Научная статья на тему 'Особенности состава гумусовых горизонтов аридных почв Баргузинской котловины'

Особенности состава гумусовых горизонтов аридных почв Баргузинской котловины Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
96
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЧВА / ГУМУС / АККУМУЛЯЦИЯ / ЦВЕТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ / SOIL / HUMUS / ACCUMULATION / COLOR CHARACTERISTICS / FRACTION COMPOSITION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Убугунова В.И., Гунин П.Д., Убугунов В.Л., Алескерова Е.Н., Бажа С.Н.

Изучены различные типы аридных почв, формирующиеся в условиях экстраконтинентального климата на северной границе распространения центральноазиатских степей. В статье представлены результаты изучения поверхностных горизонтов степных почв и почв контактной зоны леса и степи по цветовым характеристикам и гумусному состоянию. По шкале Манселла и цветовой гамме в системе CIE-L*a*b* установлено преобладание криогумусовой аккумуляции в почвах степных экосистем и светлогумусовой в контактной зоне. Диагностическим параметром может служить соотношение лабильных и биоинертных фракций гумусовых соединений. Проведен кластерный анализ гумусовых горизонтов почв по 25 показателям. Первый кластер объединяет степные почвы с криогумусовой аккумуляцией, второй со светлогумусовой. Почвы с профилем AK-BCA-Cca классифицированы нами на данном этапе исследований как криогумусовые почвы. Полученные материалы послужат в качестве основы для уточнения классификационного положения криоаридных почв.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Убугунова В.И., Гунин П.Д., Убугунов В.Л., Алескерова Е.Н., Бажа С.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

QUALITATIVE AND QUANTITATIVE CHARACTERISTICS OF HUMUS HORIZONS OF CRYO-ARID SOILS IN THE BARGUZIN VALLEY

We studied various types of arid soils, forming under the influence of extra continental climate on the northern border of Central Asian steppes distribution. In this article we present the results of color characterization and humus condition of the surface horizons of steppe soils and soils of forest and steppe connection zone. Using Munsell color system and color spectrum of CIE-L*a*b* system, we determined that cryo-humus accumulation prevails in steppe ecosystems soils and light-humus connection zone. The correlation between labile and bio-inert fractions of humus compounds can be used as a diagnostic parameter. We made a cluster analysis of humus horizons, using 25 indices. The first cluster combines steppe soils with cryo-humus accumulation, the second cluster combines soils with light-humus accumulation. Soils with AK-BCA-Cca profile were classified as cryo-humus soils. The achieved data can be used as a basis to clarify the classification of cryo-arid soils.

Текст научной работы на тему «Особенности состава гумусовых горизонтов аридных почв Баргузинской котловины»

АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2019, том 25, № 4 (81), с. 82-91

: ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ ==

УДК 631.411 (571.54)

ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ГУМУСОВЫХ ГОРИЗОНТОВ АРИДНЫХ ПОЧВ

БАРГУЗИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ 1

© 2019 г. В.И. Убугунова*, [П.Д. Гунин| **, В.Л. Убугунов*, Е.Н. Алескерова

С.Н. Бажа**, Т.А. Аюшина*

*Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН Россия, 670047, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, д. 6. E-mail: ubugunova57@mail.ru **Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Россия, 119071, г. Москва, Ленинский просп., д. 33 ***Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р. Филиппова Россия, 670024, г. Улан-Удэ, ул. Пушкина, д. 8

Поступила в редакцию 08.04.2018. После доработки 08.05.2019. Принята к публикации 08.05.2019.

Изучены различные типы аридных почв, формирующиеся в условиях экстраконтинентального климата на северной границе распространения центральноазиатских степей. В статье представлены результаты изучения поверхностных горизонтов степных почв и почв контактной зоны леса и степи по цветовым характеристикам и гумусному состоянию. По шкале Манселла и цветовой гамме в системе CIE-L*a*b* установлено преобладание криогумусовой аккумуляции в почвах степных экосистем и светлогумусовой в контактной зоне. Диагностическим параметром может служить соотношение лабильных и биоинертных фракций гумусовых соединений. Проведен кластерный анализ гумусовых горизонтов почв по 25 показателям. Первый кластер объединяет степные почвы с криогумусовой аккумуляцией, второй - со светлогумусовой. Почвы с профилем AK-BCA-Cca классифицированы нами на данном этапе исследований как криогумусовые почвы. Полученные материалы послужат в качестве основы для уточнения классификационного положения криоаридных почв. Ключевые слова: почва, гумус, аккумуляция, цветовые характеристики, фракционный состав. DOI: 10.24411/1993-3916-2019-10076

