CC BY
72
Труды Карельского научного центра РАН № 6.2014. С.24-38
УДК 634.948:634.41
ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ РОССИЙСКО-ФИНЛЯНДСКОГО ПАРКА «ДРУЖБА»
Н. Г. Федорец, О. Н. Бахмет, А. Н. Солодовников
Институт леса Карельского научного центра РАН
Проведены исследования свойств почв и строения почвенного покрова, изучена взаимосвязь почв и типов леса российско-финляндского парка «Дружба». Для территорий, входящих в состав парка, составлены обзорные почвенные картосхемы М 1:50000. Показаны особенности почв и почвенного покрова участков парка в Финляндии и Республике Карелия.
К л ю ч е в ы е с л о в а: почвы, почвенный покров, картосхемы, гранулометрический состав, физико-химические свойства, содержание элементов питания.
N. G. Fedorets, O. N. Bakhmet, A. N. Solodovnikov. THE SOILS AND SOIL COVER OF THE RUSSIAN-FINNISH PARK "FRIENDSHIP"
Investigations of the soil properties and soil cover structure were carried out, the relationship between the soils and forest types of the Russian-Finnish park "Friendship" was studied. Soil survey maps M 1:50000 were made for the areas forming the park. The features of soils and soil cover are shown for the Finnish and Karelian areas of the park.
K e y w o r d s: soils, soil cover, map charts, granulometric composition, physical and chemical properties, content of nutrients.
Площадь лесных насаждений на северо-западе Европы постоянно сокращается, а леса испытывают все возрастающую антропогенную нагрузку. Российско-финляндский парк «Дружба» - это одна из территорий, где сохранились леса в малонарушенном состоянии, особенно в Карелии. Знание почвенных свойств и структуры почвенного покрова позволяет определить территории с неустойчивым почвенным покровом, нуждающиеся в особой охране.
Объекты и методы
Экологический парк «Дружба» расположен в северотаежной подзоне на пограничных территориях Финляндии и Республики Карелия, включает российский природный заповедник
«Костомукшский» и пять охраняемых природных территории в Финляндии. Обследованы почвы и почвенный покров территорий Исо-Па-лонен-Маариансяркят, Йуортанансало-Лапин-суо, Лентуа, Элимюссало, заповедника Улвин-сало на финляндской территории и заповедника «Костомукшский» на российской.
Для установления сочетаний почв в различных природных ландшафтах и взаимосвязи почв с типами леса проведены маршрутные исследования. На всех разновидностях почв были заложены почвенные разрезы, отобраны образцы почв и определены их морфологические и физико-химические показатели. Для территорий, входящих в состав парка, составлены почвенные картосхемы М 1:50000. Таксономическая принадлежность почв установлена по
региональной классификации [Морозова, 1991] и классификации ФАО-ЮНЕСКО [Почвенная карта..., 1990].
При составлении почвенных картосхем были использованы:
• карта четвертичных отложений Финляндии и северо-запада Российской Федерации и их сырьевых ресурсов М 1:100000, Хельсинки, 1993 [Четвертичные отложения., 1993];
• Matkailu - karta M 16200000, Helsinki, 1994;
• Почвенная карта Карело-Финской АССР М 1:500000, Петрозаводск, 1995 (авторский экземпляр);
• Почвенная карта М 1:1000000 [Biotic diversity., 2003].
• топографические карты территории Карелии М 1:500000, 1987-1988 [Топографическая карта., 1987, 1988];
• планы лесонасаждений на обследованные территории, предоставленные администрацией заповедника «Костомукшский» и Финляндского исследовательского Центра парка «Дружба».
Определение физико-химических показателей почв экологического парка «Дружба» проводилось по общепринятым методикам [Аринушки-на, 1970; Агрохимические методы., 1975].
