CC BY
116
УДК 631.44: 631.48 (470.21)
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ВЫСОТНЫХ ПОЯСОВ ХРЕБТА МАЛДЫ-НЫРД (ПРИПОЛЯРНЫЙ УРАЛ)
Е.В. ЖАНГУРОВ, Ю.А. ДУБРОВСКИЙ, А.А. ДЫМОВ
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар [email protected], [email protected]
Рассмотрены особенности дифференциации почвенно-растительного покрова эколого-топологического профиля в системе высотного градиента горнотундрового, подгольцового и горно-лесного поясов хребта Малды-нырд. Общие закономерности почвообразования в пределах исследуемого профиля обусловлены влиянием вертикальной поясности, которая выражается в смене растительного покрова от подножия до вершины горного хребта и литологогеоморфологическими условиями, определяющими развитие почв на обильнощебнистых элювиально-делювиальных отложениях различной мощности.
Ключевые слова: Приполярный Урал, Национальный парк «Югыд ва», почвы, растительный покров
E.V. ZHANGUROV, YU.A. DUBROVSKY, A.A. DYMOV. CHARACTERISTICS OF SOIL AND VEGETATION COVER OF THE ALTITUDINAL BELTS OF MALDY-NYRD RIDGE (SUB-POLAR URALS)
Characteristics of soil and vegetation cover differentiation within the eco-topologic and altitudinal gradient in the system of mountain tundra, light forest and mountain forest belts of the Maldy-Nyrd mountain ridge are given. General regularities of soil genesis within the investigated gradient are caused by alti-tudinal zonality, which is expressed in changes of vegetation cover from foot to top of the ridge, and by lithological and geomorphological conditions that determine soil development on rubble eluvial-deluvial sedimentations of different depth.
Key words: Sub-Polar Urals, “Yugyd Va” National park, soils, vegetation cover
Изучение взаимозависимости лесной растительности и разнообразия почв в геохимически сопряженных ландшафтах представляет большой интерес, особенно в горных экосистемах, где создаются контрастные экологические условия и почвенно-растительный покров формируется под воздействием сложного комплекса факторов. В горных регионах распределение почв и почвенного покрова более сложное, чем на равнинах, что связано с их разнообразием в зависимости от высоты местности, типов и форм рельефа, литологического и химического состава горных пород. Горные условия определяют своеобразие водного и теплового режимов, особенностей выветривания и почвообразования. За счет склоновых процессов часто происходит «омоложение» почв. Перепады высот определяют высотную поясность почвенного и растительного покрова (закон вертикальной зональности) как одну из ведущих особенностей дифференциации горных экосистем. Достаточно часто элементы мезо- и микрорельефа, крутизна, экспозиция склона и связанные с ней резкие различия мощности снежного покрова формируют участки, сильно различающиеся по гидротермическому режиму, но расположенные в непосредственной близости друг от
друга. Всё это обеспечивает определенную пространственную дифференциацию как почвенного, так и растительного покрова.
Территория Приполярного Урала ввиду трудной доступности до настоящего времени относится к мало и неравномерно изученным областям Уральского хребта в отношении почвенно-географических и геоботанических исследований. Почвы и почвенный покров западных макросклонов Приполярного Урала в 1960-1980-х гг. изучены лишь редкой сетью маршрутных исследований в связи с составлением листов почвенных карт масштаба 1: 1000000. Характеристика почв горно-тундрового и горно-лесного поясов представлена в работах С.В. Беляева с соавторами [1], Г.А. Симонова [2], Г.В. Русановой и П. Кюхри [3]. Эти исследования позволили выявить основные закономерности распространения почв, особенности их морфологического строения, физико-химических свойств и составить систематический список почв. Исследования растительного покрова на Приполярном Урале проводились на протяжении второй половины XX в. и охватывали по большей части бассейн р. Кожим [4-11].
Цель данной работы - изучение разнообразия и физико-химических свойств почв с детальной
характеристикой структуры и состава растительных сообществ в системе высотного градиента горнотундрового, подгольцового и горно-лесного поясов хребта Малды-нырд.
Материал и методы
Исследования проводили на территории национального парка «Югыд ва» - одной из крупнейших ООПТ России, расположенной на западных склонах Приполярного и Северного Урала [12, 13]. Комплексные маршрутные работы были сосредоточены на склоне юго-восточной экспозиции хребта Малды-нырд, где заложен эколого-топологический профиль (катена) протяженностью около 2 км (рисунок). Охвачены все высотные пояса, от нижней части горно-лесного (400 м над ур. м.) до границы
вому среднегорному типу рельефа с абсолютными отметками высот 800-1000 м, максимальная абсолютная высота 1400 м. На вершинах и склонах верхней части подгольцового и горно-тундрового поясов (650-760 м над ур. м.) широко развиты каменные россыпи, солифлюкционные террасы и полигонально-пятнистые формы микрорельефа, связанные с криогенными процессами. Среднегодовая температура воздуха варьирует от -3 до -7° С, количество осадков колеблется от 500 до 800 (1000) мм, большая часть которых приходится на май-октябрь [17]. Активный вегетационный период составляет 40-50 дней.