В экстраконтинентальных холодных аридных ландшафтах Северо-Восточной Азии (Яно-Колымская складчатая система, Центрально-Якутская депрессия, горные системы юга Сибири и Монголии) и на севере Центральной (высокие нагорья Центрального Тянь-Шаня) развиты своеобразные сухостепные почвы «каштановидного» облика, занимающие только в пределах границ бывшего СССР свыше 6.5 млн. га (Волковинцер, 1978). Эти почвы с аридным трендом почвообразования ранее были описаны на огромных пространствах от тундр до сухих степей в качестве мелкоареальных, приуроченных к теплым позициям южных склонов со степной растительностью (Быстряков, Кулинская, 1980; Пустовойтов, Таргульян, 1996; Бронникова и др., 2017; Убугунов и др., 2016; Pustovoytov, 1998, 2002). Ярко выраженная специфика почв «каштановидного» облика островных северных степей, отсутствие аналогии с одноименными почвами Европейской части России и Средней Сибири послужили основанием для выделения почв ультраконтинентальных холодных влагодефицитных районов криоксерофитных степей в тип криоаридных почв (Волковинцер, 1978). Это положение нашло свое отражение в «Классификации и диагностике почв России» (2004). По системе World Reference Base for Soil Resources (2015) криоаридные

1 Работа выполнена по темам НИР ИОЭБ СО РАН «Эволюция, функционирование и эколого-биогеохимическая роль почв Байкальского региона в условиях аридизации и опустынивания, разработка методов управления их продукционными процессами» (Госзадание № АААА-А17-117011810038-7); «Структура разнообразия растительного покрова и ресурсный потенциал модельных видов растений в Байкальском регионе» (Госзадание № АААА-А17-117011810036-3) и при поддержке гранта РФФИ № 17-29-05019 «Деградация ландшафтов в Байкальском регионе».

почвы классифицированы как Calcic Cambisoil Eutric, что отражает ее ксероморфность, но не отражает специфики, связанной с холодом (Путеводитель ..., 2015).

Одним из важнейших показателей химического состава и морфологического строения является цвет почв и особенности аккумуляций гумусовых соединений. В настоящее время именно эти показатели используются при диагностике генетических горизонтов почв, почвенных типов и подтипов как в отечественных (Классификация ..., 2004; Полевой ..., 2008), так и в зарубежных классификациях (World Reference ..., 2015). Цвет почв указывает на содержание гумуса, некоторых соединений железа, карбонатов, сульфатов, хлоридов, позволяет оценивать масштабы засоления почв, их загрязнения нефтью, степень повреждения (Орлов, 1977; Водяницкий, Шишов, 2006). Гумусовые соединения играют особую роль в генезисе и плодородии почв, поддерживают его устойчивость и динамическое равновесие, являясь основным звеном в почвенной экосистеме (Орлов, 1990).

Цель проведенных исследований - сопряженное изучение цветовых характеристик и гумусного состояния поверхностных горизонтов различных типов аридных почв, формирующихся в условиях экстраконтинентального климата на северной границе распространения центральноазиатских степей, уточнение их генезиса и классификационного положения.

Материалы и методы исследования

Полевые исследования проводились в 2009-2018 гг. в Баргузинской котловине, являющейся крупнейшей впадиной северного крыла Байкальской рифтовой зоны (рис. 1, табл. 1). Геоморфологическое строение котловины состоит из предгорных наклонных равнин, комплекса широких аллювиальных террас и пойм, а также степных плосковершинных возвышенностей. Почвообразующие породы предгорной наклонной равнины Баргузинского и Улюнского хребтов представлены делювиально-элювиальными отложениями щелочных гранитов Ангаро-Витимского батолита. На предгорной равнине Икатского хребта в урочище «Ининская степь» распространены моренные отложения. Степные плосковершинные возвышенности сложены мощной толщей кварц-полевошпатовых полимиктовых песков (Убугунов и др., 2016).

Рис. 1. Область почвенных исследований и географическое положение разрезов.

Климат территории исследования резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха составляет -2.3°С. Для этой территории характерна большая амплитуда абсолютных температур

воздуха в течение года (90°С).

