уже был ранее использован (4).

Таблица 24

Зависимость между почвенными условиями местопроизрастания, породным составом лесонасаждений и их бонитетом

Почва Класс бонитета древостоя

Генетический тип и вид Материнская и подстилающая порода Сосна Ель Береза Осина Липа Дуб Ольха черная

Слабодерновые слабо- глубокие пески III

подзолистые Слабодерновые средне- —,— II-I

подзолистые Слабодерновые средне- —.— II

и сильноподзолистые слабо-среднеоглеен-ные

Торфянисто-глеевые III-IV

Торфяно-глеевые IV-V

Бурые лесные глубокие пески I

и пески, подстилаемые суглинком

валунные пески II глубокие пески II и пески, подстилаемые суглинком

Иловато-глеевые

Черноземовидные поймы глинистый и суглинистый аллювий

Светло-бурые лесные Бурые лесные остаточ-ноподзолистые

II

III

I-II I-II I-II II

II-III

II II

III

II-III

I-II

Il-IIi

II-III

Различные древесные породы отличаются неодинаковым отношением к почвенным условиям местопроизрастания. Сопоставление почвенной карты с планом лесонасаждений позволило установить приуроченность отдельных наиболее распространен-

1 Наименование типов леса даны по материалам исследований в Мордовском заповеднике Б. П. Иваненко и Н. И. Кузнецова.

ных древесных пород к определенным почвенным условиям, а также выявить зависимость между бонитетом древостоя и свойствами почвы.

Из этого сопоставления (табл. 24) видно, что соснрвые и-березовые насаждения встречаются почти на всех внепойменных почвах. Наиболее высокой продуктивности они достигают на бурых лесных почвах. Еловые и осиновые леса были распространены главным образом на бурых лесных и бурых лесных остаточноподзолистых песчаных и супесчаных почвах на песке, подстилаемых суглинком. Лучший рост они показывают на бурых лесных неоподзоленных супесчаных почвах, на песке, подстилаемых суглинком. Чистые липовые насаждения были встречены преимущественно в этих условиях.

Заключение

Изучение природного процесса смены лесной растительности и обусловленного этой сменой изменения лесорастительных свойств почв позволяет высказать некоторые соображения о путях повышения продуктивности лесов заповедника.

Из предыдущего изложения было видно, что проникновение под полог хвойного леса липы заметно изменяет лесораститель-ные свойства почвы в сторону их повышения. Опад липы нейтрализует почвенную кислотность, обогащает верхние горизонты элементами питания, что оказывает положительное влияние на продуктивность соснового древостоя. Кроме того, поселение липы приводит к смене зеленомохового покрова дубравным широко-травъем, что еще более усиливает положительное влияние на почву, а также на почвенные микроорганизмы и фауну, играющие существенную роль в почвообразовании и повышении лесорастительных свойств.

Исходя из сказанного, надлежит всемерно содействовать внедрению и развитию под пологом хвойного леса подроста из липы, которая особенно успешно ¡развивается в Мордовском заповеднике. В прошлом липу в больших количествах вырубали на лыко, следствием чего было ослабление ее почвоулучшающего воздействия на почву, вытеснение дубравного широкотравья зелеными мхами, брусникой, черникой и т. д. Условия заповедного режима должны способствовать восстановлению подроста и подлеска из липы.

В меньшей степени на территории заповедника распространены хвойные леса с подростом дуба и подлеском из лещины, которые также оказывают почвоулучшающее влияние. Поэтому в общий план восстановления и реконструкции лесов заповедника должны быть включены и эти породы.

При рубках ухода, санитарных рубках, рубках реконструкции надлежит тщательно оберегать широколиственные породы. Это следует учитывать при рекомендациях соседним лесхозам.

5*

67

Зависимость между почвенными условиями местообитания и типами леса в Мордовском

государственном заповеднике

Условия питания

Нарастание условий обеспеченности физиологически доступными элементами питания

Условия

увлажне- ^s. А (переходные к В) в С д

ния

1 2 3 4 5

1. сухие

2. свежие

AiBi Сосняк «остепнен-ный»

Сосняк лишайниковый

Бонитет: II—III Почвы: слабодерновые слабо-и среднеподзоли-стые на глубоких песках

А2В2 Сосняк вый Сосняк ковый Сосняк никовый Бонитет: I, II Почва: слабодерновая среднеподзолистая на глубоких песках

