CC BY
18
УДК 631.481
DOI: 10.24412/1728-323X-2021-5-65-67
МОЛОДЫЕ ПОЧВЫ ПОСТТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ЯКУТИИ
А. А. Петров, к. б. н., с. н. с.,
НИИ прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова СВФУ, [email protected], Якутск, Россия
В статье приводятся данные о молодых почвах и грунтах разновозрастных отвалов вскрышных пород в посттехногенный период их развития. Исследования проведены на территории Республики Саха (Якутия) на различных природно-климатических и почвенно-растительных подзонах. Изучены процессы восстановления почвенного покрова посттехногенных ландшафтов в зоне сплошного распространения моголетнемерзлых пород и сурового криоаридного резкоконтинентального климата Якутии. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов выделены элювиоземы инициальные из класса литогенно неразвитых почв, эмбриозе-мы инициальные и органо-аккумулятивные из класса биогенно-неразвитых почв. Определены основные физико-химические свойства этих молодых почв и грунтов. В результате многолетних исследований пришли к выводу, что развитие молодых почв посттехногенных ландшафтов Якутии зависит от содержания физической глины и засоленности.
The article presents the data on young soils and soils of different-age overburden dumps in the post-techno-genic period of their development. Carrying out in the territory of the Republic of Sakha (Yakutia) in various natural-climatic and soil-plant subzones. The processes of restoration of soil cover of post-technogenic landscapes in the zone of continuous distribution of the permafrost and severe cryoarid sharply continental climate of Yakutia have been studied. According to the profile-genetic classification of soils of technogenic landscapes, initial eluviozems were distinguished from the class of lithogenically undeveloped soils, and initial and organo-accumulative embryozems from the class of biogenically undeveloped soils. The main physical and chemical properties of these young soils and grounds have been determined. As a result of many years of research, they came to the conclusion that the development of young soils in post-technogenic landscapes of Yakutia depends on the content of physical clay and salinity.
Ключевые слова: эмбриоземы, элювиоземы, восстановление почвенного покрова, техногенный ландшафт, почвообразование.
Keywords: embryozems, eluviozems, recovering of soil cover, technogenic landscape, soil formation.
Введение. Изучение особенностей почвообразования на отвалах горно-добывающей промышленности актуальна Якутии, где площадь техногенных ландшафтов постоянно увеличивается. Кроме большого практического значения, исследование посттехногенного почвообразования важны для развития почвоведения как фундаментальной дисциплины, так как посттехногенные ландшафты являются удобным объектом для изучения начальной стадии становления биогеоценозов.
Цель: Изучение особенностей молодых почв посттехногенных ландшафтов Якутии.
Задачи:
1. Классифицировать молодые почвы согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов;
2. Выявить закономерности пространственной дифференциации молодых почв посттехногенных ландшафтов;
3. Изучить химические, физико-химические свойства молодых почв.
Объект исследований. Исследованиями охвачены посттехногенные ландшафты, которые расположены в пределах территории Республики Саха (Якутия), в зоне распространения многолетнемерзлых пород, в условиях криоаридного резкоконтинентального климата. Исследования проводились на различных почвенно-растительных подзонах Якутии.
Методы исследований. Исследования проводились с применением полевых рекогносцировочных и лабораторных исследований. При проведении почвенных исследований нами был использован комплекс общих стандартных методов [1, 2] изучения географического распространения почв. При маршрутных исследованиях использовался сравнительно-географический метод [3]. Химические, агрохимические свойства почв определены в лаборатории физико-химических методов анализа НИИ прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова СВФУ.
Результаты и обсуждение. Согласно классификации молодых почв техногенных л андшафтов [4—6], на территории Якутии выделены элювиоземы инициальные из класса литогенно -неразвитых, эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные из класса биогенно-неразвитых.
Молодые почвы класса литогенно-неразвитых почв являются представителями примитивных почв, которые характеризуются развитием процессов, направленных на подготовку субстрата к почвообразованию, главным образом, разрыхлению плотных пород.
Элювиоземы инициальные представляют собой слабоиз-менный исходный субстрат. На этом этапе начинаются первые стадии переработки исходного материала с накоплением незначительного количества мелкозема.
В морфологическом строении профиль элю-виоземов инициальных представлен только горизонтом Б. Фитоценоз практически отсутствует, встречаются единичные экземпляры рудеральных видов растений.
Органогенный горизонт не выделяется, слой накопления мелкозема маломощный (до 25 см). Гранулометрический состав мелкозема между камнями рыхлопесчаный.