По профилю горной катены почвообразующей породой служат элювий и элюво-делювий различных горных пород, образующие в верхней части
Ю--------> С
у\Л-
V V уу , Vу V V V -У V V /V V V / V V V V У
Уу у у V V V V «V -г V V у V V V V
V V УуУуУуУ V Уу - - - V V V V V Vу\У V УуУ
~^70\7\7у_у V"УУ,/УуУ уЧ.У.. уу ууу V у ^ ^ V V ,
V V V V У У V у V У V Vу У V у уУ УУ V V V V у У V У
Р-25 А л * • ■ * ♦ У У
▲ 1 2 * 3 с; 4 • ■ * * 5 * 6 /V V
250 м I----------1
1 - № почвенного разреза; 2 - лиственница; 3 - ель; 4 - береза; 5 - мелкоземисто-щебнистая толща; 6 - льдистая мерзлота; 7 - коренные горные породы.
Рис. Распределение объектов исследования в пределах эколого-топологического профиля хребта Малды-нырд.
горно-тундрового пояса и горных каменистых пустынь (760 м над ур. м.). В каждой из точек наблюдений были заложены опорные разрезы, дополненные серией прикопок, характеризующие основные типы и подтипы почв. Физико-химические свойства почв определяли по стандартным методикам [14]. Идентификацию почв и генетических горизонтов проводили в соответствии с «Классификацией и диагностикой почв России» [15]. Описания растительности выполнены по общепринятым в отечественной геоботанике методикам [16].
Горный хребет Малды-нырд имеет сглаженную форму и относится преимущественно к гольцо-
горно-тундрового пояса часто фрагментарный, а на пологих и крутых склонах почти сплошной покров мелкоземисто-щебнистых отложений различной мощности.
Результаты и обсуждение
Горно-тундровый пояс. В границах профиля горно-тундровый пояс выделяется на высотах 660-760 м над ур. м. Растительный покров участка горных тундр, в пределах которого на высоте 730740 м над ур. м. был заложен опорный почвенный разрез (Р-28; рисунок), представлен злаково-осоковыми сообществами. Общее проективное покры-
тие (ОПП) травяно-кустарничкового яруса достигает 85 %. Явные доминанты отсутствуют. Наиболее часто встречающимися видами сосудистых растений являются луговик извилистый (Avenella flexuosa), овсянница овечья (Festuca ovina), ситник нитевидный (Juncus filiformis), осока арктосибирская (Carex arctisibirica), голубика (Vaccinium uliginosum), филлодоце голубая (Phyllodoce coerulea). Напочвенный покров развит слабо и его проективное покрытие не превышает 15%. В мохово-лишайниковом ярусе преобладает Pleurozium schreberi, заметного обилия достигает Cladonia stellaris.
Почвы формируются при длительном насыщении водой, поступающей в результате таяния снежников с гольцового пояса. Диагностируются по наличию глеевых горизонтов BG, расположенных под подстилочно-торфянистым грубогумусирован-ным горизонтом (Оао). Горизонты BG имеют яркосизую окраску часто с охристой каймой, являются тиксотропными, на глубине 30-40 см появляется верховодка. Почвообразующими породами служат продукты разрушения и переотложения порфировых риолитов. Почва - глеезем грубогумусиро-ванный (Оао-BG-i-BG^.
Глееземы характеризуются сильнокислой реакцией среды по всему профилю (рН сол. 2.83.8), низким содержанием обменных форм Ca2+ и Mg +, ненасыщенностью основаниями почвенного поглощающего комплекса. Характерно накопление органического углерода в грубогумусированной подстилке (до 40%) и резкое уменьшение его содержания в минеральных горизонтах (табл. 1). Валовой химический состав отражает слабую дифференциацию профиля (табл. 2). В гранулометрическом составе наблюдается обогащение верхних минеральных горизонтов илистой фракцией и фракцией физической глины (табл. 3).
