CC BY
17
УДК 631.44:551.432:502.172(470.53) DOI: 10.24412/1029-2551-2021-1-004
ПОЧВА КАК КОМПОНЕНТ ОХРАНЯЕМЫХ ЛАНДШАФТОВ В СИСТЕМЕ ООПТ (НА ПРИМЕРЕ ФГБУ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАПОВЕДНИК «БАСЕГИ»)
И.А. Самофалова, к.с.-х.н.
Пермский ГАТУ имени академика Д.Н. Прянишникова, e-mail: samofalovairaida@mail.ru
Почвенный покров заповедников - один из компонентов охраняемого ландшафта, но, в отличие от растительного и животного мира, почвы изучены крайне слабо. В статье приведены результаты диагностики почв на постоянных фенологических площадках (ПФП) на территории хребта Басеги, который входит в состав «Государственного заповедника «Басеги». Изучали почвы на 7 фенологических площадках и дополнительно на 5 опорных разрезах для предполагаемых, в будущем, площадках. Почвы на ПФП все очень кислые и не насыщенны основаниями, а отличаются по морфологии профилей, по содержанию органического вещества и насыщенности его азотом. Полевая диагностика почв по морфологии профилей показала некоторое почвенное разнообразие хребта Басеги. Однако, преобладающие в почвенном покрове типы почв (литоземы, буроземы) не имеют репрезентативного представления условий их формирования. Таким образом, существующие ПФП не представляют всего разнообразия природных условий и почв заповедника, формирующихся в особых экологических условиях Среднего Урала. Предлагаем организовать новые стационарные площадки в коренной темно-хвойной тайге и в криволесье для повышения информативности о разнообразии природных компонентов в высотных ландшафтах хребта Басеги и для репрезентативного представления вертикальной поясности на Среднем Урале в отношении почвенного покрова. Результаты исследования могут быть основой для систематизации и инвентаризации почв заповедника, разработки программы почвенно-экологического мониторинга, почвенно-экологического и почвенно-ландшафтного районирований Среднего Урала, уточнения существующей почвенной карты в отношении горной части.
Ключевые слова: горные почвы, ландшафты, высотный пояс, морфологические признаки, классификация, стационарные фенологические площадки, Пермский край.
SOIL AS A COMPONENT OF PROTECTED LANDSCAPES IN THE SYSTEM OF SPECIALLY PROTECTED NATURAL TERRITORIES (ON THE EXAMPLE «BASEGI» STATE RESERVE)
Ph.D. I.A. Samofalova
Perm State Agro-Technological University, e-mail: samofalovairaida@mail.ru
The soil cover of the reserves is one of the components of the protected landscape, but, in contrast to the flora and fauna, soils are extremely poorly studied. The article presents the results of studying the soils of high-altitude landscapes on permanent phenological sites (PPhS) on the territory of the Basegi ridge, which is part of the «Ba-segi» State Reserve. Soils were studied at 7 phenological sites and additionally at 5 supporting soils for the sites proposed in the future. Soils on PPhS are all very acidic and unsaturated bases, and differ in the morphology of profiles, in the content of organic matter and its saturation with nitrogen. Field diagnostics ofsoils based on profile morphology showed some soil diversity in the Basegi ridge. However, the prevailing soil types in the soil cover (lithozems, burozems) do not have a representative representation of the conditions for their formation. Thus, the existing stationary sites do not represent the entire variety of natural conditions and soils of the reserve, formed in the special ecological conditions of the Middle Urals. We propose to organize new stationary sites in the indigenous dark coniferous taiga and in the crooked forest to increase the information content about the diversity of natural components in the high-altitude landscapes of the Basegi ridge and to represent the vertical zonation in the Middle Urals in relation to the soil cover. The results of the study can serve as a basis for the systematization and inventory of the soils of the reserve, the development of a program for soil-ecological monitoring, soil-ecological and soil-landscape zoning of the Middle Urals, clarification of the existing soil map in relation to the mountainous part.
Keywords: mountain soils, landscapes, high-altitude vegetation zones, morphological features, classification, stationary phenological sites, the Perm region.
Почва - центральное звено экосистем [1-4] и в Сеть ООПТ России представляет собой уникаль-своем составе и свойствах она отражает результат ное явление - систему ненарушенных природных
взаимодействия всех компонентов ландшафта [5- территорий, охватывающую значительную часть
10]. Однако, протекторная и средообразующая роль природных зон. Инвентаризацию разнообразия жи-
почвенного покрова недостаточно оценена [11-14]. вотных и растений на охраняемых территориях ведут
постоянно и с некоторой регулярностью отражают в печатных изданиях. Иногда уделяют внимание изучению геологических объектов, а почвенный покров обычно рассматривают лишь как пространственный базис для размещения биомов.
Основная задача ООПТ - сохранение биоразнообразия на планете, связанное с охраной исчезающих видов животных и растений на территориях их естественного обитания. Проблему поддержания биоразнообразия как правило, не рассматривают в связи с сохранением естественных почв [15-17]. Пространственная неоднородность свойств почв обеспечивает сосуществование разных видов [12, 18]. Природные факторы любых ландшафтов (климат, рельеф местности, уровень и состав грунтовых вод, химические и физические свойства почвообра-зующих пород) через почвы оказывают влияние на состав и особенности функционирования биоценозов. Почвенный покров связывает круговороты вещества и энергии в биосфере. Современные научные данные позволяют рассматривать почвенный покров как планетарный механизм, регулирующий глобальные циклические биосферные процессы массообмена химических элементов [12, 18, 19]. Пе-досфера характеризуется высокой биогенностью и насыщенностью живыми организмами, их метаболитами и мертвым органическим веществом. Биологическое разнообразие невозможно сохранить, не сохраняя разнообразие почв [1, 15, 18].
