CC BY
62
Самофалова И.А.1, Лузянина О.А.2, Соколова Н.В.3 ©
1Доцент кафедры почвоведения, к. с.-х. н.; 2соискатель; 3студент, 1,3ФГБОУ ВПО Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика
Д.Н. Прянишникова, г. Пермь;
^Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, г. Москва
МОРФОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ В СУБАЛЬПИЙСКОМ
ПОЯСЕ (СРЕДНИЙ УРАЛ)
Аннотация
В статье показана история изучения почвенного покрова субальпийского пояса и морфолого-генетические особенности почв. Представлен систематический список почв субальпийского пояса для территории заповедника «Басеги».
Ключевые слова: субальпийский пояс, заповедник, горные почвы, морфолого-генетические особенности, почвообразовательные процессы.
Keywords: subalpine zone, reserve, mountain soils, morphological and genetic features, soil-forming processes.
Исследование хребта Басеги в границах современного заповедника в течение ХХ века были не регулярными и не продолжительными. Стационарные исследования в настоящее время в заповедниках России практически не ведутся и только в 20 % заповедниках проводятся отдельные исследования почвенного покрова [1].
Каждая крупная горная система характеризуется своими специфическими особенностями поясного распределения растительности. Наиболее детальная дифференциация была проведена П.Л. Горчаковским [2]. На Среднем Урале П.Л. Горчаковский выделил горно-лесной, подгольцовый (субальпиский), горно-тундровый (альпийский) пояса.
Площадь субальпийских лугов от Приполярного до Южного Урала составляет около 100 тыс. га, а горно-тундровых лугов - более 200 тыс.га [3].
Сведения о горных лугах Урала накапливались постепенно. Первые сведения были получены и опубликованы экспедицией Русского географического общества [4]. Первый подробный перечень растений был дан П.Н. Крыловым [5] в 1878 году в очерке о растительности высокогорной области Урала. Геологи П.Н. Иванов и Е.С. Федоров, выполняя свою маршрутную экспедицию в 1886 году, описали горные луга, которые поразили их мощностью травостоя и высокой биологической продуктивностью.
Первые сведения о почвах западной части Пермской губернии дал Р.В. Рисположенский в 1909 году [6]. В его работах указывается, что на Среднем Урале распространены «каменистые почвы». В 1923 году А.П. Щенников установил, что луга занимают в горах определенное место в поясном распределении растительности, и отметил пестротравность луговых травостоев [3]. Некоторые сведения о горных почвах Чусовского района, характеризующихся исключительно высокой кислотностью, имеются в работах В.В. Никитина и Г. А. Маландина [7]. Значительное распространение горных лугов на Северном Урале отмечал Б.Н. Городков [8] при описании горной растительности. В 1938-1948 гг. горную растительность Урала изучал А.М. Овеснов [9]. На широкое распространение горных субальпийских лугов на Среднем Урале указала К. Н. Игошина [10].
К.П. Богатырев в 1947 г. впервые выделил дерновые горно-лесные почвы, как особую географическую форму высокогорного почвообразования [11] под елово-пихтовыми лесами с травянистым покровом, в котором встречаются элементы субальпийского разнотравья Описанные почвы, как указывал К.П. Богатырев, являются переходными между дерново-луговыми почвами субальпийской зоны и горно-лесными почвами и их можно отнести «без особых сомнений к разновидностям высокогорных почв».
© Самофалова И.А., Лузянина О.А., Соколова Н.В., 2014 г.
На высоте выше 900-1000 м над у.м. Е.Н. Иванова (1948-1949 гг.) указывает, что появляются типичные высокогорные почвы: горно-тундровые и дерново-горно-луговые альпийские и субальпийские под высокогорными лугами и дерновые горно-лесные под высокогорным еловым редколесьем с травяным покровом [12, 13].
В 1946-1951 гг. почвы субальпийских лугов Западного Урала и генезис почв высокогорных пространств Урала изучал М.А. Тифлов [14, 15]. Ученый рассматривал развитие почвообразовательного процесса последовательно, начиная со скалистых выходов гольцового пояса и кончая контактом горно-луговых почв с почвами горно-лесного пояса. В субальпийском поясе исследователь выделил горно-луговые почвы под мелкотравными и крупнотравными злаково-разнотравными лугами.