ландыше-Вг Сосняк липняково-брусничниковый бруснични- Бонитет: I

Почва: бурая остаточно-зеленомош- подзолистая песчаная

С2 Сосняк липняково-осоковый

Березняк злаково-разнотравный Бонитет: сосна I А Почва: Бурая лесная на глубоких песках, иногда с линзами суглинка

3. влажные

4. сырые

5. болота

А3В3 Сосняк черннчни-Вз Сосняк липняково-С3 Сосняк липняково-ковый Бонитет: II Почвы: слабодерновые средне-и сильноподзолистые слабо-и среднеог-леенные на глубоких песках

черничниковый Ельник липняково-. кисличниковый Березняк липняково-кисличниковый Осинник елово-липня-ково-осоковый Бонитет: сосны I, ели II

снытьевыи Липняк снытьевый Березняк липняково-

липняково-

осоковыи Осинник осоковый

Бонитет: Сосна I А; липа II Почва: бурая лесная на

о <о

Почва: бурая лесная ос-песках, подстилаемых таточноподзолистая суглинком среднеоглеенная песчаная

А4 Сосняк молиниево-В4 Сосняк черничниково-С4 Сосняк липняково-Д4 Дубняк вязово-чер-долгомошниковый долгомошниковый кисличниковый но-папоротниковый

Бонитет: I.V Бонитет: III Ельник ручейниковый Дубняк липово-кра-

Почва: торфянисто-глее-Почва: торфянисто-под- Бонитет: I. пивный

вая золистая сильнооглеен-Почва: бурая лесная ог- Бонитет: дуб II, III

ная леенная Почва: черноземовидная

пойменная

В5 Сосняк осоково-сфаг-С5 Ольшаник таволго-новый крапивный

Бонитет: IV Березняк ольхово-па-

Почва: торфяно-глеевая поротниковый

Бонитет: ольха II, III Почва: перегнойно-гле-евая.

А5 Сосняк сфагновый

Бонитет: IV—V Почва; торфяно-глеевая

В частности, следует обратить внимание на сохранение широколиственных пород при рубках главного пользования. Промежуточное развитие сложных липняков или других широколиственных насаждений на месте вырубленных сосняков (и ельников) оказывает очень большое почиоулучшающее влияние. В результате улучшаются условия для последующего поколения хвойных пород. Благоприятное влияние на почву оказывает также восстановление лесосек и гарей через березу. Влияние на почву осины пока недостаточно выяснено.

Учитывая большую населенность лесов заповедника охраняемыми животными, надлежит строго регулировать выпас скота, уничтожающего подрост и подлесок из широколиственных пород.,

ЛИТЕРАТУРА

1. П о гр е б н я к П. С., Основы лесной типологии. Киев, 1955.

2. Ремезов Н. П., С м и рн о в а ¡К- М., Быкова Л. Н., Некоторые итоги изучения роли лесной растительности в почвообразовании. Вестник МГУ, 1949, № 6.

3. Ремезов Н. П., Почвы сосновых лесов лесостепи и южных полесий. Почвоведение, 1951, № 5.

4. Ремезов Н. П., Зависимость между почвенными-условиями местопроизрастания и типами леса на примере Молого-Шек-снинского полесья. Почвоведение, 1955, № 8.

5. Ремезов Н. П., Роль биологического круговорота элементов в почвообразовании под пологом леса. Почвоведение, 1956, № 7.

6. Смирнова К. М., Потребление и круговорот элементов питания в липняках Мордовского государственного заповедника. Вестник МГУ, 1952, № 6.

7. Старостина 3. М., Геологическое строение северо-восточной части 73 и северо-западной части 91 листа 10-верстной карты. Известия Московского геологического треста, т. 5, 1937.

8. Шумаков В. С., Динамика разложения растительных остатков и взаимодействие продуктов их разложения с лесной почвой. Тр. В НИ ИЛ X, вып. 24, Пушкино, 1941 г.

9. Lônnemark, Wiklande, Mattson,The pedography of hydrologie soil sériés, Annals of the agriculturae Coeiege of Sweden. Uppsola. 1939—194410. N о m m i k A., Ueber die Zersetzungeschwindigkeil des gefa-

lenen Laubes und der Koniferennadeln und uber den Schwund einiger in ihnen enthaltenen Elemente Zeitschr, f. Bodenkunde und Pflauzenernehrung, 1938, Bd 81/53, H. 1—2.