Накоплены обширные материалы, демонстрирующие тесную связь между определенными почвами, характерными для них биоценозами и отдельными видами растений [20-26].
Почва - неотъемлемый компонент ландшафта и основная среда обитания наземных организмов. Сохранение разнообразия почв (в том числе редких и исчезающих) должно быть одним из важнейших условий реализации концепции сохранения биоразнообразия [1, 12, 15, 18, 27].
Управление биоресурсами, оценка и прогнозирование изменений на ненарушенных территориях возможно только с помощью многолетних режимных исследований процессов в биогеоценозах, приуроченных к эталонным объектам в пределах охраняемых территорий. [1, 4, 28, 29]. Именно данные режимных наблюдений позволяют строить математические модели биологического круговорота вещества и энергии для различных биоценозов [12].
Осознание этого учеными способствовало созданию в конце ХХ в. международной сети полигонов долговременных экологических исследований (The International Long Term Ecological Research Network). В России сеть ООПТ существует более 100 лет, где проводят многолетние режимные наблюдения за флорой и фауной, а долговременные исследования почв ведут только в 17% заповедников [3, 4, 11, 12, 18].
Длительное время о почвах и почвенном покрове ООПТ имелись лишь разрозненные сведения, часто опубликованные в труднодоступных источниках [3, 4, 11, 12]. Это связано с тем, что в утвержденной научно-исследовательской программе ООПТ «Летопись природы» отсутствует тема по изучению почв.
Впервые систематическое описание природных почв государственных заповедников и национальных парков страны сосредоточено в справочно-аналити-ческом издании «Почвы заповедников и национальных парков Российской Федерации» [30]. Материал, представленный в издании, служит результатом современных исследований почв не для всех ООПТ. Это справедливо и в отношении «Государственного заповедника «Басеги»: почвенный покров в издании представлен по материалам первой половины ХХ в. [31-33]. Наука развивается и использует современные возможности для изучения почвенного покрова. Однако почвы Среднего Урала на существующих картографических материалах [11, 34, 35] и в публикациях [36, 37] до сих пор представлены самыми первыми данными (устаревшими в современном контексте), которые имели свое значение в определенный период времени. Так, почвенный покров территории заповедника на почвенной карте РСФСР представлен буро-таежными почвами [11, 34].
Экологический мониторинг эталонной природной среды заповедника «Басеги» реализуется по утвержденным плановым темам [38, 39] с 1982 г. на постоянных стационарных площадках. Почвенные наблюдения ограничивались только изучением температурного и водного режимов почв. За последнее десятилетие накоплен материал по морфологической и аналитической диагностике почв хребта Ба-сеги на стационарных площадках заповедника [10, 24, 25, 29, 40, 41, 43-46]. Только на основе точной информации о природе региона работающих заповедников можно судить о разнообразии компонентов охраняемых ландшафтов, в том числе и почв, объединяющих функционирование всех компонентов в единую саморегулирующуюся систему.
Цель исследования - провести диагностику почв на постоянных фенологических площадках на территории «Государственного заповедника «Ба-сеги» и выявить их особенности.
Объекты и методы. Исследования проводили на территории ФГБУ «Государственный заповедник «Басеги» (рис. 1) в 2014-2018 гг. (58°45'-59°00' с.ш., 58°15'-58°38' в.д.). В состав заповедника входит хребет Басеги, расположенный на западном склоне Уральской горной страны и представляющего собой эталон западноуральской горной тайги. Общая площадь заповедной территории составляет 37 957 га, охранная зона - 21 345 га; площадь лесов - 32°988 га (86,9%) и нелесная (луга, горные тундры и пр.) -около 3°237 га (8,5%). Хребет Басеги относится к низкогорной области Среднего Урала к Вишерско-
Чусовскому краевому поднятию и представляет собой цепь из трех гор (рис. 1а), самая высокая из которых - Средний Басег - достигает 994,7 м. К северу от нее расположен Северный Басег (951,9 м), к югу - Южный Басег. Вершины разделены между собой седловинами с абсолютными высотами около 650 м. Своеобразный горный рельеф, выступая, как распределитель тепла и влаги, вносит серьезные коррективы в строение ландшафта рассматриваемой территории, обусловливает высотную поясность.
Климатические условия обеспечивают промывной режим увлажнения, низкую микробиологическую активность, обусловленную недостатком почвенного тепла, постоянное вымывание элементов из почвенного профиля и малоактивное разложение органических остатков [38, 39]. Таким образом, климат заповедника типично горный, обуславливающий вертикальную зональность растительности и почвенного покрова, которая часто нарушается вследствие различий в крутизне и экспозиции склонов, формирующих разный водный и тепловой режимы.
По геоботаническому районированию Пермского края хребет относится к подрайону пихтово-еловых и березовых лесов района горно-таежных пихтовых лесов. По зональному подразделению растительного покрова - подзона средней тайги боре-ально-лесной зоны в пределах западных отрогов Урала. На Среднем Урале выражены горно-лесной, подгольцовый, гольцовый пояса [42]. Кроме того, выражены три подпояса подгольцового пояса (парковое редколесье, криволесье, субальпийские луга) [42]. Характерна дифференциация растительности по высотным поясам и сочетание элементов европейской и сибирской бореальных форм. Горная тундра представлена в заповеднике четырьмя видами тундр: каменистыми, травяными, травяно-мо-
ховыми и болотисто-моховыми. В подгольцовом поясе встречается 7 типов мелколесий и 5 комплексов растительности, 6 типов лугов. Горно-лесной пояс характеризуется большим разнообразием типов леса: 7 типов еловых, 6 типов елово-пихтовых лесов, березово-пихтовый, березово-еловый лес, а также 5 типов березняков с разным напочвенным покровом. На верхнем пределе горно-лесного пояса расположены ельники-пихтарники высокотравные, ельники нагорные чернично-зеленомошные. В заповеднике выделены 10 типов местностей и около 50-60 типов урочищ (доминируют 10 типов) [38].