Значение максимальной температуры летнего периода составляет 38 °С, а минимальной зимней --52°С, продолжительность безморозного периода в центральной части впадины - всего 110-113 дней, суммы активных температур воздуха за период с устойчивой среднесуточной температурой воздуха выше 10°С, которая обеспечивает наиболее интенсивную вегетацию растений, составляет от 1600° до 1810°С. Особенностью климата межгорной котловины является незначительное количество осадков -196- 327 мм. По количеству эффективных осадков климат может классифицироваться от аридного, в мае, до семиаридного в июне и умеренно аридного в августе (Убугунов и др., 2017). Сухость весенних месяцев усугубляется сильными ветрами.

Таблица 1. Характеристика изученных участков степей и контактной зоны леса и степи.

№ Высота, м н.у.м. БС Георафические координаты Рельеф, почвообразующие породы

Степи

8 М 495 м 53° 44' 26.2" с.ш., 110° 08' 33.2" в.д Нижняя часть Ининского конуса выноса, предгорья Икатского хребта; гравийно-щебнисто-галечные моренные отложения

ТИ 9 508 м 53° 50' 57.0" с.ш., 109° 56' 14.9" в.д Покатый склон юго-восточной экспозиции северной части Улюнского хребта; элюво-делювий гранитов

ВКС 1 524 м 54° 24' 25.0" с.ш., 110° 27' 38.9" в.д Слабонаклонная равнина со слабо выраженным древнедюнным рельефом урочища Верхнего куйтуна; древнеэоловые песчаные отложения

ВК 5 600 м 54° 08' 11.6" с.ш., 110° 28' 40.3" в.д Средняя часть склона урочища Верхнего куйтуна с древнеэолово-терассированным пологоволнистым слаборасчлененным рельефом; древнеэоловые песчаные отложения

ВК 1 688 м 54° 07' 45.6" с.ш., 110° 29' 26.3" в.д Верхняя часть песчаного массива урочища Верхнего куйтуна; древнеэоловые песчаные отложения

Остепненные сосновые леса

ВКС 16 635 м 54° 20' 07.3" с.ш., 110° 37' 08.3" в.д Пологий склон повышенной равнины урочища Верхнего куйтуна; древнеэоловые песчаные отложения

ВКС 17 656 м 54° 19' 28.3" с.ш., 110° 37' 11.6" в.д Слабонаклонная равнина урочища Верхнего куйтуна; древнеэоловые песчаные отложения

ВКС 21 662 м 54° 19' 32.2" с.ш., 110° 38' 55.0" в.д Дно ложбины на повышенной равнине урочища Верхнего куйтуна; древнеэоловые песчаные отложения

На предгорных наклонных равнинах Баргузинского, Улюнского и Икатского хребтов и песчаных возвышенностях днища котловины (490-800 м н.у.м. БС) характерно сочетание степей и остепненных лесов, которые имеют резкие переходы. Степные сообщества занимают около трети площади котловины и имеют прерывистый островной ареал распространения. Самые крупные массивы расположены на обширных песчаных возвышенностях - урочища «Верхний куйтун» и «Нижний куйтун», по 30 тыс. га каждый. Степные участки приурочены также к низкогорной части котловины и длинными лентами тянутся по нижним частям южных каменистых склонов (600-800 м н.у.м. БС) вглубь Баргузинского и Икатского хребтов (Кривобоков, Назимова, 2011). Характерная особенность степей - преобладание во флоре видов криоксерофильного перигляциального комплекса (Рещиков, Богданова, 1968).

Объектом исследований явились почвы степных участков Улюнского хребта, предгорных равнин Икатского хребта и песчаных возвышенностей. Для сравнения изучались почвы контактной зоны леса и степи (рис. 1, табл. 1). В процессе работы применялись сравнительно-географический, морфологический, аналитический, статистический методы. Анализ физико-химических и химических

свойств почв проведен стандартными общепринятыми методами: содержание органического углерода определяли методом Тюрина; общего азота - по Кьельдалю; емкости катионного обмена -по Бобко-Аскинази; гранулометрический состав - по Качинскому, фракционный состав гумуса по Пономаревой-Плотниковой (Агрохимические ..., 1975; Методы ..., 1977; Практикум ..., 1987). Диагностика и классификация почв проведена по работам: «КлассификациЕ и диагностик почв России» (2004) и «Полевой определитель почв России» (2008).