Результаты и обсуждение
Почвенный покров
Российско-финляндский парк «Дружба» расположен в районе 63°25'- 64°40' с. ш. и 29°58'-30°33' в. д. Большая его протяженность обусловила разнообразие геоморфологического строения. Территория сложена протерозойскими породами, залегающими на трансформированном складчатом архейском основании. Архейские породы представлены гранитами и гранитогнейсами. Среди протерозойских пород встречаются как осадочные и метаморфические (глинистые сланцы, песчаники), так и вулканические (граниты, диабазы и др.). Большинство коренных пород покрыты толщей четвертичных отложений, однако выходы их на поверхность встречаются часто.
Сочетание двух основных процессов - дену-дационно-тектонического и аккумулятивно-ледникового - обусловило особенности рельефа. Глыбовые денудационно-тектонические кряжи и гряды обрамлены поясом возвышенных ступенчатых равнин. Абсолютные отметки поверхности кристаллических пород не превышают 280 м над уровнем моря. К югу абсолютные отметки снижаются до 150-200 метров. На территории проходят несколько моренных и
озовых гряд. Озерно-ледниковые равнины приурочены к крупным озерам: Ребольское, Лексозеро, Мидозеро [Кратц, 1963].
Четвертичные отложения представлены мореной, флювиогляциальными песками, реже зандровыми слоистыми отложениями и могут в отдельных случаях достигать 15 м. На вершинах гряд рыхлые отложения иногда отсутствуют или имеют мощность 0,3-0,5 м, что способствует образованию почв с маломощным профилем [Лукашов, Демидов, 2001]. Заболоченность района высокая, болота в основном мезотрофного и олиготрофного типов. Эв-трофные болота редки и приурочены к поймам рек. Растительный покров представлен сосновыми (70 %) и еловыми лесами, среди которых преобладают насаждения черничного типа. Скальные типы леса занимают около 8 % площади, 35 % территории приходится на долю болотных лесов и 10 % - заболоченных. Заболоченных и болотных лесов больше еловых, чем сосновых [Волков и др., 1995].
Почвенный покров парка «Дружба» характеризуется чрезвычайной пестротой и мелкокон-турностью, что связано с особенностями геоморфологии региона и частой сменой почво-образующих пород. В строении почвенного покрова принимает участие широкий спектр почв, но основу составляют различные роды подзолов (Podzols), глее-подзолистых (Gley Podzols) и торфяных почв (Histosols).
В связи с частыми выходами на дневную поверхность коренных пород на всей территории встречаются подбуры (Leptosols) и примитивные почвы (Litic Leptosols, Epy Leptosols).
Небольшое распространение в поймах крупных рек имеют аллювиальные почвы (Acid Fluvisols), а на побережьях крупных озер на песчаных и песчано-гравийных отложениях -оглеенные слабоподзолистые почвы (Gleyic Epy Podzols).
Почвенный покров моренных гряд денуда-ционно-тектонического ландшафта характеризуется сочетанием иллювиально-гумусово-железистых и иллювиально-гумусовых подзолов (Carbi-Ferric Podzols, Carbi-Gley Podzols) у подножья гряд и торфяными и торфяно-глее-выми почвами (Histosols, Gley Histosols) в запа-динных элементах рельефа.
На высоких вершинах гряд с выходами коренных пород распространены подбуры (Leptosols). Почвы флювиогляциальных равнин представлены сочетанием железистых подзолов (Ferric Podzols), торфянисто-глеевых почв (Gley Histosols), а также торфяных почв (Fibric Histosols), которые занимают пониженные элементы рельефа.
Почвенный покров озово-камовых и друмли-новых комплексов более сложен. Вершины этих образований занимают поверхностно подзолистые почвы (Epy Podzols), склоны и выположен-ные пространства, сложенные песками, покрывают подзолы иллювиально-железистые (Ferric Podzols), а западинные территории - торфяно-глеевые почвы (Gley Histosols). В глубоких понижениях сформировались торфяные почвы (Fibric Histosols), на окраинных частях болот -торфяно-глеевые почвы (Gley Histosols).
Почвенный покров отдельных участков парка «Дружба» на российской и финляндской территориях составляют аналогичные почвы, но доля участия каждой почвы различна.