Содержание физической глины колеблется в пределах 1—5 %, среднегеометрическое значение равно 2,4 %. Реакция среды колеблется от очень кислых (рН = 3,2) до щелочных (рН = 8,5), при этом среднегеометрическое значение из 23 изученных разрезов равно рН = 5,9, что относится к слабокислым. Содержание общего углерода колеблется в пределах 0,35—4,5 %, среднегеометрическое значение равно 1,5 %. Содержание общего азота колеблется в пределах 0,03—0,5 %, среднегеометрическое значение равно 0,1 %. Содержание подвижного фосфора и калия колеблется в широких приделах. Сумма токсичных солей колеблется от 0,03—0,84, среднегеометрическое значение равно 0,06. В некоторых элювиоземах отмечается слабое хлоридное редко сульфатное засоление (таблица).
Почвы класса биогенно-неразвитых почв формируются преимущественно на нефитотоксич-ных рыхлых или грубообломочных породах, или их смесях. Недостаточная развитость профиля почв обусловлена главным образом малой продолжительностью срока биопедогенного преобразования породы.
Тип. Эмбриоземы инициальные представляют собой первую стадию развития класса биоген-но-неразвитых почв. Их важнейший морфологи-
ческий признак — полное отсутствие биогенного горизонта. Неразвитость профиля эмбриоземов инициальных обусловлена недостаточной интенсивностью педогенной трансформации субстрата вследствие отсутствия либо слабого развития на его поверхности устойчиво функционирующих биоценозов. Растительность на таких почвах представлена сорными и рудеральными видами, проективное покрытие которых не превышает 20 %.
В строении профиля инициальных эмбриозе-мов не выделяются органогенные горизонты, слой педогенного преобразования субстрата маломощный.
Содержание физической глины колеблется в пределах 1—36 %, среднегеометрическое значение равно 2,5 %. Реакция среды колеблется от средне-кислых (рН = 5,4) до слабощелочных (рН = 7,6), среднегеометрическое значение равно рН = 7,0 (нейтральная). Содержание общего углерода колеблется в пределах 0,1—5,7 %, среднегеометрическое значение равно 1,5 %. Содержание общего азота колеблется в пределах 0,02—0,3 %, среднегеометрическое значение равно 0,1 %. Содержание подвижного фосфора и калия колеблется в широких приделах. Сумма токсичных солей колеблется 0,01—0,5, среднегеометрическая равна 0,03. В некоторых эмбриоземах инициальных отмечается среднее и сильное засоление. Тип засоления сульфатный (таблица).
Эмбриоземы органо-аккумулятивные представляют собой следующую стадию эволюционного развития эмбриоземов. Почвенный профиль по-прежнему не дифференцирован, но на поверхности накапливается слой неразложившейся подстилки, являющийся типодиагностическим признаком. Разложение и гумификация раститель-
Таблица
Физико-химических показателей молодых почв
Функции Физ. глина <0,01 рН водн. Сорг, % Мобщ, % Р2О5, мг/100 г К2О, мг/100 г Сумма токсичных солей
Класс: Литогенно-неразвитые почвы
Тип: Элювиоземы инициальные (п 20)
Минимальный 0,8 3,2 0,35 0,03 0,8 14,7 0,03
Среднегеометрический 2,4 5,9 1,52 0,09 7,4 23,9 0,06
Максимальный 5 8,5 4,5 0,48 468,5 35,4 0,84
Класс: Биогенно-неразвитые почвы
Тип: Эмбриоземы инициальные (п 32)
Минимальный 1 5,4 0,11 0,016 1,6 13,7 0,01
Среднегеометрический 14,2 7 1,46 0,096 15 36,2 0,03
Максимальный 36,3 7,6 5,7 0,33 313,5 99 0,48
Класс: Биогенно-неразвитые почвы
Тип: Эмбриоземы органо-аккумулятивные (п — 23)
Минимальный 8,7 5,4 0,37 0,01 1,3 10,4 0,01
Среднегеометрический 32 7 1,85 0,068 13,6 19,7 0,01
Максимальный 83,5 7,8 5,9 0,675 188,5 66 0,04
66
№ 5, 2021
ных остатков в органо-аккумулятивном горизонте лимитируются недостаточным количеством организмов-деструкторов. Такие почвы формируются как под травянистыми, так и под древесными растительными сообществами. Травянистый покров составляют сорно-рудеральные виды с незначительным участием злаковых и бобовых. Проективное покрытие травянистых видов колеблется от 60 до 100 %. Результаты ранее проведенных исследований органо-аккумулятивных эмбриозе-мов показывают, что на органо-аккумулятивной стадии происходит накопление пула микроорганизмов [7].