Почвенный покров, соответственно, также разнообразен [10, 24, 40]. Исследованиями автора (20092019 гг.) [10, 24, 25, 40, 44, 45] впервые диагностированы типы почв по новой классификационной системе и впервые выделены: петроземы, литоземы, подбуры, подзолы, глееземы и установлен порядок вертикальных почвенных зон на склонах хребта [10, 24, 44-46].
Постоянные фенологические площадки (ПФП) заложены сотрудниками заповедника «Басеги» в гольцовом и подгольцовом поясах, в основном, на горе Северный Басег (рис. 1б):
1) гольцовый пояс: горная тундра - пятнистая травяно-моховая (ПФП-7), травянисто-кустарнич-ковая (нет ПФП); елово-березовое криволесье-ред-колесье (ПФП-4);
2) подгольцовый пояс (криволесье, луга высокотравные): крупнотравно-злаковый луг (ПФП-3), луг двукисточниково-разнотравный переувлажненный с зарослями кустарников (ПФП-8);
3) подгольцовый пояс (парковое редколесье): пихтово-еловый аконитовый лес (ПФП-1) на западном склоне горы; ельник папоротниковый на восточном склоне (ПФП-10);
а б
Рис. 1. Границы заповедника (а) и местоположение ПФП на горе Северный Басег (б)
4) подгольцовый пояс (болото): пушициево-сфаг-новый еловый лес с примесью березы (ПФП-11);
5) горно-лесной пояс (нет ПФП), типы леса: елово-пихтовый лес травяно-кустарничковый, бере-зово-еловый травяно-кустарничковый; березняк та-волго-разнотравный (леса в нижней части горнолесного пояса на высоте 340-390 м на западном склоне горы Северный Басег).
Таким образом, существующие ПФП не раскрывают внутри ландшафтное разнообразие, так как они характеризуют не все типы местностей и доминирующие урочища.
Объектом исследований служат почвы на 7 фенологических площадках и дополнительные опорные разрезы в 3 типах леса в горно-лесном поясе, в кри-волесье (1 разрез) и в травянисто-кустарничковой тундре (1 разрез). Классификационное положение почв диагностировано по полевому определителю почв России [47]. В камеральных условиях проведено уточнение классификации после аналитического определения свойств почв. В почвенных образцах определяли: скелетность почв, гранулометрический состав мелкозема почв методом пипетки, обменную кислотность потенциометрически, гидролитическую кислотность методом Каппена, сумму обменных оснований по Каппену-Гильковицу, содержание органического вещества по методу Тюрина в модификации Антоновой и др. [48], определение азота по Кьельдалю [49]. Статистическая обработка данных проведена в программе «Анализ данных» в Microsoft Excel и STATISTICA-10.0.
Результаты. При морфологическом описании профилей почв выделены следующие диагностические горизонты: AY, AO, ВМ, BHF, E, T, G (таблица). Соответственно, определены почвы отделов: органо-аккумулятивные, структурно-метаморфические, альфегумусовые, глееземы, аллювиальные, торфяные.
Тундровые биотопы характеризуются в основном фрагментарным почвенным покровом (мозаика из каменистых россыпей и тундр) и представлен петроземами, подбурами, перегнойно-темногуму-совыми, литоземами (сухоторфяными, грубогуму-совыми, серогумусовыми) [25, 40, 44]. В горной тундре на высоте >850 м н.у.м. диагностированы ли-тоземы с грубогумусовыми, перегнойными и сухо-торфяными горизонтами [29, 44, 45].
Горную тундру на высоте более 800 м н.у.м. представляют две ПФП, которые характеризуют травяно-моховую тундру (перегнойно-темногуму-совая элювиированная почва) и елово-березовое криволесье-редколесье (подбур грубогумусирован-ный) на границе перехода подгольцовой зоны в гольцовую. На этих же высотах фрагментарно встречается травянисто-кустарничковая тундра, которая не представлена на ПФП. Здесь диагностирован дерново-подзол грубогумусированный. В суро-
вых условиях тундры в профилях почв формируются генетические признаки грубогумусированно-сти на крутых участках склонов, и элювиированно-сти на выположенных или слабонаклоненных поверхностях. На ПФП в горной тундре литоземы не представлены.
Почвенный покров подгольцового пояса представлен почвами отделов альфегумусовые, структурно-метаморфические, органоаккумулятивные, торфяные, глеевые, литоземы [25, 44-46]. Вблизи курумников развиваются маломощные почвы - литоземы серогумусовые глинисто-иллювиированные (луговые поляны, криволесье, 700-900 м), а в переходном лугово-болотном ландшафте - литоземы глееватые (500-700 м) [44].
Как видим, подгольцовый пояс характеризуется большим разнообразием биотопов [44], что и отражается на количестве ПФП. На границе подгольцового и гольцового поясов (740-770 м н.у.м.) в елово-березовом крупно папоротниковом криволесье (ПФП нет) на склоне крутизной 15° обнаружен подзол грубогумусированный иллювиально-гумусово-железистый (745 м). Ниже по склону (600-650 м н.у.м.) под крупнотравно-злаковым лугом диагностирован бурозем элювиированный (ПФП-3, 623 м), вниз по склону на двукисточниково-разнотравном переувлажненном лугу с зарослями кустарников (ПФП-8, 608 м) - серогумусовая глинисто-иллювии-рованная. Ниже 600 м н.у.м. начинаются нагорные парковые леса, различающиеся по составу травяного яруса. Так, на западном склоне (ПФП-1, 565 м) тип леса - ельник папоротниковый, а на восточном склоне (ПФП-10, 580 м) - пихтово-еловый аконитовый лес. Под лесной растительностью обнаружены буроземы с генетическими признаками слабого ил-лювиирования (западный склон) и элювиирования (восточный склон).