Заповедник «Костомукшский» (64 30' с. ш., 30°15' в. д.) расположен на восточном склоне Западно-Карельской возвышенности, сложенной протерозойскими породами, залегающими на размытом складчатом архейском основании. Архейские породы представлены гранитами, грани-тогнейсами. Среди протерозойских пород встре-
Цвет
Наименование сочетаний почв
Lakes
Leptosols, Litic Leptosols, Epy Leptosols sandy
Epy Podzols and Ferric Podzols sandy
Ferric Podzols, Carbi-Ferric Podzols sandy and loamy, bouldary_
Carbi-Ferric Podzols, Ferri-Carbic Podzols, sandy and loamy, bouldary
Carbi- Gley Podzols sandy and loamy
Gley Histosols loamy and clay
Terri-Fibric Histosols
Fibric Histosols
Terric Histosols
Рис. 1. Заповедник «Костомукшский»
26
Рис. 2. Исо-Палонен
чаются диабазы, глинистые сланцы, песчаники [Кратц, 1963]. Из четвертичных отложений наиболее распространены моренные пески и супеси. Водно-ледниковые наносы, слагающие озы и зандровые равнины, представлены песками. Из позднеледниковых отложений распространены торфы, в основном переходного типа и только в проточных логах - низинного. Территория заповедника покрыта лесами, около 80 % - это сосновые, ельники встречаются в долинах рек и в межгрядовых понижениях. Наиболее распространенным типом леса является сосняк черничный. На выходах коренных пород и мощных песчаных отложениях распространены сосняки скальные.
Большое разнообразие почвообразующих пород и сильнопересеченный рельеф обусловили большую пестроту и мелкоконтурность почвенного покрова (рис. 1). Фон почвенного покрова суходолов составляют подзолы иллю-виально-гумусово-железистые (Carbi-Ferric Podzols), а болотных массивов - торфяные переходные и верховые почвы (Terri-Fibric Histosols, Fibric Histosols). Контактные зоны суходолов и болотных массивов заняты болотно-подзолистыми (Carbi-Gley Podzols) почвами различной степени оторфованности и оглее-ния. Особенностью почвенного покрова заповедника является широкое распространение небольшими массивами примитивных почв и подбуров (Leptosols, Litic Leptosols, Epy
Leptosols) на выходах коренных пород и элюво-делювии. В целом для заповедника характерна сложность и контрастность почвенного покрова, а также слабая дренированность территории. Частые выходы коренных пород на возвышенных массивах, а также варьирование механического состава моренных отложений еще больше усложняют структуру почвенного покрова. Более однородный почвенный покров приурочен к равнинным пространствам, сложенным флювиогляциальными отложениями.
Исо-Палонен-Маариансяркят (64°20' с. ш., 30°15' в. д.). Рельеф участка холмисто-грядовый, гряды представлены в основном друмлиновым комплексом, часто с высоким содержанием валунов. На территории много озер, которые в основной массе проточные. Заболоченность территории около 30 %. Минеральные почвы представлены подзолами иллювиально-желези-стыми песчаными сильно завалуненными (Ferric Podzols sandy bouldary) и подбурами каменистыми (Litic Leptosols) под сосняками брусничными и лишайниковыми. Из болотных почв распространены торфяные переходного типа (Terri-Fibric Histosols), и только отдельные массивы представлены торфяными верховыми почвами (Fibric Histosols). По окраинам болот встречаются подзолисто-болотные почвы, а именно торфянистые подзолы иллювиально-гумусовые (Carbi-Gley Podzols) (рис. 2).