А.М. Овеснов [16], изучая горные луга субальпийского и альпийского поясов Западного Урала описывает почвы, выделенные Е.Н. Ивановой: горно-тундровые, дерновые горнолуговые, дерновые горно-лесные.
Впоследствии, исследования горной части Среднего Урала проводились большей частью для изучения генезиса почв горно-лесного пояса [17-23]. Исследования горных луговых почв коснулось отдельных пунктов Пермского края, так как горные почвы изучались в основном для расширения площадей сенокосов и пастбищ. С 2009 года вновь были начаты исследования почвенного покрова на Среднем Урале на примере заповедника «Басеги» [24-30].
Цель исследований - изучить морфолого-генетические особенности почв. Объект исследований - почвы субальпийского пояса на территории заповедника «Басеги» на высоте 570-870 м н. у. м.. В субальпийском поясе (парковое редколесье, криволесье, субальпийские луга) на г. Северный Басег было заложено 18 почвенных разрезов. Использовали морфологические методы. Статистическая обработка проведена в программе Statistica 6. Классификация почв проведена по [31].
Хребет Басеги представляет собой горную гряду, залегающую западнее от водораздельной части Урала и находится между 58°50' и 60° северной широты, которая сложена метаморфическими породами [32]. Территория относится к области грядово-останцового низкогорья Среднего Урала [33]. Басеги представляют собой меридианально вытянутый хребет из трех гор: Северный Басег (951,9 м), Средний Басег (994,7 м), Южный Басег (851 м).
Почвы субальпийского пояса характеризуются водным режимом промывного типа, развиваются в условиях пониженного поверхностного увлажнения, что обеспечивается их расположением на плосковыпуклых вершинах, пологих и крутых склонах, где имеет место повышенный сток поверхностных вод и наличие внутрипочвенного бокового стока.
Субальпийский пояс находится на высоте 580-870м. Травянистая луговая растительная формация имеет доминирующее значение в этом поясе. Высота верхней границы пояса зависит от экспозиции и крутизны склонов, характера рельефа.
По мере подъема в горы тайга редеет. На границе горно-лесного и субальпийского пояса начинается парковое редколесье - это разреженные низкорослые елово-пихтовые леса с примесью рябины сибирской, березы пушистой. Чем выше по склону, тем ниже становится высота деревьев. Деревья растут небольшими куртинами, между которыми встречаются субальпийские поляны. В местах с достаточным слоем мелкозема развиваются крупнотравные ассоциации, на каменистых участках - зеленомошные ассоциации. Парковое редколесье на выровненных участках переходит в естественные луга.
В нижней части субальпийского пояса парковые леса (высота деревьев 8-10м) с высотой постепенно переходят в криволесье, где деревянистая растительность находится в состоянии резкого угнетения и представлена в виде небольших участков. На верхней границе криволесья деревья представлены карликовыми формами, пихта и можжевельник стелются, достигая высоты не более метра. Субальпийское криволесье - это наиболее характерный и распространенный тип высокогорной растительности Западного Урала. Выше по склонам роль травяного яруса в криволесье усиливается, луговые поляны расширяются, а у верхней границы леса появляется подпояс субальпийских лугов.
Субальпийские луга (или горные) расположены на тех же высотах, что и криволесье. Криволесье и субальпийские луга на склонах гор так перемешаны, что мозаично проникают
друг в друга и трудно решить какой тип растительности преобладает. Обязательное условие появления лугов - наличие пологих, значительной протяженности склонов, покрытых мелкоземом, приуроченных к высоте верхней части криволесья или к верхней границе. Луговая растительность успешно развивается на склонах потому, что почва здесь сильно увлажнена и обогащена иловатыми частицами. Субальпийские луга не являются хорошо выраженным высотным поясом и встречаются фрагментарно, луговинами среди горно-лесного пояса. Основная масса лугов расположена на западном и южном склонах и в межгорных седловинах обычно крупными площадями. Луговые сообщества часто поднимаются вверх почти до каменистых россыпей. Луговые сообщества с господством высокотравья встречаются в нижней части субальпийского пояса. Травостой здесь высокий и густой и состоит из многих видов растений [34].