На высоте 517-518 м на выровненной слабо-наклоненной к западу части склона расположен болотный массив, представляющий собой верховой облесенный елью торфяник (ПФП-11). В болотной экосистеме доминируют кустарничково-сфагновые и пушициево-сфагновые фитоценозы с угнетенной березой, елью, кедром. Почвенные разрезы заложены с учетом структуры растительного покрова на трансекте «центр - окраина» и доминирующих растительных сообществ. Первоочередное значение придается растительности «генетического центра» болота. Установлено снижение мощности торфяной залежи и повышение доли минерального компонента в профилях почв от центра болотного массива к периферии. В связи с этим, диагностированы подтипы почв по трансекте «центр-окраина»: торфяная олиготрофная глеевая иловато-торфяная - глеезем грубогумусированный - перегнойно-глеевая грубогу-мусированная ожелезненная.
Физико-химические свойства почв горно-тундрового _ пояса
Разрез, м над у.м. Горизонт, см рН S Нг ЕКО V, % < 0,01 мм Гумус Nобщ. C:N
Н2О кс1 мг-экв/100 г %
Гольцовый пояс, горная тундра
51, 936 ПФП 7 ао 3-10 3,43 2,61 38,8 45,4 84,2 46 17,0 8,78 - -
АН 10-28 3,91 3,30 5,5 19,2 24,7 22 42,9 5,21 -
AYel 38-48 4,44 3,42 8,0 15,3 23,3 34 43,8 2,74 - -
102, 836 ao 2-6 4,30 3,20 13,0 113,2 126,2 10 * 12,88* 0,05 220,80
AYао 6-15 3,90 3,00 8,4 29,3 37,7 22 - 4,48 2,85 1,44
Е 15-29 3,90 3,00 6,0 12,2 18,2 33 - 0,89 0,05 15,21
BHF 29-40 4,22 3,21 5,6 23,4 29,0 19 - 1,36 - -
21-18, 811 ПФП 4 ВН, 10-20 3,56 3,18 3,8 22,2 26,0 15 37,5 2,92 - -
ВНР, 20-32 3,85 3,36 4,0 20,8 24,8 16 33,8 1,83 - -
BF, 32-48 4,02 3,63 3,6 17,9 21,5 17 30,6 1,01 - -
Подгольцовый пояс, криволесье
5-18, 745 E, 10-17 3,83 3,21 1,6 13,1 14,7 11 44,1 0,43 - -
BH, 17-24 3,91 3,46 1,2 33,7 34,9 3 57,3 3,92 - -
BF, 24-30 4,34 3,93 3,2 16,8 20,0 16 46,9 1,32 - -
Подгольцовый пояс, луговые поляны
66, 623 ПФП 3 AY, 10-20 5,83 3,84 7,6 13,0 20,6 37 37,5 4,57 - -
AYel, 20-35 5,15 3,95 5,2 11,7 16,9 31 33,7 4,55 -
BM, 35-68 4,87 4,02 9,2 11,6 21,3 43 49,7 3,56 - -
72, 608 ПФП 8 AY, 6-20 4,86 3,74 5,4 12,1 15,7 34 36,6 3,61 - -
AYi, 20-40 4,94 3,98 13,0 10,3 28,8 45 42,8 4,85 - -
Подгольцовый пояс, парковый лес
15, 580 ПФП 10 AYao, 4-10 4,63 3,44 8,5 15,0 23,5 36 55,7 2,82 1,60 1,51
AY, 10-21 4,81 3,47 7,1 17,3 24,4 29 45,9 1,08 0,72 1,29
BMel 21-43 4,92 3,54 6,6 19,8 26,4 25 56,1 0,60 0,51 1,01
^ 43-70 5,14 3,72 5,4 14,1 19,5 28 47,6 0,17 0,65 0,23
22, 565 ПФП 1 AY, 7-18 4,76 3,61 7,9 13,7 21,6 37 57,9 4,55 - -
BMi, 18-32 4,95 3,75 4,4 12,3 16,7 26 59,2 1,64 -
BM, 32-50 4,94 3,77 6,6 11,5 18,1 37 55,9 0,66 - -
Подгольцовый пояс, болотный массив
46, 517 ПФП 11 О 0-7 4,28 3,37 2,0 12,2 14,2 14 - 29,38* 0,15 167,60
ТЪ 7-16 3,98 3,03 2,2 10,0 12,2 18 - 31,60* 5,52 4,91
^г 16-36 4,67 3,93 1,9 8,5 10,4 18 - 24,40* 0,15 139,43
G 36-58 4,65 3,63 2,4 11, 0 13,4 18 - 2,56 0,95 2,31
Горно-лесной пояс, горная тайга
82, 389 AYao, 10-17 4,35 3,32 8,1 15,31 23,4 35 42,6 2,03 - -
Gf, 17-37 5,73 4,65 27,6 7,88 35,4 78 39,6 0,48 - -
CGf, 37-48 6,86 5,34 28,9 2,19 31,1 93 29,1 0,75 - -
37, 353 ао, 2-5 - 4,06 17,4 35,0 52,4 33 49,1 6,98 - -
АY, 5-20 - 3,48 10,2 13,3 23,5 43 43,5 2,61 - -
ВМ, 20-31 - 3,55 6,8 13,5 20,3 34 49,3 1,48 -
ВМ, 31-58 - 3,68 8,0 10,4 18,4 43 48,5 1,07 - -
С, 58-70 - 3,77 7,2 9,6 16,8 43 46,1 0,99 - -
33, 344 AYel,f 3-28 5,00 4,10 11,6 6,3 17,9 65 28,5 0,96 0,71 1,15
AYf 28-52 5,24 3,92 10,6 6,9 17,5 61 38,8 1,07 0,52 1,76
Gfn 52-69 5,08 3,98 14,2 5,6 19,8 72 42,6 0,87 0,64 1,17
Gox 69-93 5,02 3,73 14,2 6,9 21,1 67 49,4 1,02 0,54 1,61
G 93-102 5,09 4,00 14,0 10,2 24,2 58 50,7 1,97 0,51 3,31
Примечание: ** не определено; * определены как потери при прокаливании.