А
Б
Рис. 3. Йуортанансало: А - северо-восточная часть, Б - юго-западная
Рис. 4. Лентуа
Йуортанансало-Лапинсуо (64°35' с. ш., 29°55' в. д.) - участок, расположенный к северу от Исо-Палонен, представляет собой холмистую равнину, сложенную гранитами, сверху перекрытыми моренными отложениями. Местами морена сильно размыта и поверхность почвы покрыта большим количеством валунов. Моренные холмы и друмлины чаще всего имеют вытянутую форму в направлении от северо-запада к юго-востоку. Все гряды окружены болотами. Заболоченность территории составляет 2030 %, а восточной части - 40 %. Почвенный покров северо-восточной части довольно разнообразен (рис. 3, а). Из минеральных почв преобладают подзолы иллювиально-железистые (Ferric Podzols), иллювиально-гумусово-желези-стые (Garbi-Ferr^ Podzols) и иллювиально-гумусовые (Carbi-Gley Podzols) под сосняками брусничными и черничными. Из болотных почв широкое распространение имеют торфяные верховые (Fibric Histosols). В почвенном покрове юго-западного участка (рис. 3, б) наряду с подзолами иллювиально-железистыми (Ferric Podzols) широко распространены подзолы ил-лювиально-железисто-гумусовые (Ferri-Garbic Podzols) на супесчаной морене под ельниками
черничными. Значительные площади заняты бо-лотно-подзолистыми (Carbi-Gley Podzols) и тор-фяно-глеевыми (Gley Histosols) почвами. Из болотных почв равное распространение имеют торфяные переходные (Terri-Fibric Histosols) и торфяные (Fibric Histosols) верховые. Низинные болотные почвы (Terric Histosols) встречаются реже, лишь по долинам рек.
Лентуа (64°15' с. ш., 29°40' в. д.) занимает территорию побережья и острова озера Лентуа. Из коренных пород распространены амфиболиты. К северу встречаются граниты, а на юго-западном берегу озера Лентуа - бороздчатые гранитогнейсы. Острова на озере Лентуа сложены гранитами. Из четвертичных отложений преобладают осадки донной морены. В северо-восточной части мощность рыхлых отложений не превышает 1 м, в северной части побережья озера с северо-запада на юго-восток проходит песчано-гравийный оз.
Почвенный покров представлен в основном подзолами иллювиально-железистыми под сосняками брусничными (рис. 4), распространены также торфянисто-глеевые (Gley Histosols) и торфяные переходные почвы (Terri-Fibric Histosols).
Рис. 5. Элимюссало
Элимюссало (64°20' с. ш., 30°27' в. д.). Коренные породы представлены гранитами. Из четвертичных пород преобладают песчаные и супесчаные отложения донной морены, здесь проходит несколько озовых гряд и друмлинов, сложенных завалуненными песками. Небольшая площадь занята размытой мореной, с большим выходом на поверхность крупных валунов. Рельеф холмисто-грядовый.
Среди наиболее высоких холмов - Е!ут1в-уаага (285 м над уровнем моря), 1_и1уауаага (270 м над уровнем моря) и др. Заболоченность территории очень высокая, особенно юго-восточной части. Преобладают болота переходного и верхового типов, в центре открытые, покрытые сфагновыми мхами с редкостойной сосной.
В почвенном покрове в восточной и юго-западной частях доминируют подзолы иллювиаль-но-железистые (Ferric Podzols) и иллювиально-гумусово-железистые песчаные (Carbi-Ferric Podzols sandy) под сосновыми брусничными и черничными лесами. В северо-западной и юго-восточной части наиболее распространены подзолы иллювиально-железисто-гумусовые супесчаные завалуненные (Ferri-Carbic Podzols loamy bouldary) под ельниками черничными и подзолы иллювиально-гумусово-железистые песчаные валунные (Carbi-Ferric Podzols sandy bouldary) под ельниками брусничными.
Из болотных почв наиболее часто встречаются торфяные переходного и верхового типов (Terri-Fibric Histosols, Fibric Histosols). В доли-
нах рек почвы перегнойные и торфяно-пере-гнойные низинного типа (Terric Histosols). В неглубоких понижениях распространены торфянистые иллювиально-гумусовые песчаные подзолы (Carbi-Gley Podzols sandy) под ельниками чернично-сфагновыми и кустарничково-сфаг-новыми (рис. 5).