Подгольцовый пояс. Верхняя граница распространения лиственничных редколесий на исследованном профиле проходит на высотах 650660 м над ур. м. В геоморфологическом отношении этот участок представлен террасированным склоном хребта Малды-нырд солифлюкционного генезиса с крутизной 8-10°. Многочисленные соли-флюкционные террасы-ступени в виде узких полос имеют размеры 30-50 см по ширине и до 1-3 м в длину, лишены растительности, уплощенные обломки сланцев ориентированы большей плоскостью к дневной поверхности и длинной осью вниз по склону. Наличие таких террас и закономерная ориентация обломочного материала на их поверхности свидетельствуют о медленных склоновых движениях почвенно-грунтовой массы и относятся к солифлюкционному типу склоновых образований. Растительный покров представлен разреженными кустарничково-сфагновыми лиственничными редколесьями. Сомкнутость крон древесного яруса не превышает 0.2, высота - 2-4 м. В подлеске преобладает берёзка карликовая (Betula nana). Доминантами травяно-кустарничкового яруса являются голубика (Vaccinium uliginosum), багульник стелющийся (Ledum decumbens), водяника гермафродит-
ная (Empetшm hermaphroditum). Для напочвенного покрова (ОПП - 60-70 %) характерен бугорковатопятнистый микрорельеф: ковер сфагновых мхов и лишайников, который нарушен пятнами вымораживания каменистого материала (30-40% площади поверхности). Пятна-медальоны имеют размеры 40-60 см, с поверхности суглинистый мелкозем перемешан с обломками породы. Почвообразующими породами служат продукты разрушения и переотложения сильно метаморфизованных и хорошо выветрелых кристаллических сланцев кварц-серицитового состава.
Для морфологического строения почвенного профиля (Р-8; рисунок) характерна слабая дифференциация на генетические горизонты. В верхней части органогенных горизонтов представлен очес из мхов и лишайников, которые сменяются слабо-разложившейся подстилочно-торфянистой подстилкой (Оао) коричневато-бурой окраски мощностью 3-4 см, в нижней части которой присутствует грубогумусированный материал (смесь различных по степени разложенности органических остатков с минеральными компонентами). Ниже формируются обильно-щебнистые срединные минеральные горизонты ВС^С со слабыми признаками аккумуляции железистых соединений в виде тонких желтоватоохристых пленок иллювиирования на поверхности почвенных агрегатов, а также на нижних гранях обломков пород. Характерной морфологической особенностью почвенного профиля является наличие сети горизонтальных (параллельных друг другу) трещин толщиной 2-3 мм в срединных горизонтах, что также свидетельствует о медленном перемещении верхней части суглинисто-щебнистой толщи вниз по склону. Мощность профиля 30-35 см, с глубины 25-30 см скелетно-грубообломочная часть профиля закономерно увеличивается и переходит в подстилающие глыбы коренных пород. Согласно новой «Классификации почв России» (2004), почва диагностируется как литозем грубогумусиро-ванный ожелезненный (Оао-ВС^ВС-С). По физико-химическим свойствам, распределению несиликатных форм Fe2Oз, а также валовым формам соединений SiO2, Fe2O3, А1203 рассматриваемые почвы дифференцированы слабо (табл. 1, 2), что согласуется с морфологическим описанием профиля. В гранулометрическом составе преобладают мелкопесчаные и крупнопылеватые фракции (табл. 3). Стоит отметить, что и почвы, и нижние ярусы растительности в верхней части катены имеют выраженный горно-тундровый характер. Это объясняется слабым влиянием разреженных древостоев на особенности формирования данных компонентов экосистем и усилением роли экологических факторов.
В нижней части подгольцового растительного пояса на высотах 570-580 м над ур. м. формируются сообщества лиственничных редколесий чернич-но-зеленомошной ассоциации, которые типичны для горной ландшафтной зоны Северного и Приполярного Урала [18]. Древесный ярус таких фитоценозов по сравнению с лесными сообществами довольно разрежен (сомкнутость до 0.4), имеет упро-
