Почвенный покров Государственного природного заповедника «Кузнецкий Алатау» Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 631.445

Смоленцев Б.А. Smolentsev B.A.

ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА «КУЗНЕЦКИЙ АЛАТАУ»

SOIL COVER OF STRICT NATURE RESERVE KUZNETSKY ALATAU

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН; г.Новосибирск. E-mail: pedolog@ngs.ru

Резюме. Описан почвенный покров Государственного природного заповедника «Кузнецкий Алатау». Почвенный покров представлен четырьмя стволами почвенной классификации: постлитогенного, синлитогенного, первичного и органогенного почвообразования. Приведена классификационная схема почв территории заповедника.

Abstract. The soil cover of strict nature reserve Kuznetsky Alatau is described. The classification scheme of soils is provided.

Ключевые слова: заповедник, Кузнецкий Алатау, почвы, почвенный покров. Key words: strict nature reserve, Kuznetsky Alatau, soils, soil cover.

Государственный природный заповедник (ГПЗ) «Кузнецкий Алатау» расположен в Кемеровской области и занимает центральную часть хребта Кузнецкий Алатау, входящего в состав Алтае-Саян-ской горной области. Площадь заповедника составляет 412900 га.

Заповедник расположен в труднодоступной местности, вдали от населенных пунктов и техногенных объектов, поэтому его природно-территориальные комплексы не подвергаются антропогенному и прямому техногенному воздействию. В связи с этим территория заповедника идеально подходит для ландшафтно-экологического мониторинга, как естественная фоновая территория в регионе с активным развитием угледобычи. В 2014 году были начаты работы по инвентаризации почвенного покрова заповедника.

В геоморфологическом отношении Кузнецкий Алатау представляет собой совокупность средне-высотных, носящих глыбовый характер горных массивов, разобщенных сложной системой глубоких речных долин (Трофимов, 1975).

Преобладающие почвообразующие породы - это бурые делювиальные бескарбонатные глины и суглинки с примесью щебнистого материала. Подстилающие (коренные) породы - алевролитовые и глинистые сланцы. На западных склонах хребтов они часто выходят на поверхность, а мощность делювиальных суглинков здесь составляет 10-100 см. Для восточных склонов характерно более глубокое погружение коренных пород и значительная мощность делювиальных отложений (более 3 м).

Распределение растительности в пределах горного хребта «Кузнецкий Алатау» носит поясной характер. Выделяют горно-лесной, субальпийский (подгольцовый) и горно-тундровый (гольцово-альпийский) растительные пояса (Седельников, 1979).

Почвенный покров ГПЗ «Кузнецкий Алатау» имеет хорошо выраженную корреляцию с растительностью, и его дифференциация также определяется вертикальной поясностью. Выделяются три высотные почвенные пояса, последовательно (снизу вверх) сменяющих друг друга: 1) буроземов и серых метаморфических почв горно-лесного пояса (на высотах менее 1200 м); 2) буроземов грубо-гумусовых с литоземами субальпийского пояса (на высотах 1200-1600 м); 3) литоземов грубогуму-совых гольцово-альпийского пояса (на высотах более 1600 м).

Почвенный покров заповедника представлен четырьмя высшими таксономическими рангами почвенной классификации: ствол постлитогенного почвообразования, ствол синлитогенного почвообразования, ствол первичного почвообразования и ствол органогенного почвообразования (Полевой определитель..., 2008). Педогенез постлитогенных почв происходит на сформировавшейся минеральной почвообразующей породе, процесс почвообразования не нарушается и не прерывается отложением свежего седиментационного материала. Почвы синлитогенного ствола характеризуются одновременным протеканием почвообразования и осадконакопления, что отражается в строении

почвенного профиля. Почвы ствола первичного почвообразования представляют собой рыхлый субстрат, лишь с поверхности затронутый почвообразованием. Развитие почвенного профиля ограничивают возраст почв (начальные стадии почвообразования), климатические условия или активное осадконакопление, препятствующие формированию полнопрофильных почв. Ствол органогенного почвообразования включает почвы, весь профиль которых или его большая часть состоит из органического материала, обычно из торфа любого ботанического состава и степени разложения. Присутствие на территории заповедника объектов, входящих в состав всех высших таксономических рангов почвенной классификации, свидетельствует о значительном разнообразии здесь почв и условий почвообразования. Всего на обследованной территории заповедника выделено 6 отделов, 20 типов и 39 подтипов почв (табл. 1).