Улвинсало (63°25' с. ш., 30°55' в. д.). Заповедник расположен в денудационно-тектони-ческом холмисто-грядовом ландшафте. Из коренных пород распространены гранитогнейсы, на севере - небольшие включения метабази-тов. Из четвертичных пород преобладают донная морена и флювиогляциальные отложения, представленные грубозернистыми песками.
На территории много друмлинов. Рельеф сильно пересеченный, встречаются выходы ко-
ренных пород. Заболоченность территории высокая, в северной части много болот осушено.
По почвенному покрову участок неоднороден. В южной части преобладают болотные торфяные переходные и верховые почвы. Возвышенные массивы сильно каменистые, здесь распространены подбуры (Leptosols) с маломощным почвенным профилем. На песчаных отложениях формируются маломощные иллю-виально-железистые подзолы (Ferric Podzols) и поверхностно-подзолистые почвы (Epy Podzols) под сосняками лишайниковыми и вересковыми. Центральная и западная части заняты подзолами иллювиально-железистыми (Ferric Podzols) и иллювиально-гумусово-железистыми (Carbi-Ferric Podzols) на сильно завалуненной морене под сосняками брусничными.
В восточной и северо-восточной части участка преобладают подзолы иллювиально-гуму-совые (Carbi-Gley Podzols) под ельниками черничными на супесчаной сильно завалуненной морене. Здесь же распространены болотные почвы верхового и переходного типов (Terri-Fibric Histosols, Fibric Histosols) (рис. 6).
Физико-химические свойства почв
Примитивные почвы и подбуры формируются на выходах скальных пород и характеризуются маломощной подстилкой, достигающей мощности 1, редко 2 сантиметра. Примитивные почвы состоят в основном из органогенного горизонта, залегающего на скальном основании. Профиль подбуров развит сильнее и может состоять из набора отличающихся друг от друга горизонтов. Под лесной подстилкой залегает горизонт А1, но он может отсутствовать, и тогда формируется элювиальный горизонт А2 или элювиально-иллювиальный А2В, ниже - В или ВС. Кислотность подстилок высокая (рН сол. 3,0-3,1) (табл. 1). Степень насыщенности основаниями лесных подстилок примитивных почв крайне низка, у подбуров этот показатель выше в несколько раз, однако с глубиной насыщенность почвы основания уменьшается. Зольность подстилок высокая, что связано не столько с зольными элементами, сколько с обогащенностью минеральными частицами. Следует отметить значительное накопление элементов питания и гумуса в органогенных горизонтах этих почв, однако с глубиной выявлено снижение количества подвижного фосфора.
На поверхностно-подзолистых почвах произрастают, как правило, низкопродуктивные сосновые леса. Исследованные поверхностно-подзолистые почвы формируются на плохо сортированных песчаных отложениях. Гранулометрический состав характеризуется преобладанием фракций крупного и среднего песка (79-93 %); ила и пыли всего около 3-3,8 %. Почвы в целом крупнопесчаного состава, количество физической глины менее 5 %. Крупнозернистые пески имеют рыхлое сложение, плотность их колеблется от 1,35 до 1,44 г/см3. В связи с незначительным содержанием физической глины пески имеют низкую гигроскопичность, водоудерживающая способность этих почв