Таблица 1
Физико-химические свойства почв Приполярного Урала
Гори- зонт Глубина, см рн Нг* Обменные основания V** C N C:N
вод. сол. Са2+ Mg2+
ммоль/100 г %
Р-28. Глеезем грубогумусированный
Оао 0-3 3,9 2,8 53,8 5,73 2,06 13 40,80 0,67 71
BGi 3-22 4,6 3,6 7,1 0,25 0,09 5 2,20 0,18 14
BG2 22-45 4,9 3,8 3,8 0,23 0,08 8 0,65 0,06 13
Р-8. Литозем грубогумусированный ожелезненный
Очес 0-1 4,7 3,3 42,0 10,36 3,32 25 37,10 0,54 80
Оао 1-3(4) 4,5 3,4 39,3 6,80 1,61 18 17,60 0,91 23
BCf 3(4)-10 4,5 3,5 7,4 0,45 0,13 7 1,80 0,22 10
ВС 10-20 4,4 3,5 7,9 0,52 0,14 8 2,40 0,26 11
С 20-35 4,7 3,7 4,5 0,30 0,10 8 0,79 0,10 10
Р-9. Подзол иллювиально-железистый
О 0-10 3,7 2,8 82,5 5,98 2,32 9 40,70 1,52 31
Е 10-22 4,4 3,5 7,9 0,76 0,16 10 1,26 0,10 15
BF 22-40 4,6 3,8 6,5 0,48 0,17 9 0,75 0,06 14
BCg 40-60 4,8 3,9 4,6 0,67 0,16 15 0,46 0,05 11
Р-10. Подзол иллювиально-железистый
Очес 0-5 4,2 3,3 55,0 15,30 5,75 28 38,30 1,32 34
О 5-15 3,7 2,8 73,7 8,34 2,75 13 40,30 1,70 28
Е1 15-25 4,2 3,1 11,0 0,12 0,15 2 1,90 0,12 18
Е2 25-40 4,3 3,3 8,6 0,44 0,17 7 0,71 0,06 12
BF 40-55 4,5 3,7 6,5 0,06 0,16 2 1,05 0,07 17
BC 55-65 4,7 3,8 5,1 0,06 0,15 4 1,08 0,07 18
2. -2 Р- Светлозем иллювиально-железистый
Очес 0-3 4,8 4,2 44,9 24,77 10,50 44 46,20 1,90 28
Оао 3-6 3,8 2,8 70,5 7,50 2,04 12 30,90 1,41 26
Eh 6-14 3,8 2,9 23,3 0,55 0,24 3 2,90 0,13 26
BF 14-30 4,4 3,4 16,9 0,33 0,17 3 1,35 0,09 19
CRM 30-37 4,6 3,6 13,9 0,36 0,15 4 1,13 0,08 17
BCcrm 37-55 4,7 3,7 12,2 0,28 0,16 3 1,13 0,08 17
C 55-70 4,6 3,8 13,9 0,26 0,17 3 1,39 0,09 18
Р-25. Глеезем мерзлотный
Очес 0-3 3,7 2,6 75,4 8,23 2,65 13 41,20 0,62 78
О 3-8 3,9 2,9 66,0 8,84 2,03 14 41,60 1,02 48
BG 8-22 5,2 3,6 8,8 2,32 0,38 23 0,80 0,08 12
BCg 22-45 5,1 3,5 9,6 3,26 0,52 28 0,68 0,07 11
Cg± 45-70 5,2 3,6 8,1 3,05 0,46 30 0,06 0,06 1
Примечание. * - гидролитическая кислотность; ** - степень насыщенности основаниями.
Таблица 2
Содержание несиликатных форм Fe2O3, Al2O3 и валовых форм соединений, % от массы почвы
Горизонт Глубина, см по Тамму Fe2O3 по Джексону Валовой химический состав
Fe2Oз АІ2О3 SiO2 Fe2Oз АІ2О3 СаО МдО
Р-28. Глеезем грубогумусированный
о со 3-22 0,26 0,36 0,26 65,40 4,75 15,95 0,26 1,34
BG2 22-45 0,23 0,19 0,28 71,10 4,16 15,14 0,27 1,29
Р-8. Литозем грубогумусированный ожелезненный
ВСf 3(4)-10 0,34 0,23 0,62 69,52 4,58 19,92 0,22 0,83
ВС 10-20 0,31 0,28 0,57 69,93 4,31 19,87 0,22 0,81
С 20-35 0,26 0,10 1,06 72,42 4,59 17,42 0,20 0,85
Р-9. Подзол иллювиально-железистый
Ед 10-22 0,36 0,19 0,81 73,10 4,63 16,53 0,35 1,02
BF 22-40 0,90 0,40 1,66 73,40 6,22 15,17 0,38 0,93
ВСд 40-60 0,37 0,26 0,91 78,70 4,61 11,99 0,31 0,79
Р-10. Подзол иллювиально-железистый
Еі 15-25 0,13 0,23 0,40 77,27 4,20 15,08 0,26 0,84
Е2 25-40 0,09 0,15 0,38 78,56 4,04 12,16 0,26 0,70
BF 40-55 1,30 0,40 2,27 80,50 5,94 10,45 0,21 0,61
ВС 55-65 1,20 0,43 2,52 79,40 6,19 11,33 0,23 0,71
Р-22. Светлозем иллювиально-железистый
Eh 6-14 0,20 0,28 0,42 77,16 3,76 13,41 0,34 0,73
BF 14-30 1,09 0,64 2,42 74,83 6,78 13,29 0,44 0,96
CRM 30-37 1,79 0,59 1,82 73,71 6,24 14,23 0,47 1,08
ВСсгт 37-55 1,14 0,72 2,04 71,29 6,86 15,70 0,46 1,27
С 55-70 1,73 1,38 2,28 68,48 7,41 17,78 0,43 1,20
Р-25. Глеезем мерзлотный
BG 8-22 1,99 0,57 2,18 71,30 6,14 13,08 0,65 1,17
ВСд 22-45 1,50 0,49 1,86 72,40 6,04 12,15 0,79 1,09
Сд± 45-70 2,06 0,45 2,32 74,80 6,01 10,60 0,50 1,00
Таблица 3
Гранулометрический состав почв
Горизонт Глубина образца, см Содержание фракций, %; (размер частиц, мм)
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 <0,01
Р-28. Глеезем грубогумусированный
BG1 3-22 1 31 31 11 13 13 37
BG2 22-45 15 21 39 9 6 10 25