Согласно карты растительности хребта Басеги на территории заповедника ботаники выделяют по преобладающим видам травянистой растительности следующие луга: двукисточниково-разнотравный, щучково-разнотравный, полевицево-разнотравный,
кислецовый, зверобойно-разнотравный луг [35].
Наличие солифлюкционных террас на склонах субальпийского пояса играет положительную роль в развитии и распределении травянистой и луговой растительности, что, в свою очередь, оказывает влияние на развитие дернового процесса. В почвах с поверхности образуется слой мощной дернины, ниже которого образуется перегнойно-аккумулятивный горизонт. Мощность почвенного профиля под субальпийскими лугами варьирует от 18 до 88 см. Мощность гумусового горизонта варьирует от 6 до 25 см. Чем круче склон, тем меньше мощность профиля и гумусового горизонта. Необходимо отметить корреляцию между мощностью дернины и высотой н.у.м., (г=0,7). Почвы слабо дифференцированы по цвету горизонтов. Морфологические признаки оподзоленности не обнаружены.
Почвы субальпийского пояса относятся к стволу постлитогенного почвообразования, 4 отделам: органо-аккумулятивные, структурно-метаморфические, железисто-метаморфические, литоземы (табл.).
Таблица
Список почв, встречающихся в субальпийском поясе
Название почвы Горизонт Экспозиция, характер, формы рельефа, крутизна
Отдел литоземы
серогумусовый типичный О-ЛУ-ЛБЬ-СЬМ склон, более 20°
темноногумусовый ожелезненный О-АШ-Я южная, 10-15°, плато
перегнойно-темногумусовый О-ЛН-АШ-Я южная
Отдел органо-аккумулятивные почвы
перегнойно-темногумусовая потечно-гумусовая О-Т1-ЛН-ВНЫ-СЬМ западная, выражен микрорельеф
серогумусовая перегнойно-гумусная О- АУЬ- ЛУ- ВН- СЬМ- Я юго -восточная
темногумусовая темнопрофильная О-ЛШи-ЛУ-ЛУи-СЬМ южная, 2-30
серогумусовая элювиированная О-АШ-ЛУе-Я южная, 200
серогумусовая глинисто - О-ЛШ-ЛУ1-ЛУ-СЬМ южная, 10-15°
иллювиированная
Отдел структурно-метаморфические почвы
темно-серая метаморфическая О-ЛН-ЛБЬ-ВМ-СЬМ южная, пологий склон
бурозем темногумусовый О-ЛШ-ЛШ-ЛУ-БМ-СЬМ восточная, 2-30
элювиированный
бурозем темногумусовый глинисто- О-AU-BMi-BM-BMel-CLMf пологий склон, юго-
иллювиированный западая, 3-5°°
Отдел железисто-метаморфические почвы
ржавозем потечно-гумусовый О-АУ-ВБМЫ-СЬМ южная, 25°
ржавозем глееватый О-ЛУox-ЛУg-БFM-БFMgг южная, 2-3°
Морфологическое описание почв позволяет нам выделить элементарные почвообразовательные процессы, которые формируют профили почв на высоте 570-870 м н.у.м. Основным процессом является дерновый, который под богатой травянистой растительностью формирует гумусовые горизонты светло-серого, темно-серого, темно-коричневого, черного цветов (AEL, AY, AU, AH). В профилях почв, наиболее затронутых почвообразованием, образовываются диагностические срединные горизонты, по морфологии которых выделяются следующие процессы: внутрипочвенное выветривание первичных алюмосиликатов (ВМ) с образованием in situ вторичной глины (оглинивание); ожелезнение (BFM) на поверхности щебня или зерен минералов; иллювиирование органического вещества (ВН) на поверхности щебня, агрегатах, зерен минералов.