Цветовая характеристика почвенных горизонтов анализировалась различными методами. По оптической системе Манселла (Цветовая ..., 2018) определялся тон (Н), осветлённость (V) и насыщенность цвета (С). Для преобразования цветового описания в математические показатели использовалась система CIE-L*a*b*, которая помогает разграничить влияние гумуса или минералов железа на цветовые характеристики горизонтов почв и объективизирует решение классификационных задач (Водяницкий, Кириллова, 2016а, 2016б; Viscarra Rossel, 2016). Показатель L* осветлённость обратно зависит от содержания в почве темного пигмента - гумуса, значения показателя а* (красноты) прямо пропорциональны содержанию красноцветного пигмента гематита aFe2O3, а значения показателя b* (желтизны) - содержанию в почве желтоцветного пигмента гетита aFeOOH (Водяницкий, 2016б). Алгоритмы перевода данных по шкале Манселла в систему распознавания цвета CIE-L*a*b* были осуществлены в программе Munsell Conversion Version 12.18.5f (Цвет в промышленности, 2002).

Изученные гумусовые горизонты почв были классифицированы кластерным анализом по массиву данных, состоящему из 25 параметров (физико-химические свойства, цвет по шкале Манселла, системе CIE-L*a*b*, фракционный состав и т.д.). Для построения дендрограмм сходства использовались программы Microsoft Excel 2016 и Statistica ver. 10.

Результаты и их обсуждение

Изученные почвы формируются либо на элюво-делювии щелочных гранитов А-типа Ангаро-Витимского батолита, либо на песках. По цветовой гамме породы имеют по шкале Манселла окраску 10YR, осветлённость 6, насыщенность 2. В них преобладают средне- и мелкопесчаные фракции. Реакция среды в породах щелочная и сильно щелочная (8.8±0.04). Содержание гумуса не более 0.20%. Количество CO2 в песках Баргузинской котловины колеблется в пределах 0.09-3.28%. Породы не засолены, среднее содержание легкорастворимых солей составляет всего 0.07 % (табл. 2).

Таблица 2. Характеристика цвета почвообразующего песка (С), аккумулятивно-карбонатного (ВСА) и палево-метаморфического (BPL) горизонтов по шкале Манселла и системе CIE-L*a*b*.

Почвенный горизонт Шкала Манселла Система CIE-L*a*b*

Тон (Н) Осветлённость (V) Насыщенность (С) L* a* b*

BPL 10 YR 4 3 41.2 5.6 19.4

BCA 10 YR 6 2-3 61.7 2.9-4.4 13.1-19.1

С 10 YR 6 2 61.7 2.9 13.1

В изученных почвах по морфологическому строению и вещественному составу диагностируются аккумулятивно-карбонатный (ВСА) и палево-метаморфический (BPL) горизонты. Горизонт ВСА имеет светло-буровато-серый цвет (H=10 YR, V=6, C=2-3), в нем выражена дисперсно-карбонатная форма аккумуляции педогенных карбонатных образований. Метаморфические процессы на легких по гранулометрическому составу почвах в условиях экстраконтинентального климата с коротким периодом оптимальных гидротермических условий коренным образом отличаются от условий, в которых развиваются классические каштановые почвы. В изученных почвах отсутствуют ксерометаморфические (ВМК) и структурно-метаморфические (ВМ) горизонты. Проявление процессов метаморфизации больше всего соответствует палевому метаморфизму (BPL). По цветовой гамме этот горизонт имеет окраску бледно-буровато-палевого цвета (H=10 YR, V=4, C=3; табл. 2), бесструктурный, не вскипает от HCl, имеет нейтральную или слабощелочную среду.

Наибольшую сложность представляет диагностика верхних гумусовых горизонтов изученных почв. Они преимущественно связнопесчаные и легкосуглинистые. Реакция среды чаще всего

слабощелочная, карбонаты отсутствуют, содержание гумуса изменяется от низкого до среднего (табл. 3).

Цвет поверхностных горизонтов степных почв, формирующихся на щебнистом субстрате, имеет красновато-бурые и каштановые тона (H=7.5 YR, V=3, C=2-4). В почвах настоящих степей и почвах остепненных сосняков цвет горизонта от темно-серовато-бурого до темно-бурого (H=10 YR, V=3, C=2-3; табл. 4). По оптической œ^^e CIE-L*a*b*, осветлённость (L*), отражающая влияние гумуса на цвет, в поверхностных горизонтах всех изученных почв, одинакова (30.8). Диапазон варьирования желтизны (b*) изменяется от 12.2 до 21.9, а красноты (a*) - от 3.9 до 10. Это показывает, что окраску горизонтов определяют именно различные соединения железа. Красноватые цвета связаны с устойчивыми соединениями гематита (Водяницкий, Кириллова, 2016а), а красновато-бурые и каштановые цвета идентифицируют криогумусовую аккумуляцию (Почвообразовательные процессы, 2006). В почвах настоящих степей и остепненных сосняков показатели красноты и желтизны имеют близкие значения.