Р-8. Литозем грубогумусированный ожелезненный
ВСf 3(4)-10 1 5 39 21 19 15 55
ВС 10-20 5 38 13 13 19 12 44
С 20-35 14 32 25 9 9 11 29
Р-9. Подзол иллювиально-железистый
Ед 10-22 3 61 11 6 8 11 25
BF 22-40 24 42 16 5 2 11 18
ВСд 40-60 28 36 17 4 5 10 19
Окончание табл. 3
Горизонт Глубина образца, см Содержание фракций, %; (размер частиц, мм)
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 <0,01
О ÛL Подзол иллювиально-железистый
Е1 15-25 14 13 38 10 12 13 35
Е2 25-40 5 34 34 7 8 12 27
BF 40-55 19 31 30 5 5 10 20
BC 55-65 2 24 31 12 19 12 43
Р-22. Светлозем иллювиально-железистый
Eh 6-14 4 22 42 9 9 14 32
BF 14-30 1 27 47 3 8 14 25
CRM 30-37 3 24 41 6 11 15 32
BCcrm 37-55 15 17 38 4 11 15 30
C 55-70 5 26 32 10 12 15 37
м е з е е £ 5. -2 Р- мерзлотный
BG 8-22 7 39 18 6 9 21 36
BCg 22-45 5 20 38 8 7 22 37
Cg± 45-70 10 36 24 6 6 18 30
щённую структуру и состав (1-2 вертикальных полога, формула древостоя 10Л+Е). Высота основного полога 4-6 м, отдельные деревья достигают 79 м. Под пологом лиственницы довольно активно возобновляется ель. В кустарниковом ярусе доминирует Betula nana. Напочвенный покров представляет собой ковер (ОПП - 90-95 %) из зеленых и политриховых мхов. Разрез заложен на пологом склоне, крутизна 5-7°.
На исследованных участках при описанной структуре нижних ярусов растительных сообществ характерной особенностью морфологического строения почв (Р-9; рисунок) является наличие подстилочно-торфянистого горизонта О мощностью 810 см, который переходит в подзолистый горизонт Е мощностью 10-12 см. В верхней части на границе с органогенным горизонтом он пропитан иллювиальным гумусом и имеет сероватые оттенки.
С глубины 20-22 см формируется иллювиально-железистый горизонт BF - ярко-ржавый с плитчато-комковатой структурой супесь, встречаются обломки пород с размерами до 10 см. Нижние горизонты имеют буроватые оттенки и содержат значительное количество угловатой и хорошо окатанной формы обломков пород с размерами 1520 см. С глубины 40-50 см содержание мелкозема незначительно, характерны слабые признаки ог-леения в виде ржавых и сизых пятен. Мощность профиля 60-70 см. Почва - подзол иллювиальножелезистый (О-Е-BF-BCg). Физико-химические свойства будут рассмотрены ниже.
Горно-лесной пояс. Облик растительного покрова горно-лесного пояса, который в пределах исследованного профиля распространен на абсолютных высотах 360-550 м, определяется горными лиственничными лесами. В верхней части пояса (540 м над ур. м.) на пологих склонах (крутизна 57°) формируются лесные сообщества, отнесённые к ассоциации лиственничник воронично-чернично-зе-
леномошный. Общая сомкнутость древесного яруса 0.4-0.5, высота основного полога 12-14 м, состав 10Л+Е. Возобновление древесных пород идет довольно слабо, отмечены единичные экземпляры ели. Это отчасти объясняется наличием сомкнутого (до 0.6) кустарникового яруса, сложенного Betula nana. ОПП травяно-кустарничкового яруса 75-80%, господствуют черника (Vaccinium myrtillus) и водяника (Empetrum hermaphroditum). В напочвенном покрове (ОПП 90 %) преобладают зеленые мхи, отмечены латки Polytrichum commune.
Под описанными выше лесными сообществами с хорошо развитым древесным ярусом и зе-леномошным напочвенным покровом характерно формирование иллювиально-железистых подзолов (Р-10; рисунок), которые отчетливо дифференцированы на генетические горизонты. Строение профиля: O-E-BF-BC. От расположенных выше по склону подзолы подгольцового пояса отличаются мощным подзолистым горизонтом (20-25 см). Благодаря хорошей дренированности застоя влаги не происходит, поэтому морфологически выраженных признаков оглеения не наблюдается. С глубины 4050 см резко возрастает содержание обломков коренных горных пород, представленных порфировыми риолитами, кварц-мусковитовыми сланцами.