Комбинации диагностических горизонтов не позволяют отразить все многообразие почвенных свойств. Под влиянием различных факторов основные почвообразующие процессы могут трансформироваться и протекать с разной интенсивностью, а также налагаться друг на друга, определяя различные генетические признаки, которые служат основой для выделения подтипов. В генетических горизонтах исследуемых почв субальпийского пояса выделяются переходные (ожелезненные, глинисто-иллювиированные, глееватые, элювиальные, оподзоленные) и процессные признаки (железисто-гранулированные, потечно-гумусовые). Признаки отражают связи между типами почв, специфику современных почвенных режимов, особенности естественной эволюции почв, некоторые свойства.
Морфологическая диагностика горизонтов и признаков позволяет выделить в субальпийском поясе на г. Северный Басег 10 типов, 9 подтипов почвенных разностей. Преобладающими почвами в субальпийском поясе являются органо-аккумулятивные. Кроме того, в подзоне криволесья встречаются литоземы и ржавоземы, а под субальпийскими лугами формируются структурно-метаморфические темно-серые и органо-аккумулятивные темно-гумусовые почвы.
Общими морфолого-генетическими особенностями почв субальпийского пояса являются: укороченный профиль; наличие с поверхности дернины, ниже которого залегает перегнойно-аккумулятивный горизонт, мощностью до 22 см; не четко выражены границы горизонтов, окраска их буроватая, коричневатая; не выявлены морфологические признаки оподзоленности.
Литература
1. Чернова О.В. Особенности почв низкогорий Северного Кавказа, сформированных на высококорбонатных почвообразующих породах (на примере Абраусского заказника) // в сб.: Доклады по экол-му почв-ю. - Москва, 2006. вып. 2. №2. с. 177-191.
2. Горчаковский П.Л. Растительный мир высокогорного Урала. Москва, «Наука», 1975. С. 13-67.
3. Попова С.И., Митрофанова Е.М., Зиганьшина Ф.М. Известкование кислых почв в Предуралье. -Пермь: ОТ и ДО, 2013. 252 с.
4. Гофман Э.К. Северный Урал и береговой хребет Пай-Хой. Исследования экспедиция Русского географического общества в 1847, 1848 и 1850 гг. - СПб, 1856.
5. Крылов П.Н. Материалы к флоре Пермской губернии // Труды общества естествоиспытателей при Казанском университете. - Казань, 1878. Т. VI. Вып. 6.
6. Рисположенский Р.В. Описание Пермской губернии в почвенном отношении: отчет Пермскому губернскому земству о почвенных исследованиях / Изд. Пермск. губерн. земства, 1909. 284 с.
7. Никитин В.В., Маландин Г.А. К вопросу о постановке исследований в северных районах Уралобласти (Верховья р. Камы) // Известия ЕНИ. т.6. вып.3. Пермь, 1928. С. 113-149.
8. Городков Б.Н. Растительность Полярного и Северного Урала // Природа Урала. - Свердловск, 1956. С.101-118.
9. Овеснов, А.М. Горные луга западного Урала. - Пермь, 1952. - 130 с.
10. Игошина К.Н. Растительность Среднего Урала // Советская ботаника, 1944. № 6. С. 58-63.
11. Богатырев К.П. Дерновые горно-лесные почвы, как особая географическая форма высокогорного почвообразования // Почвоведение. 1947. №12. С. 704-714.
12. Иванова Е.Н. Почвы Урала // Почвоведение. 1947. № 4. С. 213-227.
13. Иванова Е.Н. Горно-лесные почвы Среднего Урала // Труды Почвенного ин-та АН СССР, 1949. Т. 30.С. 168-193.
14. Тифлов М.А. К познанию горных лугов Урала // Тр. Пермского СХИ. 1951. т. 13. С. 23-40.
15. Тифлов М.А. Почвы горных лугов Западного Урала: Автореф. - Л., 1952. 18 с.
16. Овеснов А.М. Горные луга западного Урала. Пермь. 1952. 130 с.
17. Ногина Н.А. Влияние пород на подзолообразование в горной части Среднего Урала // Труды Почвенного ин-та АН СССР,1948, т. 28. С. 124-190.