Таблица 1

Классификационная схема почв ГПЗ «Кузнецкий Алатау»

Название типа и подтипа почвы Формула профиля

СТВОЛ ПОСТЛИТОГЕННОГО ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Отдел: Структурно-метаморфические почвы

Тип: Буроземы ^-БМ-С)

Буроземы типичные AY-BM-C

Буроземы элювиированные AY-AYel-BM-C

Буроземы глинисто-иллювиированные AY-BMi-C

Буроземы глееватые AY-BMg-Cg

Буроземы темнопрофильные AYu-BMu-Cu

Тип: Буроземы грубогумусовые (AY-BM-C)

Буроземы грубогумусовые типичные AO-BM-C

Буроземы грубогумусовые элювиированные AOel-BM-C

Буроземы грубогумусовые глинисто-иллювиированные AO-BMi-C

Буроземы грубогумусовые глееватые AO-BMg-Cg

Тип: Серые метаморфические (AY- AEL-БM-C)

Серые метаморфические типичные AY-AEL-BM-C

Серые метаморфические глинисто-иллювиированные AY-AEL-BMi-C

Серые метаморфические глееватые AY-AEL-БMg-Cg

Отдел: Глеевые

Тип: Глееземы (O-G-CG)

Глееземы типичные O-G-CG

Глееземы перегнойные Oh-G-CG

Глееземы окислено-глеевые O-Gox-G-CG

Тип: Торфяно-глееземы (Т-G-CG)

Торфяно-глееземы типичные Т-G-CG

Тип: Перегнойно-глеевые (H-G-CG)

Перегнойно-глеевые типичные H-G-CG

Иловато-перегнойно-глеевые Hmr-G-CG

Перегнойные окислено-глеевые H-Gox-G-CG

Отдел: Литоземы

Тип: Литоземы грубогумусовые (АО-(С)-Я)

Литоземы грубогумусовые типичные AO-C-R

Литоземы грубогумусовые метаморфизованные AO-Cm-R

Тип: Литоземы перегнойные (Н-(С)-Я)

Литоземы перегнойные типичные H-C-R

Литоземы перегнойные метаморфизованные H-Cm-R

Тип: Литоземы серогумусовые (АУ-(С)-Я)

Литоземы серогумусовые типичные AY-C-R

Литоземы серогумусовые метаморфизованные AY-Cm-R

Литоземы серогумусовые темнопрофильные AYu-Cu-R

Окончание таблицы 1 Классификационная схема почв ГПЗ «Кузнецкий Алатау»

Название типа и подтипа почвы Формула профиля

СТВОЛ СИНЛИТОГЕННОГО ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Отдел: Аллювиальные почвы

Тип: Аллювиальные гумусовые (AY-C~~)

Аллювиальные гумусовые типичные АУ'-С"

Аллювиальные гумусовые глееватые AYg-Cg~~

Тип: Аллювиальные перегнойно-глеевые (H-G-CG )

Аллювиальные перегнойно-глеевые типичные

Тип: Аллювиальные гумусовые глеевые (AY-G-CG )

Аллювиальные гумусовые глеевые типичные AY-G-CG~~

Аллювиальные гумусовые окислено-глеевые AY-Gox-CG~~

Тип: Аллювиальные торфяно-глеевые

Аллювиальные торфяно-глеевые типичные

СТВОЛ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Отдел: Слаборазвитые почвы

Тип: Петроземы (О-Я)

Петроземы типичные О-Я

Тип: Петроземы гумусовые (^-Я)

Петроземы гумусовые W-R

Тип: Слоисто-аллювиальные (О-С )

Слоисто-аллювиальные типичные О-С~~

Тип: Слоисто-аллювиальные гумусовые ^-С~~)

Слоисто-аллювиальные гумусовые типичные W-C~~

СТВОЛ ОРГАНОГЕННОГО ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Отдел: Торфяные почвы

Тип: торфяные олиготрофные (ТО-ТТ)

Торфяные олиготрофные типичные ТО-ТТ

Тип: торфяные эутрофные (ТЕ-ТТ)

Торфяные эутрофные типичные ТЕ-ТТ

Тип: торфяные эутрофные глеевые (ТЕ-ТТ^)

Торфяные эутрофные глеевые типичные ТЕ-ТТ^

Основной фон почвенного покрова горно-лесного пояса образуют буроземы типичные, в меньшей степени - серые метаморфические типичные и глинисто-иллювиальные почвы. Буроземы типичные формируются на склонах различной экспозиции под всеми типами леса. В местах близкого залегания к поверхности углеродосодержащих глинистых сланцев встречаются буроземы темно-профильные. Серые метаморфические почвы развиваются преимущественно в низкогорной части заповедника на абсолютных высотах до 600 м н.у.м. Приурочены в основном к выпуклым склонам всех экспозиций, также встречаются на ровных поверхностях невысоких водораздельных хребтов. Они характеризуются осветленным горизонтом AEL, расположенным в верхней части почвенного профиля. Горизонт AEL обогащен остаточным кремнеземом и имеет рыхлое сложение. Структура горизонта пылеватая, копролитово-пылеватая или мелкокомковато-пылеватая.