Физико-химические свойства и валовой химический состав сравниваемых подзолов подголь-цового и горно-лесного поясов отражают характерные черты сходства. Почвы имеют сильнокислую реакцию среды, очень низкую степень насыщенности основаниями (табл. 1). Обогащенность органического вещества азотом - низкая, в органогенных горизонтах отношение C:N составляет 28-34, в минеральных горизонтах 11-18, распределение органического азота по профилю резко убывающее. Характерно элювиально-иллювиальное распределение оксалато- и дитионитрастворимых форм соединений железа, мелкозем нижних горизонтов почв,
сформированных на переотложенных продуктах выветривания риолитов; серицито-кварцитовые сланцы отличаются относительно «бедным» химическим составом (Fe2O3 - 4-6%; Al2O3 - 10-15%; СаО - 0.2-0.3 %; MgO - 0.6-0.9%) и высоким содержанием SiO2 - до 78-80% (табл. 2). В гранулометрическом составе преобладают крупно- и мелкопесчаные фракции, типично равномерное (Р-9) или аккумулятивное (Р-10) распределение илистой фракции (табл. 3), что хорошо коррелирует с профильным распределением валового содержания Al2O3. Таким образом, на границе горно-лесного и подгольцового поясов хребта Малды-нырд рассматриваемые подзолы формируют достаточно однородный почвенный покров с характерными морфологическими и физико-химическими свойствами, типичными для иллювиально-железистых подзолов.
Более характерными для средней пологой (3-5°) части склона хребта Малды-нырд являются зеленомошные лиственничники, принадлежащие ассоциации лиственничник чернично-зеленомош-ный. Такие сообщества описаны на высотах 510520 м. Общая сомкнутость древесного яруса 0.6-
0.7, высота 16-18 м. Состав верхнего полога 9Л1Б, второго - 8Б2Е. Часто выражен третий полог высотой 6-8 м, который сложен елью и березой. В подросте возобновляются ель, береза, лиственница. В кустарниковом ярусе встречаются рябина сибирская (Sorbus sibirica), можжевельник сибирский (Junipe-rus sibirica). Общее проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса 60-70%, доминирует черника. Напочвенный покров представляет собой сплошной (ОПП - 90%) ковер из Pleurozium schre-beri с включениями Hylocomium splendens.
Почвы формируются в автоморфных условиях на относительно однородных легко- среднесуглинистых отложениях и отчетливо дифференцированы на горизонты (Р-22; рис. 1). В верхней части профиля характерен очес из зеленых мхов, под слабо- и среднеразложившейся торфянистой подстилкой Оао (3-5 см) формируется подзолистый горизонт Eh (6-8 см) - серовато-белесый средний суглинок, который переходит в иллювиально-железистый горизонт BF - ярко-ржавый, местами коричневато-бурый легкий суглинок. Из всего разнообразия морфологических свойств исследуемой почвы наиболее важным диагностическим признаком представляется наличие и степень выраженности специфического криогеннооструктуренного горизонта с рассыпчатой комковато-ореховатой или угловато-крупитчатой структурой. В «Классификации и диагностике почв России» [15] этот горизонт выделен как криометаморфический (CRM). Размеры структурных отдельностей колеблются от 3-4 до 7-10 мм, возрастают с глубиной. Прослеживается горизонтальная делимость почвенной массы, однако плитки непрочные, рассыпаются на мелкие отдельности. Морфохроматические признаки оглее-ния отсутствуют. С глубины 55 см встречаются обломки различных пород (риолитов, сланцев, песчаников). Согласно [15], почвы с таким строением профиля относятся к светлоземам иллювиаль-
но-железистым в отделе криометаморфических почв (Oao-Eh-BF-CRM-BC). Для исследуемого региона эти почвы описаны нами впервые.
Согласно классификации, предложенной В.Н.Ди-мо [19], подзолистые почвы северной и крайнесеверной тайги по температурному режиму относятся к очень холодному подтипу длительно сезонно-про-мерзающего типа и характеризуются коротким периодом активных температур. Продолжительность периода с отрицательными температурами почвы в северной тайге более 230 дней [20]. Поэтому формирование диагностического криометаморфическо-го горизонта CRM с рассыпчатой комковато-оре-ховатой (угловатой) структурой связывается нами с процессами многократного промерзания и оттаивания минеральной массы. Специфическая структурная организация криометаморфических горизонтов не сопровождается особенностями химических и физико-химических свойств. По этим показателям CRM горизонты, как правило, не отличаются от смежных горизонтов [21]. В то же время следует отметить, что они чаще всего характеризуются легкосреднесуглинистым гранулометрическим составом (табл. 3) и отсутствием (или невысоким содержанием) обломков горных пород, что хорошо согласуется с результатами исследований покровных суглинков Большеземельской тундры ряда других авторов [21, 22]. Широкое распространение среди исследователей получила гипотеза элювиально-мерзлотного происхождения данных пород [23, 24]. Это позволило сделать вывод о том, что покровные пылеватые суглинки Большеземельской тундры являются продуктом криоэлювиогенеза [25].