Таблица 3. Некоторые свойства поверхностных гумусовых горизонтов почв степе й и остепненных сосняков Баргузинской котловины.

Растительность Степи Остепненные сосняки

Почвы Номера почвенных разрезов

8М ТИ9 ВКС1 ВК5 ВК1 ВКС16 ВСК17 ВКС21

Химические характеристики Глубина гумусового горизонта, см

0-20 0-21 0-18 (20) 0-18 (34) 0-14 (23) 0-6 (13) 0-6 (8) 0-5 (9)

рНводн. 7.5 7.1 7.3 7.2 7.2 7.3 7.2 6.6

Гумус, % 2.34 1.76 1.55 1.95 1.64 2.14 4.64 3.71

N % 0.25 0.08 0.21 0.22 0.18 0.31 0.56 0.34

Размер физических частиц, мм Гранулометрический состав гумусовых горизонтов, %

1-0.25 21 15 22 25 40 10 11 4

0.25-0.05 41 29 51 29 15 55 39 32

0.05-0.01 29 41 21 32 19 28 40 53

<0.01 9 15 6 14 26 7 10 11

Таблица 4. Характеристика цвета гумусовых горизонтов по шкале Манселла и системе CIE-L*a*b*.

№ почвенных разрезов Шкала Манселла СистемаCIE-L*a*b*

тон осветлённость насыщенность L* a* b*

Криогумусовый горизонт (АК), степи

8М 7.5 YR 3 3 30.8 8.5 16.3

ТИ9 7.5 YR 3 4 30.8 10.8 21.9

ВКС1 7.5 YR 3 2 30.8 6.0 11.2

ВК5 10 YR 3 3 30.8 5.8 17.8

ВК1 10 YR 3 3 30.8 5.8 17.8

Светлогумусовый горизонт AJ), остепненные сосновые леса

ВКС16 10 YR 3 3 30.8 5.8 17.8

ВКС17 10 YR 3 2 30.8 3.9 12.2

ВКС21 10 YR 3 3 30.8 5.8 17.8

Для дальнейшей детализации диагностических параметров были использованы количественно-качественные характеристики гумуса: содержание, профильное распределение, групповой и фракционный состав. Эти диагностические признаки генетически устойчивы и тесно связаны с

типами и подтипами почв.

Криогумусовый горизонт (АК) имеет низкое содержание гумуса гуматно-фульватного типа. Гумус находится преимущественно в инертной форме (рис. 2). Количество нерастворимого остатка и фракций, связанных с устойчивыми полуторными окислами и глинистыми минералами (ГК3, ФК3) превышает 60%, стабильного гумуса (ГК2, ФК3) в среднем составляет 23%, содержание лабильных форм (ГК1, ФК1а, ФК1) изменяется в диапазоне от 6 до 17%. В изученных почвах доминирует вторая и третья фракции гуминовых кислот и вторая фракция фульвокислот. Подвижных новообразованных фракций гуминовых кислот содержится мало, что показывает на преобладание процессов полимеризации гумусовых структур и их конденсированность (рис 2, 3).

Светлогумусовый горизонт (А^ остепненных сосняков:

ВКС 16 (635 м)

ВКС 17 (656 м)

ВКС 21 (662 м)

8М (495 м)

Криогумусовый горизонт (АК) степных почв:

ТИ 9 (508 м)

ВКС 1 (524 м)

ВК 5 (600 м)

ВК 1 (688 м)

Рис. 2. Фракционный состав гумусовых горизонтов почв степей и остепнённых сосняков Баргузинской

котловины.

Светлогумусовые горизонты почв остепнённых сосняков содержат среднее количество гумуса гуматно-фульватного типа. Они характеризуются повышенным содержанием лабильных фракций

гумуса (26-29%), особенно бурых гуминовых кислот (13-15%) и невысокими значения нерастворимого остатка (40-51%). Такие показатели фракционного состава гумуса отражают процессы достаточно активного современного гумусообразования, происходящие в горизонтах ЛТ По фракционному составу (рис. 2) и соотношению лабильных (подвижных) и стабильных форм (рис. 3) достаточно четко разграничились области степных криоаридных почв с горизонтом (АК) и палевых почв контактной зоны со светлогумусовой аккумуляцией (ЛГ).

Кластерный анализ по 25 показателям (физико-химические свойства, цвет по шкале Манселла, системе С1Е-Ь*а*Ь*, фракционный состав и т.д.) выявил наличие двух кластеров (рис. 4).