В переувлажненных лесных местообитаниях: пихтово-еловых и кедрово-пихтовых крупнотрав-но-вейниковых лесах - формируются серые метаморфические глееватые почвы. Они развиваются также под крупнотравно-вейниковыми лугами в верхней части ложбин стока на склонах водораздельных хребтов.

На склонах крутизной более 10-12° формируются литоземы серогумусовые типичные и мета-морфизованные. На седиментах, содержащих элюво-делювий углеродосодержащих сланцев, развиваются литоземы серогумусовые темнопрофильные. На особенно крутых склонах 20-30°, под разреженными кедрово-пихтовыми лесами, встречаются петроземы гумусовые. Наиболее распро-

страненная почвенная комбинация (ПК) таких участков - литоземы серогумусовые с петроземами гумусовыми в соотношении 4:1 соответственно. Почвенный покров ложбин стока образуют бурые глееватые почвы в комбинации с перегнойно-глеевыми почвами и с перегнойно-окисленно-глеевы-

На верхней границе горно-лесного пояса под различными типами леса преобладают буроземы типичные, которые встречаются в комбинации с литоземами серогумусовыми. Под лесами на склонах, где присутствуют кедр и ель, чаще всего формируются буроземы грубогумусовые типичные и их комбинации с литоземами грубогумусовыми метаморфизованными. В подгольцовом поясе под субальпийскими лугами формируются буроземы типичные и литоземы серогумусовые метаморфи-зованные.

Почвенный покров горно-тундрового пояса отличается от горно-таежного своей прерывистостью. Повсеместно на поверхность выходят плотные магматические и метаморфические породы геологического фундамента Кузнецкого Алатау. Обломочная кора выветривания плотных пород образует на склонах курумы, которые не являются почвенными образованиями. Соответственно почвенный покров здесь не образует континуума. Распределение почв зависит в первую очередь от мощности мелкоземистой толщи, а также от растительности, под которой они формируются.

Преобладающими почвами горно-тундрового пояса являются литоземы. Под ерниковой тундрой встречаются литоземы грубогумусовые метаморфизованные, под альпийскими лугами - литоземы серогумусовые метаморфизованные, реже буроземы грубогумусовые типичные маломощные.

Литоземы в заповеднике встречаются как в горно-таежном поясе, так и субальпийском и горно-тундровом. Однако для каждого из поясов имеются наиболее типичные почвенные разности. Так, например, в горно-тундровом поясе в наиболее холодных и влажных условиях формируются преимущественно литоземы с торфяным и грубогумусовым горизонтами. Литоземы серогумусовые закономерно встречаются в горно-таежном поясе, где они приурочены к крутым склонам (более 15 градусов). В субальпийском поясе литоземы серогумусовые занимают склоны различной крутизны и экспозиции. Здесь они часто образуют почвенные комбинации с буроземами. Литоземы перегнойные встречаются реже остальных типов и приурочены в основном к верхней части ложбинной сети в горно-таежном поясе.

На территории заповедника были выявлены три типа почв, относящихся к отделу глеевых: гле-еземы, торфяно-глееземы и перегнойно-глеевые почвы. Глееземы приурочены к подгольцовому и гольцовому поясам, где занимают, как правило, плоские заболоченные седловины, ложбины стока или долины мелких рек и ручьев. Развиваются они в условиях длительного застойного увлажнения под сырыми или заболоченными лугами, а также под заболоченными тундровыми сообществами. Они не образуют крупных ареалов, а входят в состав почвенных комбинаций с другими переувлажненными почвами. Торфяно-глееземы типичные распространены в долинах рек и ручьев, в заболоченных межгорных седловинах по окраинам болотных массивов. Перегнойно-глеевые - наиболее часто встречающийся на территории заповедника тип почв из отдела глееземов. Развиваются эти почвы под заболоченными и гигрофильными лугами в ложбинах стока на склонах хребтов, а также в долинах рек.

Аллювиальные почвы формируются в долинах крупных рек под кедрово-пихтовыми лесами или ивовыми зарослями на пойменном аллювии, который на разной глубине подстилается русловыми галечниками. Особенностью почв является регулярное отложение на поверхности поймы слоев свежего аллювия. Цикличность почвообразования проявляется в присутствии в профиле погребенных гумусовых горизонтов. Типы аллювиальных почв заповедника выделяются по характеру гумусового или органогенного горизонтов и по их сочетанию с глеевым горизонтом.