Высота 500-700 м над у.м. соответствует переходной зоне между горно-лесным и подгольцовым поясами. В пределах переходной полосы границы экотонов отличаются повышенной мобильностью, что наглядно проявляется в быстрой экспансии тех
или иных контактирующих биотопов при смене соотношения тепла, атмосферной влаги, рельефа, местного стока. Здесь формируются практически все диагностируемые в заповеднике типы почв [44].
Таким образом, стационарные площадки в под-гольцовом поясе, не отражают полного разнообразия природных комплексов с точки зрения представленности почвенного покрова, так как отсутствуют мониторинговые площадки в биотопах, где создаются условия для формирования следующих типов почв: подзол, литозем, глеезем, перегнойно-глеевая.
Горно-лесной пояс соотносится с нижними частями склонов, где развиваются еловые, елово-пих-товые леса на буроземах, глееземах, перегнойно-гле-евых почвах, также с внутренней долиной рек, где формируются аллювиальные гумусовые глеевые почвы [24, 25, 41, 45]. В горно-лесном поясе нет постоянных фенологических площадок, и соответственно, представления о почвенным покрове горно-лесного пояса основаны на материалах первой половины ХХ в.
В горно-лесном поясе на высоте 315-450-500 м н.у.м. распространены различные типы леса, которые в свою очередь создают разные условия для формирования почв, с преобладанием буроземов в составе почвенного покрова. Почвы различаются по строению, что отражается в наличии диагностических горизонтов (ВМ, G) и степени выраженности генетических признаков (/ ао, g). Так, под березово-еловым таволговым лесом в буроземе происходит внутрипочвенное оглинивание почвенной массы. На кислых породах при обеспеченном дренаже на повышениях под пологом хвойных лесов и кислой подстилкой на фоне промывного режима морфологические признаки подзолистого процесса в профилях почв отсутствуют. Диагностика почв по характеру морфологического проявления основных и сопутствующих процессов позволила выделить подтип бурозем грубогумусированный ожелезненный.
Под коренным елово-пихтовым травяно-кустар-ничковым лесом с примесью березы наличие диагностического глеевого горизонта с пятнами оржав-ления в профиле указывает на периодически застойное увлажнение и смену окислительно-восстановительных условий и формирование глееземов. В при-ручьевых лесах речной долины р. Малый Басег (березняк таволго-разнотравный) формируются аллювиальные почвы с признаками глееватости, ожелез-нения и элювиирования - аллювиальная гумусовая глеевая элювиированная ожелезненная оруденелая.
Итак, в горно-лесном поясе в различных типах почв обнаружены морфологические признаки огле-ения: сизоватые и серые холодные тона окраски горизонтов, пятна и слои оржавления, новообразования железа, бурые Fe-Mn конкреции. Кроме того, в горно-лесном поясе под ельниками черничнико-выми зеленомошниковыми можно обнаружить ли-тоземы грубогумусные (300-500 м) [24].
На территории заповедника, кроме горных лугов и горных тундр, к особо ценным природным объек-
там относят и коренные ненарушенные и малонару-шенные темнохвойные леса - как последний наиболее крупный массив коренной средней тайги на Среднем Урале, занимающий площадь всего 15% и 25% соответственно, от площади заповедника. Для репрезентативного представления вертикальной поясности на Среднем Урале необходимо заложить стационарные мониторинговые площадки в горнолесном поясе. Буроземы - зональный тип почв для горной тайги, а наличие азональных почв (глеевые, торфяные), не соответствующих высотной поясности, указывает на проявление ее «деформации», так как нарушаются стабильные функциональные взаимосвязи между компонентами ландшафта.
Определены особенности морфологии горных почв: 1) различные поверхностные органогенные и органоминеральные горизонты (О, АО, Т, AY, ЛИ); 2) генетические признаки: ао, /, g, е1, к, ох, /п; 3) наличие грубого гумуса в составе органической части почвы; 4) мощность гумусового слоя больше в почвах, формирующихся на высоте ниже 700 м н.у.м.; 5) в окраске горизонтов преобладают бурые тона с оттенками от светлых до темных; 6) мощность горизонтов и профиля почв изменяется с высотой (коэффициент корреляции г = - 0,73); 7) на высоте более 720 м н.у.м. (криволесье, тундра) в профилях маломощных почв (10-35 см) обнаруживается слаборазвитый светло-серый горизонт Е мощностью 1-7 см; 8) на высоте ниже 500 м н.у.м. отмечают признаки оглеения в почвах.
Полученные результаты подтверждают общие особенности почвенного покрова горных систем мира, выделенных Б.Г. Розановым [50]: преобладание на склонах почв первой стадии горного почвообразования - литоземов; наличие вертикально-зональной структуры почв; повсеместное распространение на горных склонах мира буроокрашенных слабодифференцированных на горизонты почв. С позиций эволюционной концепции почвообразования - горный бурозем - это определенная историческая стадия развития почвенного покрова гумидных горных склонов, независимо от климатических особенностей горной страны.
Высотная поясность представляет собой закономерное отражение пространственной дифференциации ландшафтов. Границы существования конкретного растительного сообщества в определенных условиях высоты достаточно размыты, но для каждого биоценоза выделяется наиболее благоприятный интервал высот для его развития [9, 20-26, 40, 41, 43-46]. Соответственно, изменение почвенного покрова в пределах высотного пояса должно подчиняться тем же закономерностям. На основании этого, введено понятие «высотный ряд почв», характеризующий почвенный покров в пределах конкретного высотного пояса.