На низком уровне пороговых расстояний разграничиваются криогумусовые горизонты (8М, ТИ 9, ВКС 1) почв горных степей (рис. 4). К данному кластеру примыкают и гумусовые горизонты почв настоящих степей (ВК 5 и ВК 1). Вторую типологическую группу формируют светлогумусовые горизонты почв сосняков (ВКС 16, ВКС 17, ВКС 21).

80

70

а

Ь 60

& 50

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

И

40

30

ВК 1 ^

( ВКС 1 Ш } \ 8М /

ТИ

17 •

ВКС 21 •

• ВКС 16,/

10 15 20

Лабильный гумус, %

25

30

35

Рис. 3. Отношение лабильного (подвижного) гумуса к биоинертному в поверхностных горизонтах почв степей (■) и остепненных сосняков (•) Баргузинской котловины.

0

5

35

и 25

20

15 ---------

КМ ТИ9 ВКС1 ВК? ВК1 ВКС 16 ВКС17 ВК< 21 Номера почвенных разрезов

Рис. 4. Дендрограмма сходства гумусовых горизонтов аридных почв.

Самый крупный форпост северных степей, изолированный от основного их ареала, расположен в Баргузинской котловине. От современных аридных территорий в меридиональном направлении удален почти на 1.3-1.5 тыс. км на север.

Н.А. Ногина (1956) относит «каштановидные» почвы этой территории к своеобразным провинциальным каштановым, В.И. Волковинцер (1978) - к особым степным криоаридным, Г.Ф. Копосов (1983), А.А. Гладков (1985) - к каштановым много-, средне- и малогумусным,

Ц.Ц. Цыбикдоржиев и Ц.Х. Цыбжитов (1999) - к каштановым эологенным, В.Л. Убугунов с соавторами (2016) - к псаммоземам и светлогумусовым. До настоящего времени классификационное положение почв островных северных степей, формирующихся в окружении горных систем таежной зоны, очень противоречиво.

Многолетние почвенно-географические исследования (2009-2018 гг.) в северных степях выявили отличие морфологического строения и вещественного состава криоаридных почв от каштановых почв как европейской части страны, так и Забайкалья. Проведенными исследованиями проверялась гипотеза о доминировании криогумусовой аккумуляции в почвах северных островных степей.

Климат Баргузинской котловины имеет ярко выраженные своеобразные факторы формирования. Особенностью климата является аномальная холодность (Баженова, 2018), показатели континентальности варьируют от 71-79 до 95 (Баженова и др., 1999; Билтуева, 2004). Индекс аридности территории равняется 0.7-0.9. Такое экстремальное сочетание тепла и влаги создает условия для господства криоксерофитного и ксерофитного растительного покрова. В ареологическом составе степей преобладают виды евроазиатского (22%), североазиатского (16%), общеазиатского (17%) происхождения. По сравнению с южными степями Западного Забайкалья и Сибири в северных степях отмечается высокое долевое участие видов циркумполярного и североазиатского происхождений. Особенностью северных островных степей, является их изоляция от основных массивов степей и окружение лесами, что находит свое отражение в поясно-зональном составе степных сообществ. Степных видов насчитывается 33%, лесостепных - 30% и горностепных - 17% (Меркушева и др., 2012).

В изолированных от основного ареала баргузинских степях формируются почвы, гумусовые горизонты которых имеют бурые и красновато-бурые тона окраски, отличающие их от других гумусовых аккумуляций серого тона различной интенсивности. Определяющая роль в пигментировании гумусового горизонта принадлежит соединениям железа (а*Ь*), а не гумусовым (Ь*)соединенпиям.

Экстремальная континентальность климата является определяющим фактором гумусообразования, при котором формируются гуминовые кислоты упрощенного строения (С/Н=0.93-0.96) с низким показателем степени ароматичности (СА=21-22; Кленов, Чимитдоржиева, 2011). Содержание и тип гумуса для территорий с холодным и сухим климатом, как известно, не обладают высокой диагностической значимостью (Кузьмин, Чернегова, 1981). По фракционному составу и соотношению лабильных и стабильных форм в изученных почвах достаточно четко разграничились области степных и лесостепных почв.