мала. Вследствие маломощности лесной подстилки (1,5-2 см) температура поверхностно-подзолистой почвы, особенно на поверхности, подвергается значительным колебаниям. Почвы сильнокислые (табл. 2), однако с глубиной обменная кислотность снижается. Степень насыщенности основаниями лесных подстилок средняя, с глубиной уменьшается сопряженно с показателями гидролитической кислотности. Поверхностно-подзолистые почвы бедны подвижным калием, но с глубиной наблюдается увеличение его содержания в связи с утяжелением гранулометрического состава. Почвы бедны доступным фосфором, что не характерно для почв Карелии в целом [Федорец и др., 2000]. Зольность лесных подстилок высокая в связи с наличием примеси минеральных песчаных фракций. При этом количество углерода в лесных подстилках высокое при слабой обес-
Таблица 1. Показатели физико-химических свойств слаборазвитых почв на территории парка «Дружба»
рН KCl ГК S V Р2О5 К2О Зольность или п.п.п.* N C
мг-экв./100 г % мг/100 г %
Примитивная почва** А0 (Epy Leptosols***, O)
Среднее 3,3 49,8 0,23 0,44 18,1 31,4 58,2 1,37 21,7
Макс. 3,5 52,6 0,3 0,51 21,8 60,1 64,5 2,0 26,8
Мин. 3,2 48,1 0,2 0,40 10,6 14,0 52,0 0,71 16,9
Станд. откл. 1,5 2,5 0,06 0,06 5,5 25,1 6,3 0,65 4,9
Подбур (LeptosolsJ А0 (O)
Среднее 3,19 25,7 75,3 78,3 18,5 14,8 28,6 1,3 34,2
Макс. 3,50 33,2 110,7 116,0 45,0 28,0 46,1 2,5 41,1
Мин. 3,0 21,8 52,0 54,3 5,0 7,2 14,6 0,5 24,7
Станд. откл. 0,2 5,5 27,2 28,8 19,5 9,9 14,3 0,9 7,5
А1 (А2, А2В) (Ah, Е, EBs)
Среднее 3,3 14,7 12,4 40,6 5,4 15,7 23,3 0,37 9,8
Макс. 3,4 22,1 34,5 115,1 15,0 22,2 60,0 0,97 27,7
Мин. 3,2 2,0 1,3 2,8 0,49 11,5 2,2 0,07 0,80
Станд. откл. 0,1 11,0 19,1 64,3 8,4 5,7 31,9 0,52 15,5
В (ВС) ^s, R)
Среднее 3,0 14,7 2,4 8,9 4,2 30,6 3,8 0,29 0,9
Макс. 3,2 20,8 4,0 11,4 6,3 46,8 6,9 0,4 1,7
Мин. 2,9 2,5 1,6 7,1 0,2 1,7 1,5 0,07 0,50
Станд. откл. 0,18 9,0 1,2 1,9 2,9 21,6 2,4 0,16 0,59
Примечание. Здесь и далее: * п.п.п. - потеря при прокаливании; "Региональная классификация [Морозова, 1991]; *** [Почвенная карта..., 1990].
печенности их азотом. Отношение О/Ы широкое, что свидетельствует о низкой степени разложения подстилок.
Подзолы иллювиально-железистые являются одними из наиболее распространенных почв на обследованной территории. На них произрастают в основном воронично-брусничные сосновые леса. В составе гранулометрических фракций преобладает средний песок (37-69 %). Количество илистой фракции несколько выше, чем у поверхностно-подзолистых почв, но все-таки остается низким (3,6-4,3 %), а содержание физической глины составляет всего лишь 4,9-5,5 %. Подобный гранулометрический состав свидетельствует о хорошей водопроницаемости, низкой водоудерживающей способности и хорошей аэрации этих почв. Почвы кислые, особенно лесные подстилки (табл. 3). Подзолы иллювиаль-но-железистые характеризуются более значительным содержанием углерода и общего азота в лесных подстилках по сравнению с поверхностно-подзолистыми почвами и низкими аналогичными показателями в минеральных горизонтах. Четко выражено биогенное накопление подвижных соединений фосфора и калия, причем распределение калия в профиле почв носит элювиально-иллювиальный характер.