Высотный ряд почв гольцового пояса (пере-гнойно-темногумусовая элювиированная — дерново-подзол грубогумусированный - подбур грубогумуси-рованный) характеризуется очень кислой реакцией среды по всему профилю (наиболее кислые верхние горизонты почв); высокой гидролитической кислотностью, ненасыщенностью основаниями. Средняя кислотность фШа) составила 3,19 единиц. Гранулометрический состав мелкозема почв варьирует от супесчаного до среднесуглинистого. Содержание общего углерода в почвах повышенное и постепенно снижается по профилю (разрезы 51, 21-18). Наиболее дифференцированный профиль - дерново-подзол.
Высотный ряд почв подгольцового пояса представлен типами: подзол грубогумусированный (745 м) - бурозем элювиированный (623 м) - серогумусовая глинисто-иллювиированная (608 м) - бурозем элюви-ированный (580 м) - бурозем глинисто-иллювииро-ванный (565 м) - торфяная олиготрофная глеевая иловато-торфяная, глеезем грубогумусированный, перегнойно-глеевая грубогумусированная ожелезнен-ная (517-518 м). Почвы очень кислые, средняя pHкa составила 3,65 единиц; гидролитическая кислотность высокая, но ниже, чем в почвах горной тундры; насыщенность основаниями низкая; содержание общего углерода варьирует в широком диапазоне, так как в разных биотопах формируются различные органогенные, органоминеральные и минеральные горизонты. Гранулометрический состав мелкозема изменяется от среднесуглинистого до глинистого.
В горно-таежных лесах под мощной мертвопо-кровной подстилкой или слабооторфованной массой органики возможно и поверхностное переувлажнение за счет аккумуляции влаги. Органогенный поверхностный горизонт играет роль губки, создавая условия застойно-промывного водного режима. Причем, в большей степени глееобразование развивается в почвах на более выположенных участках склона. Таким образом, высотный ряд почв горной тайги закономерно представлен следующими типами почв с признаками грубогумусированности, оглеения, ожелезнения: глеезем грубогумусированный ожелезненный - бурозем грубогумусированный ожелезненный - аллювиальная гумусовая глеевая элювиированная ожелезненная оруденелая. Почвы имеют кислую реакцию среды, но менее кислую, чем почвы на вышележащих склонах, и соответственно, более насыщены основаниями. Под пологом сомкнутого темнохвойного леса плотная лесная подстилка, состоящая из хвои и мхов, создает свой гидротермический режим (медленное прогревание), оказывающий первостепенное влияние на трансформацию растительных остатков и условия гумусообра-зования. Почвы горно-лесного пояса характеризуются меньшим содержанием общего углерода, чем почвы подгольцового и гольцового поясов. Гранулометрический состав мелкозема почв соответствует
средне- и тяжелосуглинистым разновидностям.
Содержание общего азота в почвах варьирует в широком диапазоне: в органогенных горизонтах 0,15-5,52%; в минеральных - 0,05-0,95%. Минимальное содержание общего азота характерно для подзолистого горизонта в дерново-подзоле. Обога-щенность органического вещества азотом очень высока по всему профилю в буроземе (парковый лес, разрез 15) и аллювиальной почве (горная тайга, разрез 33). Показатель отношения С^ в буроземе постепенно снижается вниз по профилю с 1,51 до 0,23. Аллювиальная почва имеет синлитогенное происхождение, в связи с чем, мы наблюдаем бимодальное распределение отношения в профиле. В профиле дерново-подзола (разрез 102) только в гумусовом горизонте органическое вещество имеет очень высокую обогащенность азотом. В выше- и нижележащих горизонтах профиля (грубогумусированном и подзолистом соответственно) обогащенность азотом оценивается как очень низкая. Торфяная олиготрофная глеевая иловато-торфяная также имеет дифференцированный профиль по отношению Очень высокая обогащенность органического вещества азотом отмечается в торфяно-перегнойном и глеевом горизонтах, а в поверхностном органогенном мощностью 0-7 см и иловато-торфяном на глубине 16-36 см - обогащенность очень низкая. Такая резкая дифференциация профилей почв по обога-щенности органического вещества азотом, возможно, связана с биоклиматогенными условиями, в которых происходит генезис этих почв.
Диагностика почв на постоянных фенологических площадках демонстрирует некоторое разнообразие природных условий и почв хребта Басеги, но только в гольцовом и подгольцовом поясах. Отсутствие ПФП в лесных биоценозах горной тайги нарушает целостность представления о вертикальной поясности Среднего Урала. Кроме того, преобладающие типы почв в почвенном покрове (литоземы, буроземы) не имеют репрезентативного представления условий их формирования на ПФП.
Итак, постоянные фенологические площадки представляют не все особо ценные природные объекты. Отсутствуют наблюдения в коренной тем-нохвойной тайге. Почвы на фенологических площадках все очень кислые и не насыщенны основаниями, а отличаются по морфологии профилей, по содержанию органического вещества и насыщенности его азотом. Разнообразие типичных природных комплексов заповедника обуславливает и разнообразие почвенного покрова. Существующие ПФП (в гольцовом и в подгольцовом поясах) не полностью раскрывают внутри ландшафтное разнообразие, и соответственно, разнообразие почв, формирующихся в особых экологических условиях на Среднем Урале. Предлагаем организовать новые стационарные площадки в коренной темнохвой-
ной тайге и в криволесье для повышения информа- логического мониторинга, почвенно-экологиче-
тивности о разнообразии природных компонен- ского и почвенно-ландшафтного районирований
тов в биотопах хребта Басеги, а также для репре- Среднего Урала, уточнения существующей поч-
зентативного представления вертикальной пояс- венной карты Пермского края в отношении поч-
ности на Среднем Урале в отношении почвенного венного покрова горной части. В государственные
покрова. Результаты исследования могут быть научно-исследовательские программы заповедни-
основой для систематизации и инвентаризации ков необходимо включить тему по изучению почв
почв ООПТ, разработки программы почвенно-эко- и проведению почвенного мониторинга.