Исследованные светлоземы отличаются сильнокислой реакцией и ненасыщенностью основаниями. Наиболее низкие значения рН характерны для подзолистого горизонта Eh, что свидетельствует об интенсивном промывании и слабой нейтрализации кислого органического вещества. Содержание углерода в минеральных горизонтах имеет равномерно-аккумулятивное распределение с максимумом в подзолистом горизонте (табл. 1). Профиль рассматриваемых почв не дифференцирован или очень слабо дифференцирован по илу (табл. 3) и валовому содержанию оксида алюминия (табл. 2). Это отмечают и другие исследователи для светло-земов, формирующихся в условиях северной и крайнесеверной подзоны тайги европейского Северо-Востока России [21, 22]. Распределение окса-латнорастворимых форм соединений Fe2O3 и Al2O3, а также валового содержания оксидов железа заключается в их внутрипочвенной элювиально-иллювиальной дифференциации по горизонтам профиля (табл. 2).
В нижней части профиля в условиях пологих и слабопокатых склонов предгорных равнин описаны безлесные участки тундровых сообществ, которые окружены лиственничными лесами. Подобное существование «островов» безлесной тундры, по-видимому, связано с наличием многолетнемерзлых (льдистых) пород в почве, которые ограничивают развитие древесной растительности. При отсутст-
вующем древесном ярусе сомкнутость кустарников (Betula nana) варьирует от 0.2 до 0.4. Травяно-кус-тарничковый ярус (ОПП 40 %) не богат видами. В конкретных сообществах отмечается не более шес-ти-восьми представителей сосудистых растений, из которых доминируют осока арктосибирская (Carex arctisibirica), осока бедненькая (Carex irrigua), морошка (Rubus chamaemorus). На более сухих участках мелкобугорковатого микрорельефа регулярно встречаются кустарнички - водяника (Em-petrum hermaphroditum), брусника (Vaccinium vitis-idaea). Мохово-лишайниковый ярус - это сплошной напочвенный ковер (до 98%), который в микропонижениях представлен влаголюбивыми сфагновыми мхами, а повышенные участки микрорельефа покрыты подушками из лишайников (р. Cladonia) и зеленых мхов (р. Dicranum). При этом на лишайники приходится наибольшая доля проективного покрытия яруса. Бедность описанных растительных сообществ, а также состав доминирующих видов травяно-кустарничкового яруса свидетельствуют о повышенном уровне увлажнения данных фитоценозов и формирующихся под ними почв.
Под маломощной слаборазложившейся отор-фованной подстилкой (5-8 см) представлена серия минеральных глеевых горизонтов различной интенсивности и окраски. Строение профиля: О-BG-BCg-Cg-L Как правило, в верхней части профиля глеевый горизонт BG имеет яркую голубую (часто сизовато-коричневую) окраску с буровато-охристой тонкой каймой. Срединные глееватые горизонты BCg-Cg с сизовато-коричневой окраской с ржавыми пятнами до 1-2 см и небольшими линзами чистого льда. В почвенном профиле в течение всего года сохраняется многолетняя мерзлота, верхняя граница которой залегает на глубине 40-45 см и служит водоупором, поэтому весь профиль сильно увлажнен и является тиксотропным. Мощность слоя сезонного промерзания - протаивания составляет от 35 до 50 см и во многом зависит от мощности органогенных горизонтов, представленных торфянистой или торфяной подстилкой. Почвы диагностируются как глееземы мерзлотные в отделе глеевых почв.
Глееземы имеют кислую реакцию по всему профилю. Наибольшая кислотность характерна для органогенных горизонтов (рН сол.2.6-2.9). Почвы слабо насыщены основаниями, с высоким содержанием органического углерода в органогенных горизонтах с широким молекулярным отношением C: N (табл. 1). Валовой химический состав отражает слабую дифференциацию полуторных оксидов по профилю. Связанная с криогенным ожелезнени-ем дифференциация оксалат- и дитионитраствори-мых форм соединений железа фиксируется в над-мерзлотных и верхних мерзлотных горизонтах почв (табл. 2).
Заключение
Таким образом, общие закономерности почвообразования в пределах исследуемого профиля обусловлены влиянием вертикальной поясности,
которая выражается в смене растительного покрова от подножия до вершины горного хребта, а также литолого-геоморфологическими условиями, определяющими развитие почв на обильно-щебнистых элювиально-делювиальных отложениях различной мощности. Специфичность процессов почвообразования в значительной степени определяется криогенными условиями. Формы и интенсивность их проявления в почвенном профиле разнообразны.
В суровых климатических условиях горных тундр и верхней части подгольцового пояса наиболее существенное влияние на генетические особенности почв оказывает степень дренированности, развитие склоновых (солифлюкционных) и криогенных процессов. В условиях относительно затрудненного внутрипочвенного дренажа под злаково-осоковыми горно-тундровыми сообществами на границе пояса холодных гольцовых пустынь формируются глееземы грубогумусированные, которые под лиственничными редколесьями сменяются литоземами грубогумусированными ожелезненными.