Подзолы иллювиально-гумусово-желези-стые и иллювиально-железисто-гумусовые -это наиболее распространенные почвы на территории парка «Дружба». Следует отметить, что эти роды подзолов являются почвами, занимающими автоморфные позиции в ландшафтах на всей территории северотаежной подзоны как Карелии, так и Финляндии. Изучение гранулометрического состава этих почв показало, что преобладающими фракциями подзолов иллювиально-гумусо-во-железистых являются фракции мелкого и среднего песка (37-49 %), хотя количество крупнопесчаной фракции остается высоким. Содержание пыли и ила - 3,6-4,3 %, а физической глины - может достигать 7,0 %. Эти почвы характеризуются лучшей водоудержи-вающей способностью и более благоприятным водно-воздушным режимом, что сказывается на общем почвенном плодородии, и здесь произрастают более продуктивные сосняки и ельники воронично-черничные. Мощность подстилки достигает 4-5 см. Почвы сильнокислые, особенно высокую кислотность имеют органогенные горизонты (табл. 4). Для гумусово-железистых подзолов характерно резкое снижение кислотно-
Таблица 2. Показатели физико-химических свойств песчаных поверхностно-подзолистых почв (Epy Podzols sandy) на территории парка «Дружба»
рН KCl ГК S V Р2О5 К2О Зольность или п.п.п N C
мгэкв./100 г % мг/100 г %
Среднее 3,2 11,4 32,8
Макс. 3,4 15,9 51,0
Мин. 3,0 3,2 11,4
Станд.откл. 0,20 4,36 18,3
Среднее 3,7 6,8 2,3
Макс. 3,9 16,1 3,7
Мин. 3,6 2,2 1,6
Станд.откл. 0,1 8,1 1,2
Среднее 3,3 17,2 0,7
Макс. 4,5 37,3 1,0
Мин. 1,3 2,1 0,5
Станд.откл. 1,8 18,1 0,3
Среднее 4,9 26,1 0,7
Макс. 5,2 56,6 1,0
Мин. 4,7 9,3 0,4
Станд.откл. 0,2 26,5 0,3
Среднее 4,9 23,6 0,5
Макс. 5,2 41,2 0,8
Мин. 4,8 10,2 0,2
Станд.откл. 0,2 15,9 0,3
Среднее 4,9 14,1 0,5
Макс. 5,0 20,6 0,8
Мин. 4,6 6,5 0,3
Станд.откл. 0,2 6,3 0,3
А0 (O)
47,3
4,7 9,4
5,0 12,7
4,0 4,7
0,58 2,9
А0А2 (OE)
0,1 4,8
0,3 11,9
0,1 0,1
0,2 6,3
А2В (EBs)
0,8 14,6
1,2 23,1
0,2 5,5
0,5 8,8
Bf (Bs)
2,0 38,4
3,0 57,7
1,3 22,8
0,9 17,8
В2 (Bs2)
0,8 30,4
1,0 35,7
0,4 21,0
0,4 8,1
ВС (ВС)
0,9 46,3
1,4 47,0
0,7 45,2
0,3 0,8
20,6
0,78
34,8
63,2
21,6
1,04
38,0
32,8
9,4
0,49
0,78
14,7
1,0
0,27
4,45
3,7
1,7
0,05
0,59
4,9
2,4
0,08
0,89
2,2
1,2
0,02
0,37
1,3
0,7
0,03
0,27
4,1
1,4
0,06
1,78
5,0
1,8
0,08
3,05
3,4
0,7
0,04
0,31
0,8
0,6
0,02
1,4
3,3
0,6
0,02
1,6
4,4
0,8
0,03
3,4
2,2
0,4
0,02
0,1
1,1
0,2
0,01
1,7
1,7
0,17
0,03
0,7
1,9
0,19