Литература
1. Добровольский Г.В. Значение почв в сохранении биоразнообразия // Почвоведение, 1996, №6. - С. 694-698.
2. Яшин И.М., Васенев И.И., Когут Л.П., Таллер Е.Б., Прохоров И.С. Изучение генезиса почв Центрально-лесного государственного природного биосферного заповедника // Агрохимический вестник, 2013, № 6. - С. 34-38.
3. Чернова О.В. Сохранение естественных почв на охраняемых природных территориях Российской Федерации // Известия РАН. Серия географическая. 2012, № 2. - С. 30-37.
4. Присяжная А.А., Хрисанов В.Р., Митенко Г.В., Чернова О.В., Снакин В.В. Анализ почвенного разнообразия заповедников и национальных парков России (с учетом новых территорий) // Геодезия и картография, 2016, № 12. -С. 6-14. D: 10.22389/0016-7126-2016-918-12.
5. Карпачевский М.Л., Шевченко Е.М. Соотношение литогенных и ценогенетических факторов при формировании бурых лесных почв Среднего Урала // Почвоведение, 1997, №1. - С. 22-30.
6. Мотузова Г.В. Основы системного подхода к почвенно-химическому экологическому мониторингу // Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. - М.: 2-е изд. 2009. - С. 124-128.
7. Карпачевский Л.О. Почвообразование в горах Сихотэ-Алиня. - М.: ГЕОС, 2012. - 138 с.
8. Лаптева Е.М., Дегтева С.В., Жангуров Е., Дубровский Ю.А., Дымов А.А., Холопов Ю.В. Почвы и почвенный покров Печоро-Илычского заповедника / Современное состояние и перспективы развития сети особо охраняемых природных территорий Европейского Севера и Урала: материалы Всероссийской научно-практической конференции (Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 23-27 ноября 2015 г.) / ред. С.В. Дегтева, Л.Я. Огродовая, И.Н. Стерлягова. -Сыктывкар: Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, 2015. - С. 302-306.
9. Жангуров Е.В., Дубровский Ю.А. Дегтева С.В., Дымов А.А. Эколого-генетические особенности формирования торфяных почв горной ландшафтной зоны Северного Урала (Печоро-Илычский заповедник) // Лесоведение, 2017, № 2. - С. 94-101.
10. Samofalova I.A. 2018 Geo-Modeling of Soil Cover in Inaccessible Areas (Perm Region, the Middle Urals). Global Soil Map 2017 Proc. (Moscow Russia 2018 D Arrouays (ed), I Savin (ed), J Leenaars (ed), A McBratney (ed) Global Soil MapDigital Soil Mapping from Country to Globe Boca Raton London CRC Press Taylor & Francis Group 2018) - Рр. 137-144 https://doi.org/10.1201/9781351239707 eBook ISBN9781351239707.
11. Национальный атлас почв Российской Федерации / Гл. ред. С.А. Шоба, отв. ред. И.О. Алябина, Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская, О.В. Чернова. - М.: Астрель: АСТ Москва, 2011. - 632 с.
12. Чернова, О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России с точки зрения сохранения разнообразия естественных почв [Электронный ресурс] / О.В. Чернова // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время, 2016, Т. 11, Вып. 1: Система планета Земля. - Стационарный сетевой адрес: 2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.42.
13. Прохоров И.С. Почвенные исследования в «Летописях природы» ООПТ федерального значения / Материалы Международной научной конференции I Никитинские чтения «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии в природных и антропогенных ландшафтах». - Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2020. - С. 112-116.
14. Самофалова И.А. Изучение почвенного покрова заповедных территорий / Материалы Международной научной конференции I Никитинские чтения «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии в природных и антропогенных ландшафтах». - Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2020. - С. 133-138.
15. Роль почвы в формировании и сохранении биоразнообразия / Отв. ред. Г.В. Добровольский, И.Ю. Чернов. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. - 274 с.
16. Прохоров И.С., Корнеевец К.В., Бычков С.А. Информационно-аналитический центр поддержки заповедного дела // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности, 2018, Т. 26, № 3. - С. 309-314. DOI 10.22363/2313-2310-2018-26-3-309-314.
17. Прохоров И.С., Корнеевец К.В. Новые направления развития особо охраняемых природных территорий // Агрохимический вестник, 2018, № 2. - С. 68-70. DOI 10.24411/0235-2516-2018-00032.
18. Присяжная А.А., Чернова О.В., Снакин В.В. Развитие системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ) - основа сохранения биологического разнообразия природных комплексов [Электронный ресурс] // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время, 2016, Т. 11, Вып. 1: Система планета Земля. - Стационарный сетевой адрес: 2227-9490e-aprovr_east11-21.2016.41.
19. Любченко О.В., Ливеровская Т.Ю. Арктические заповедники как резерваты природного и почвенно-генетиче-ского разнообразия // Красная книга почв и ее значение для охраны почвенного покрова: Материалы Всероссийской научной конференции 20-23 октября 2015 г. / отв. ред. И.В. Костенко; Никитский ботанический сад-Национальный научный центр. - Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2015. - С. 34-38.
20. Жангуров Е.В., Дубровский Ю.А., Дымов А.А. Характеристика почв и растительного покрова высотных поясов хребта Малды-Нырд (Приполярный Урал) // Известия Коми научного центра УрО РАН. Сыктывкар, 2012, Вып. 4 (12). - С. 40-48.
21. Кузьмин С.Б., Шаманова С.И., Казановский С.Г. Определение высотной поясности Западного Прибайкалья на основе анализа рельефа и дендрофлоры // География и природ. Ресурсы, 2012, № 4. - С. 137-149.