Изучение цветовых характеристик и гумусного состояния поверхностных горизонтов различных типов аридных почв на северной границе центральноазиатских степей позволило уточнить классификационное положение почв северных островных степей. Система генетических горизонтов изученных почв имеет следующее морфологическое строение: АК-ВРЬ-ВСА-Сса (иногда АК-ВСА-Сса), АКа_|(А1ак)-ВРЬ-ВСА-Сса, А1-ВРЬ-ВСА-Сса (рис. 5). По «Классификации и диагностике почв России» (2004) они все относятся к постлитогенному стволу, отделу палево-метаморфических почв, криоаридному и палевому типам. На подтиповом уровне можно отразить свойства почв настоящих степей, которые по шкале Манселла и системе С1Е-Ь*а*Ь* близки к палевым, а по фракционному составу и вещественному составу - к криоаридным. Почв с морфологическим профилем АК-ВСА-Сса нет в классификации России. На данном этапе исследований мы предлагаем их классифицировать как криогумусовые (табл. 5, рис. 5).

Заключение

Почвы, формирующиеся в условиях экстраконтинентального климата на северной границе распространения центральноазиатских степей, имеют существенное отличие от классических каштановых почв по типу метаморфизма минеральной массы, процессам аккумуляции и трансформации органического вещества. Интегральным показателем происходящих в почвах процессов является цвет. В поверхностных горизонтах изученных почв цветовая палитра различается от красновато-бурых и каштановых тонов окраски до темно-серовато-бурого и темно-бурого оттенков.

Кластерный анализ по 25 показателям (физико-химические свойства, цвет по шкале Манселла, системе С1Е-Ь*а*Ь*, фракционный состав и т.д.) выявил наличие палевых и криоаридных почв.

Почвы с профилем ЛК-ВСЛ-Сса классифицированы нами на данном этапе исследований как криогумусовые.

Таблица 5. Классификационное положение почв степей и остепненных сосняков Баргузинской котловины.

№ почвенного разреза Тип строения почвы Ствол Отдел Тип

8М, ТИ9 АК-ВРЬ-ВСА-Сса « Криоаридная

АКа_)-ВРЬ-ВСА-Сса н н Палево- Криоаридная

ВК5, ВК1 или AJак-BPL-ВCА- е и о метаморфи- светлогумусовая или

Сса т и ческий палевая криогумусовая

ВКС 16, ВКС 17, ВКС 21 AJ-BPL-BCA-Cca ч н о о С Палевая

ВКС 1 ЛК-ВСЛ-Сса Не определен Криогумусовая

Рис. 5. Морфологические профили почв степей и остепненных сосняков Баргузинской котловины.

Представленная в статье информация является теоретической основой при рассмотрении эволюционных и генетических особенностей формирования почв степных экосистем Северной Азии. Результаты исследований необходимо учитывать при вовлечении этих почв в сельскохозяйственное производство. Низкое содержание гумуса и высокая доля инертных форм в его составе свидетельствуют о низком естественном плодородии изученных почв. Наиболее рациональным является использование криоаридных почв северных островных степей в пастбищном хозяйстве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Агрохимические методы исследования почв. 1975. М.: Наука. 656 с.

Баженова О.И. 2018. Современная денудация предгорных степных равнин Сибири. Новосибирск: Гео. 259 с. Баженова О.И., Мартьянова Г.Н., Артеменок В.Н. 1999. Климатический анализ структуры современной

денудации в степях Хакасии // География и природные ресурсы. № 3. С. 76-84. Билтуева Е.Е. 2004. Климатические особенности Баргузинской котловины // Вестник БГУ. Биология. География. № 4. С. 202-206.

Бронникова М.А., Конопляникова Ю.В., Агатова А.Р., Зазовская Э.П., Лебедева М.П., Турова И.В., Непоп Р.К., Шоркунов И.Г., Черкинский А.Е. 2017. Кутаны криоаридных почв и другие летописи ландшафтно-

климатических изменений в котловине озера Ак-Холь (Тува) // Почвоведение. № 2. С. 158-175.

Быстряков Г.М., Кулинская Е.В. 1980. Почвы степных криоаридных ландшафтов верховьев Колымы и Индигирки // География и генезис почв Магаданской области. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. С. 143-160.

Водяницкий Ю.Н., Шишов Л.Л. 2006. Изучение некоторых почвенных процессов по цвету почв. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. 85 с.

Водяницкий Ю.Н., Кириллова Н.П. 2016а. Использование системы CIE-L*a*b* для характеристики цвета почв // Почвоведение. № 11. С. 1337-1346.

Водяницкий Ю.Н., Кириллова Н.П. 20166. Перевод цветовых показателей почвы системы Манселла в систему CIE-L*a*b*: таблицы и примеры расчета // Почвоведение. № 4. С. 3-11.

Волковинцер В.И. 1978. Степные криоаридные почвы. Новосибирск: Наука. 207 с.