18. Канисев Г.Н. О горно-лесных примитивно-аккумулятивных почвах западного склона Среднего Урала // Вопросы почвоведения и агрохимии. Тр. Пермского СХИ. Пермь. 1964. Т. 22. С. 175-188.
19. Фирсова В.П. Квопросу о распространении и свойствах бурых лесных почв на Урале // В сб.: Лес и почва: Тр. Всесоюзн. научн. конф. по лесному почвов. - Красноярск, 1968. С. 200-203.
20. Главатских Л.К. Минералогический состав горно-таежных почв северного Урала // тр. Пермского ГСХИ им. ак. Д.Н. Прянишникова. 1971. С. 35-42.
21. Михайлова Р.П. Микроморфологические и химические особенности бурых грубогумусных почв центрально-горной полосы Среднего Урала // Почвоведение. 1976. №6. С. 10-15.
22. Михайлова Р.П. Бурые грубогумусные ненасыщенные почвы Урала // Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1977. С. 87-142.
23. Фирсова В.П. Бурые горно-лесные почвы Урала //Почвоведение. № 4 1991. С. 47-58.
24. Самофалова И.А., Лузянина О.А., Кулькова Л.В. Свойства горных почв подгольцового и горнолесного поясов Среднего Урала (на примере заповедника «Басеги») // Материалы конференции «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, ИФХПиБПП РАН, 8-12 ноября, 2010. С. 272-274.
25. Самофалова, И. А. Классификационное положение горных почв Среднего Урала (на примере заповедника "Басеги") / И.А. Самофалова, Л.В. Кулькова // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем: Материалы III Международной научно-практич. конф. Иркутск (Россия), 16-22 августа 2011г. - Иркутск: ОТ "Перекресток", 2011.С. 102-104.
26. Самофалова И.А., Кулькова Л.В., Лузянина О.А., Лоскутова Н.М. Природные условия и морфологическая характеристика горных почв на территории.и заповедника «Басеги» Пермского края // Почвы заповедников и национальных парков Российской Федерации. - М.: Фонд «Инфосфера» - НИА-Природа, 2012. С. 196-199.
27. Самофалова И.А., Кулькова Л.В., Лузянина О.А., Каменских П.А., Козлова О.А., Косожихина Я.С., Пищальников Д. А.. Диагностические признаки и свойства бурых лесных почв горно-лесного пояса на Среднем Урале // Природа Басег: 30 лет охраны и научных исследований: сборник статей, посвященный 30-летию заповедника «Басеги» / Труды ГПЗ "Басеги". Вып. 2. - Пермь, Изд-во Богатырев П.Г., 2012. С. 47-60.
28. Самофалова И. А., Лузянина О.А. Эколого-генетическая характеристика почв горно-лесного пояса на Среднем Урале // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013.Т. 15. № 3(4). С. 1426-1431.
29. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Пространственная неоднородность почв на западном склоне Среднего Урала // Сборник научных трудов - Выпуск 3. Том 51. - Одесса: КУПРИЕНКО СВ, 2013. - ЦИТ: 313-1063. С. 35-39.
30. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Формы кислотности почв на западном макросклоне Среднего Урала (заповедник «Басеги») // Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы науки и агропромышленного комплекса в процессе европейской интеграции», 13-15 ноября 2013 г. Ч. 1. - Пермь: ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2013. С. 251-257.
31. Софроницкий П.А. Геологический очерк // Труды пятого совещания по химической географии вод и гидрогеохимии Пермской области. ПГУ, Пермский отдел географического общества Союза ССР, Институт карстоведения и спелеологии. - вып. 4 (5). - Пермь, 1967. С. 26-41.
32. Воскресенский С.С., Леонтьев О.К., Спиридонов А.И. и др. Геоморфологическое районирование СССР и прилегающих территорий: учебное пособие - М.: Высшая школа, 1980. 343 с.
33. Овеснов С.А. Конспект флоры Пермской области. - Пермь.: 1997 - 252 с.
34. Классификация и диагностика почв России / сост. Д.В. Тонконогов. - Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
35. Баландин С.В., Ладыгин Н.В. Флора и растительность хребта Басеги (Средний Урал). - Пермь: издатель Богатырев П.Г., 2002. 191 с.