Эмбриоземы органо-аккумулятивные имеют профиль с мощностью 35 см, в морфологическом строении минеральная часть не дифференцирую-ется на четко выраженные слои, в отличие от инициальных эмбриоземов, имеют горизонт А0, который представлен подстилкой.
Содержание физической глины колеблется в пределах 9—83,5 %, среднегеометрическая равна 2,5 %. Реакция среды колеблется от среднекис-лых (рН = 5,4) до слабощелочных (рН = 7,8), среднегеометрическая равна рН = 7,0 (нейтраль-
Библиографический список
ная). Содержание общего углерода колеблется в пределах 0,4—6 %, среднегеометрическая равна 1,8 %. Содержание общего азота колеблется в пределах 0,01—0,68 %, среднегеометрическая равна 0,068 %. Содержание подвижного фосфора и калия колеблется в широких приделах. Сумма токсичных солей колеблется от 0,01 до 0,04, среднегеометрическая равна 0,01. Редко в эмбриоземах аргано-аккумулятивных отмечается слабое засоление. Тип засоления хлоридный (таблица).
Заключение
Основу структуры почвенного покрова посттехногенных ландшафтов на территории Якутии составляют представители двух классов — лито-генно-неразвитые и биогенно-неразвитые почвы. Класс литогенно-неразвитых почв представлен типом: элювиоземы инициальные, а класс био-генно-неразвитых почв — двумя типами: эмбри-оземы инициальные и эмбриоземы органоакку-мулятивные. Развитие молодых почв посттехногенных ландшафтов Якутии зависит от количества физической глины и содержания токсичных солей.
1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. — М.: Изд-во МГУ, 1970.
2. Вадюнина А. Ф., Корчагина З. С. Методы исследования физических свойств почв. — М.: Агропромиздат, 1986.
3. Почвенная съемка. — М.: МГУ, 1987. — 269 с.
4. Курачев В. М., Андроханов В. А. Классификация почв техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. — 2002. — № 3. — С. 255—261.
5. Гаджиев И. М., Курачев В. М. Генетические и экологические аспекты исследования и классификации почв техногенных ландшафтов // Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1992. — С. 6—15.
6. Андроханов В. А., Куляпина Е. Д., Курачев В. М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. — 205 с.
7. Данилова А. А., Саввинов Г. Н., Данилов П. П., Петров А. А. Биологическая характеристика почвогрунтов многолетних отвалов алмазодобывающей промышленности Якутии // Сибирский экологический журнал. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. — № 5 — С. 749—756.
YOUNG SOILS OF TECHNOGENIC LANDSCAPES OF YAKUTIA
A. A. Petrov, Ph. D. in Biology, Senior Researcher of the Research Institute of Applied Ecology of the NEFU,
[email protected], Yakutsk, Russia
References
1. Arinushkina E. V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv [Guide to chemical analysis of soils]. Moscow, Izd-vo MGU. 1970 [in Russian].
2. Vadyunina A. F., Korchagina Z. S. Metody issledovaniya fizicheskih svojstvpochv [Methods of research of physical properties of soils]. Moscow, Agropromizdat. 1986 [in Russian].
3. Pochvennaya semka [Soil survey]. Moscow, MGU. 1987. 269 p. [in Russian].
4. Kurachev V. M., Androkhanov V. A. Klassifikaciya pochv tehnogennyh landshaftov [Classification of soils of technogenic landscapes]. Sibirskij ekologicheskij zhurnal [Siberian ecological journal]. 2002. No. 3. P. 255—261 [in Russian].
5. Gadzhiev I. M., Kurachev V. M. Geneticheskie i ekologicheskie aspekty issledovaniya i klassifikacii pochv tehnogennyh landshaftov [Genetic and ecological aspects of research and classification of soils of technogenic landscapes]. Ekologiya i rekulti-vaciya tehnogennyh landshaftov [Ecology and reclamation of technogenic landscapes]. Novosibirsk. Nauka, Sib. otd-nie, 1992. P. 6—15 [in Russian].
6. Androkhanov V. A., Kulyapina E. D., Kurachev V. M. Pochvy tehnogennyh landshaftov: genezis i evolyuciya [Soils of technogenic landscapes: Genesis and evolution]. Novosibirsk, Izd-vo SO RAN, 2004 [in Russian].
7. Danilova A. A., Savvinov G. N., Danilov P. P., Petrov A. A. Biologicheskaya harakteristika pochvogruntov mnogoletnih otval-ov almazodobyvayushej promyshlennosti Yakutii [Biological characteristics of the soil of many years dumps the diamond industry of Yakutia]. Sibirskij ekologicheskij zhurnal [Siberian ecological journal]. Novosibirsk, Izd-vo SO RAN, 2012. No. 5 P. 749—756 [in Russian].