В нижней части подгольцового растительного пояса и на верхней границе горно-лесного пояса представлены сообщества лиственничных редколесий воронично- и чернично-зеленомошной ассоциаций. Формирующиеся здесь почвы имеют характерные морфологические и физико-химические свойства и относятся к подзолам иллювиальножелезистым. В средней более пологой части горнолесного пояса в условиях «относительно более мощных» суглинистых отложениий, подстилаемых с глубины 55-60 см коренными горными породами, впервые для Приполярного Урала описаны почвы со специфическим криогеннооструктуренным горизонтом. Эти почвы диагностируются как светлозе-мы иллювиально-железистые грубогумусирован-ные. В нижней части исследуемого эколого-топо-логического профиля в условиях пологих склонов предгорных равнин формируются глееземы мерзлотные.
Авторы выражают благодарность доценту, к.г-м.н. И.И. Голубевой за помощь в определении горных пород.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 11-04-00885-а и Программы Президиума РАН № 12-П-4-1032.
Литература
1. Беляев СВ., Забоева ИВ., Попов ВА., Рубцов ДМ. Почвы Печорского промышленного района. М.-Л.: Наука, 1965. 110 с.
2. Симонов ГА Почвы// Влияние разработки россыпных месторождений Приполярного Урала на природную среду / Коми научный центр УрО РАН. Сыктывкар, 1994. С. 11-29.
3. Русанова Г.В., Кюхри П. Почвы - граница леса и горной тундры Приполярного Урала // Почвоведение. 2001. №4. С.409-417.
4. Производительные силы Коми АССР. Т.3. Ч.1. Растительный мир. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. 376 с.
5. Горчаковский П.Л. Флора и растительность высокогорий Урала. Свердловск: УФАН СССР, 1966. 270 с.
6. Лащенкова А.Н. Растительность // Природный парк Коми АССР. Сыктывкар: Коми кн. изд-во, 1977. С. 45-57.
7. Непомилуева НИ, Пахучий В.В., Симонов ГА. Древесная растительность горных долин Приполярного Урала // География и природные ресурсы.1986. С. 744-751.
8. Мартыненко ВА. Естественное зарастание техногенных участков на Приполярном Урале // Бот. журн. 1986. Т. 71. № 12. С. 16631668.
9. Влияние разработки россыпных месторождений Приполярного Урала на природную среду / Под ред. С.В. Дёгтевой. Сыктывкар, 1994. 171 с.
10. Дёгтева С.В., Мартыненко ВА. Растительность и флора природного парка "Югыд ва" (Республика Коми) // Бот. журн. 2000. Т. 85. № 11. С. 76-86.
11. Биоразнообразие водных и наземных экосистем бассейна реки Кожым (северная часть национального парка "Югыд ва") / Под. ред. Е.Н. Патовой Сыктывкар, 2010. 192 с.
12. Кадастр охраняемых природных территорий Республики Коми. Сыктывкар, 1993. 190 с.
13. Национальный парк "Югыд ва" / Под ред. В.И. Пономарева. М., 2001. 208 с.
14. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Л.А. Воробьевой М., 2006. 400 с.
15. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
16. Ипатов В.С. Описание фитоценоза. Методические рекомендации. СПб., 1998. 93 с.
17. Атлас Республики Коми по климату и гидрологии /Под ред. А.И. Таскаева. М.: ДиК, Дрофа, 1997. 116 с.
18. Дубровский ЮА Лиственничные леса и редколесья Северного и Приполярного Урала // Актуальные проблемы биологии и экологии: Матер. докл. XVIII Всерос. молодеж. науч. конференции. Сыктывкар, 2011. С. 10-13.
19. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. 360 с.
20. Кононенко А.В. Гидротермический режим таежных и тундровых почв Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1986. 144 с.
21. Тонконогов В.Д. Автоморфное почвообразование в тундровой и таежной зонах ВосточноЕвропейской и Западно-Сибирской равнин. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2010. 304 с.
22. Тонконогов ВД, Пастухов А.В., Забоева И.В. Генезис и классификационное положение ав-томорфных почв на покровных суглинках северной тайги Европы // Почвоведение. 2006. № 1. С. 29-36.
23. Конищев В.Н. Покровные лессовидные образования юго-восточной части Большеземель-ской тундры //Проблемы палеогеографии и морфогенеза в полярных странах и высокогорье. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964. С. 27-48.
24. Попов А.И. Покровные суглинки и полигональный рельеф Большеземельской тундры // Вопросы географии мерзлых и перигляци-альных областей. М.: Изд-во МГУ, 1967. С. 45-89.
25. Конищев В.Н., Рогов В.В. Влияние криогенеза на глинистые минералы // Криосфера Земли. 2008. Т. XII. № 1. С. 51-58.
Статья поступила в редакцию 5.03.2012.