22. Коновалова М.Е., Кофман Г.Б, Коновалова А.Е. Сопряженность признаков рельефа и типов леса в горных условиях // География и природ. Ресурсы, 2015, № 2. - С. 177-182.
23. Самофалова И.А. Морфолого-генетические особенности почв на горе Хомги-Нел (Северный Урал, заповедник «Вишерский») // Пермский аграрный вестник, 2015, № 4. - С. 64-71.
24. Самофалова И.А. Разнообразие почв низкогорных ландшафтов и особенности их формирования на западном макросклоне Среднего Урала (заповедник «Басеги») // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник, 2017, № 3 (19). - С. 10-17.
25. Самофалова И.А., Шутов П.С. Геосистемно-бассейновый подход как основа изучения структуры почвенного покрова // Вестник Алтайского аграрного университета, 2017, № 1. - С. 49-57.
26. Старцев В.В., Жангуров Е.В., Дымов А.А. Характеристика почв высотных поясов хребта Яптикнырд (Приполярный Урал) // Вестник Томского государственного университета. Биология, 2017, № 38. - С. 6-27.
27. Прохоров И.С., Корневец К.В. Новые направления развития особо охраняемых природных территорий // Агрохимический вестник, 2018, № 2. - С. 68-70.
28. Орлянский Н.А. Мониторинг территории Дарвинского государственного природного биосферного заповедника // Агрохимический вестник, 2010, № 4. - С. 5-7.
29. Лузянина О.А., Самофалова И.А. Мониторинг гумусного состояния почв (на примере заповедника «Басеги») // Известия Самарского научного центра РАН, 2013, Т. 15, № 3(4). - С. 1349-1353.
30. Почвы заповедников и национальных парков Российской Федерации / Гл. ред. Г.В. Добровольский. - М.: изд. НИА-Природа - Фонд «Инфосфера», 2012. - 478 с.
31. Иванова Е.Н. Почвы Урала // Почвоведение, 1947, № 4. - С. 213-227.
32. Тифлов М.А. Почвы горных лугов Западного Урала: автореф. дисс. к.б.н. - Л.: Ленинградский государственный университет, 1952. - 18 с.
33. Коротаев Н.Я. Почвы Пермской области. - Пермь: Пермское книжное изд-во, 1962. - С. 247-268.
34. Почвенная карта РСФСР. Масштаб 1:2 500 000 / Гл. ред. В.М. Фридланд. М.: ГУГК, 1988.
35. Почвенный покров и земельные ресурсы Российской Федерации / Под ред. Л.Л. Шишова, Н.В. Комова, А.З. Родина, В.М. Фридланда. - М: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева РАСХН, 2001. - 400 с.
36. Ананко Т.В., Герасимова М.И., Конюшков Д.Е. Опыт обновления почвенной карты РСФСР Масштаба 1:2.5 млн в системе классификации почв России // Почвоведение, 2017, № 12. - С. 1411-1420.
37. Ананко Т.В., Герасимова М.И., Конюшков Д.Е. Почвы горных территорий в классификации почв России // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева, 2018, Вып. 92. - С. 122-146. ёга: 10.19047/0136-1694-2018-92-122-146
38. Летопись природы заповедника «Басеги». Книга 27 за 2013 г. -Гремячинск, 2014. - 320 с.
39. Летопись природы государственного природного заповедника «Басеги». Книга 30 за 2016. - Соликамск: Типограф, 2017. - 247 с.
40. Самофалова И.А. Почвенное разнообразие тундровых и гольцовых ландшафтов в заповеднике "Басеги" // Географический вестник, 2018, № 1. - С. 16-28.
41. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Эколого-генетическая характеристика почв горно-лесного пояса на Среднем Урале // Известия Самарского научного центра РАН, 2013,Т. 15, № 3(4). - С. 1426-1431.
42. Горчаковский П.Л. Растительный мир высокогорного Урала. - М.: «Наука», 1975. - С. 13-67.
43. Самофалова И.А., Трифонова Т.А., Шутов П.С. Почвенно-ландшафтное районирование территории заповедника «Басеги» на основе данных дистанционного зондирования земли / Цифровая география: материалы Всерос. науч. -практ. конференции с междунар. участием (г. Пермь, 16-18 сентября 2020 г.) / научные редакторы С.В. Пьянков, С.А. Бузмаков, Н.А. Калинин, Н.Н. Назаров, С.В. Копытов. - Пермь: Пермский государственный научно-исследовательский университет, 2020, Т. 1. - С. 158-162.
44. Самофалова И.А. Использование бассейнового подхода для изучения дифференциации растительного и почвенного покровов (хребет Басеги, Средний Урал) // География и природные ресурсы, 2020, N0 1. - С. 175-184. Б01: 10.21782/а1РЯ0206-1619-2020-1 (175-184).
45. Самофалова И.А. Геомоделирование почвенного покрова на основе обобщенного пространственного анализа территории заповедника «Басеги» (Средний Урал) // ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. - М.: Издательство Московского университета, 2020, Т. 26, Ч. 4. - С. 131-146. Б01: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-110-120.
46. Шоба С.А., Ковалева Н.О., Самофалова И.А., Лузянина О.А. Особенности пространственной дифференциации почв заповедника «Басеги» (Средний Урал) // Роль почв в биосфере: Труды Института экологического почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова / под ред. Н.О. Ковалевой. Вып. 14. - М.: МАКС Пресс, 2015. - С. 5-17.
47. Полевой определитель почв России. - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2008. - 182 с.
48. Антонова З.П., Скалабан В.Д., Сучилкина Л.Г. Определение содержания в почвах гумуса // Почвоведение, 1984, № 11. - С. 130-133.
49. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во МГУ, 2-е изд., 1970. - 488 с.
50. Розанов Б.Г. Почвенный покров земного шара. - М.: изд-во МГУ, 1977. - С. 71-79.