На обследуемой территории данный отдел представлен четырьмя типами (табл. 1). Аллювиальные гумусовые характеризуются хорошо развитым серогумусовым горизонтом AY мощностью 10-25 см. Под гумусовым горизонтом залегают слоистые аллювиальные отложения. Аллювиальные гумусовые глеевые отличаются присутствием глеевых горизонтов в слоистой толще. Аллювиальные перегнойно-глеевые развиваются в переувлажненных местообитаниях, поэтому в почвенном профиле регулярно возникают восстановительные условия, что обусловливает лишь частичную трансформацию растительных остатков и способствует аккумуляции органического вещества. В результате

в почвах образуется перегнойный горизонт. Аллювиальные торфяно-глеевые почвы формируются в еще более влажных условиях, чем аллювиальные перегнойно-глеевые. Возникающие в почвах анаэробные условия в еще большей степени тормозят трансформацию растительных остатков, вследствие чего они накапливаются в виде торфяного горизонта. Деление аллювиальных почв на подипы проводится по признакам дополнительных почвообразовательных процессов. Так были выделены аллювиальные гумусовые окислено-глеевые, в которых наряду с восстановительными процессами периодически проявляются и окислительные, вследствие чего верхняя часть глеевого горизонта окрашена в ржавые и охристые цвета. Однако чаще всего встречаются типичные разности.

Торфяные почвы на территории заповедника представлены тремя типами (табл. 1). Тип торфяные олиготрофные почвы встречается под сфагновыми болотами. Эти почвы характеризуются олиго-трофно-торфяным горизонтом ТО мощностью более 50 см, который состоит из остатков сфагновых мхов, степень разложения которых не превышает 50%. В течение значительной части вегетационного периода насыщен водой. Горизонт ТО постепенно сменяется органогенной породой ТТ. Торфяные эутрофные почвы встречаются повсеместно на территории заповедника как в горно-таежном, так и в гольцовом и подгольцовом поясах под осоковыми и лесными болотами. В горно-таежном поясе они приурочены к долинам рек, чаще всего к речным террасам. В гольцовом и подгольцовом поясах они обнаружены в долинах мелких рек и ручьев. Главный типодиагностический горизонт торфяных эутрофных почв - это ТЕ, или торфяный эутрофный. Мощность его также превышает 50 см. Торфяные эутрофные глеевые почвы по характеру верхнего горизонта ТЕ схожи с торфяными эутрофными, отличаются лишь меньшей мощностью (до 50 см) этого горизонта.

ЛИТЕРАТУРА

Полевой определитель почв России. - М.: Почвенн. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. - 182 с.

Седельников В.П. Флора и растительность высокогорий Кузнецкого Алатау. - Новосибирск: Наука, 1979. - 168 с.

Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. - Новосибирск: Наука, 1975. - 300 с.

УДК 58+59+91+631.4+502.7

Г 699

Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование. Труды Тигирекского заповедника. Вып. 7. Барнаул, 2015. 288 с.

Сборник содержит материалы представленные на Третьей всероссийской научно-практической конференции, посвященной 15-летию организации Тигирекского заповедника «Горные экосистемы Южной Сибири: Изучение, охрана и рациональное природопользование». Обобщены данные современных исследований природных комплексов Государственного заповедника «Тигирекский». Анализируется стратегия развития и функционирование системы особо охраняемых природных территорий Алтае-Саянского экорегиона. Рассматривается актуальные вопросы изучения рельефа, климата и почв горных территорий, изучения и охраны растительного и животного мира гор Южной Сибири, проблемы устойчивого развития регионов.

Сборник рассчитан на широкий круг специалистов, работающих в области биологии, экологии и охраны природы, а также всех, кому небезразличны проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов.

Редакционная коллегия:

Е.Н. Бочкарёва, Н.И. Быков, А.В. Волынкин, П.В. Голяков, Е.А. Давыдов (ответственный редактор), Н.Л. Ирисова, Т.М. Кругова, Т.А. Терехина

Рецензенты:

к. б. н. Е.Н. Бочкарева, к. б. н. Н.И. Быков, к. б. н. А.В. Волынкин, к. б. н. Е.А. Давыдов, к. б. н. Н.Л. Ирисова, к. б. н. И.В. Кудряшова, Э.Ю. Лущаев, д. б. н. М.М. Силантьева, д. б. н. Т.А. Терехина, д. б. н. С.М. Цыбулин, д. б. н. Д.В. Черных

ISBN

ISSN 2076-7390

©ФГБУ «Государственный природный заповедник «Тигирекский»