Гладков A.A. 1985. Особенности почвообразования в Баргузинской котловине // Почвоведение. № 3. С. 20-28.

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

Кленов Б.М., Чимитдоржиева Г.Д. 2011. Влияние континентальности климата на гумусообразование и элементный состав гуминовых кислот автоморфных почв Сибири // Сибирский экологический журнал. № 5. С. 665-671.

Копосов Г.Ф. 1983. Генезис почв гор Прибайкалья. Новосибирск: Наука. 255 с.

Кривобоков Л.В., Назимова Д.И. 2011. Высотная дифференциация растительности на западном макросклоне Икатского хребта (Восточное Прибайкалье) // География и природные ресурсы. № 1. С. 59-66.

Кузьмин В.А., Чернегова Л.Г. 1981. Гумус основных типов почв Баргузинской котловины и прилегающих хребтов // Почвоведение. № 3. С. 35-45.

Методы стационарного изучения почв. 1977. М.: Наука. 296 с.

МеркушеваМ.Г., Аненхонов О.А., Бадмаева Н.К., Сосорова С.Б. 2014. Степные сообщества на каштановых почвах Западного Забайкалья: разнообразие и биопродуктивность // Аридные экосистемы. Т. 20. № 3 (60). С. 59-68.

Ногина Н.А. 1956. Сухостепные почвы Баргузинской котловины // Почвоведение. № 4. С. 58-69.

Орлов Д.С. 1990. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ. 325 с.

Полевой определитель почв России. 2008. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 182 с.

Почвообразовательные процессы. 2006. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 510 с.

Практикум по агрохимии. 1987 / Ред. Б.А. Ягодин. М.: Агропромиздат. 512 с.

Путеводитель научных экскурсий Всероссийской научной конференции с международным участием, Улан-Удэ, 31 августа - 9 сентября, БНЦ СО РАН. 177 с.

Путеводитель научных экскурсий Всероссийской научной конференции с международным участием. 2015. (Улан-Удэ-Сосново-Озерск-Горячинск-Аршан, 31 августа - 9 сентября, 2015) /Ред. А.И. Куликов, Н.Б. Бадмаев, А.Б. Гынинова. Москва-Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. 178 с.

Пустовойтов К.Е., Таргульян В.О. 1996. Кутаны иллювиирования на щебне как источник педогенетической информации // Почвоведение. № 3. С. 335-347.

Рещиков М.А., Богданова К.М. 1968. Заметки о растительности Баргузинской долины и ее происхождении // Научные чтения памяти М.Г. Попова. Иркутск. С. 61-82.

Убугунов В.Л., Гунин П.Д., Бажа С.Н., Дробышев Ю.И., Убугунова В.И. 2017. Иссушение почв как показатель опустынивания лесостепных экосистем Баргузинской котловины // Аридные экосистемы. Т. 23. № 3. С. 1731.

Убугунов В.Л., Убугунова В.И., Цыремпилов Э.Г. 2016. Почвы и формы рельефа Баргузинской котловины. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН. 212 с.

Цвет в промышленности. 2002 / Ред. Р. Мак-Дональд. М.: Логос. 596 с.

Цветовая система Манселла. 2018. [Электронный ресурс: http//colory.ru/mansellcolorsheme (дата обращения: 06.02.2018)].

Цыбикдоржиев Ц.Ц., Цыбжитов Ц.Х. 1999. Каштановые эологенные почвы бассейна озера Байкал // География и природные ресурсы. № 2. С. 5-66.

Pustovoytov K. 1998. Pedogenic Carbonate Cutans as a Record of the Holocene History of Relic Tundra-Steppes of the Upper Kolyma Valley (North-Eastern Asia) // Catena. Vol. 34. No. 1-2. P. 185-195.

Pustovoytov K. 2002. Pedogenic Carbonate Cutans on Clasts in Soils as a Record of History of Grassland Ecosystems // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Vol. 177. No. 1-2. P. 199-214.

Viscarra Rossel R.A., Behrens T., Ben-Dor E., Brown D.J., Dematte J.A.M., Shepherd K.D., Shi Z., Stenberg B., Stevens A. 2016. A Global Spectral Library to Characterize the World's Soil // Earth-Science Reviews. No. 155. Р. 198-230.

World Reference Base for Soil Resources 2014. 2015. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps. 2015. IUSS Working Group // World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome. 192 p. [Электронный ресурс: http://www.fao.org/3/i3794en/I3794en.pdf (дата обращения: 06.02.2018)].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.