0,08
1,3
1,5
0,13
0,01
0,06
0,2
0,03
0,04
0,61
1,1
0,08
0,02
0,40
1,7
0,19
0,06
0,62
0,8
0,03
0,01
0,05
0,4
0,07
0,02
0,26
33
Таблица 3. Показатели физико-химических свойств песчаных иллювиально-железистых подзолов (Ferric Podzols sandy) на территории парка «Дружба»
рН KCl ГК S V Р2О5 К2О Зольность или п.п.п N С
мг-экв./100 г % мг/100 г %
АО (O)
Среднее 3,1 29,3 40,2 97,3 20,5 16,3 13,5 1,7 41,9
Макс. 3,2 66,9 57,2 118,1 38,7 27,3 16,4 2,2 46,1
Мин. 3,0 10,6 31,7 70,2 8,4 10,7 10,0 1,0 35,8
Станд.откл. 0,1 32,5 14,7 24,5 16,0 9,5 3,2 0,6 5,0
А2(Е)
Среднее 3,7 6,8 2,3 3,7 0,13 4,8 1,7 0,05 0,59
Макс. 3,9 16,1 3,6 4,9 0,30 11,9 2,4 0,08 0,89
Мин. 3,6 2,2 1,6 2,2 0,00 0,01 1,2 0,02 0,37
Станд.откл. 0,1 8,0 1,2 1,4 0,15 6,3 0,7 0,03 0,27
Bf(Bs)
Среднее 4,3 36,4 2,1 4,8 1,8 22,2 2,3 0,07 0,54
Макс. 4,5 68,5 3,9 7,2 3,8 34,2 3,2 0,12 0,62
Мин. 3,9 20,3 1,2 2,8 0,4 12,5 1,8 0,02 0,46
Станд.откл. 0,3 27,8 1,6 2,3 1,8 11,0 0,7 0,05 0,08
В2 (Bs2)
Среднее 5,0 33,9 1,3 1,9 0,7 27,8 1,0 0,10 0,20
Макс. 5,1 43,2 2,3 2,5 1,1 37,2 1,7 0,20 0,30
Мин. 4,9 29,3 0,8 1,0 0,4 13,8 0,7 0,01 0,11
Станд.откл. 0,1 8,0 0,8 0,8 0,4 12,3 0,6 0,11 0,1
ВС (BC)
Среднее 4,7 54,4 1,2 1,4 0,5 25,2 0,4 0,04 0,14
Макс. 4,9 101,3 2,5 1,7 0,7 29,2 0,5 0,07 0,26
Мин. 4,6 30,9 0,5 1,1 0,3 18,8 0,2 0,01 0,02
Станд.откл. 0,2 40,6 1,2 0,3 0,2 5,6 0,2 0,03 0,12
Таблица 4. Показатели физико-химических свойств песчаных иллювиально-гумусово-железистых подзолов (Carbi-Ferric Podzols sandy) на территории парка «Дружба»
рН KCl ГК S V Р2О5 К2О Зольность или п.п.п N С
мг-экв./100 г % мг/100 г %
АО (O)
Среднее 3,0 25,0 70,4 91,6 9,3 9,5 16,9 2,0 32,9
Макс. 3,8 37,4 105,4 125,5 25,0 30,0 25,1 4,0 46,5
Мин. 2,7 16,2 31,0 39,7 1,4 1,7 11,1 0,9 14,9
Станд.откл. 0,4 7,1 27,5 34,9 9,6 10,8 5,4 1,40 13,5
А2 (Е)
Среднее 3,5 1,0 1,4 4,8 0,4 7,2 1,5 0,04 0,72
Макс. 3,9 1,8 2,0 7,2 1,2 23,1 2,3 0,09 1,04
Мин. 3,3 0,4 0,8 3,1 0,0 0,0 0,4 0,01 0,30
Станд.откл. 0,2 0,5 0,4 1,4 0,6 10,0 0,8 0,03 0,27
Bhf (Bhs)
Среднее 4,8 14,5 1,9 5,5 1,2 17,8 5,6 0,11 1,49
Макс. 5,0 25,6 5,9 6,8 2,5 34,6 8,2 0,19 1,65
Мин. 4,7 5,4 0,8 3,4 0,1 0,0 3,8 0,04 1,22
Станд.откл. 0,1 7,7 2,0 1,2 1,1 15,1 1,6 0,06 0,17
Bf(Bs)
Среднее 5,2 31,2 0,8 2,5 0,6 13,7 2,4 0,05 0,63
Макс. 5,5 40,0 1,4 3,4 1,6 35,9 5,1 0,14 1,40
Мин. 4,9 18,2 0,4 1,6 0,1 0,1 1,1 0,01 0,26
Станд.откл. 0,3 9,2 0,4 0,8 0,8 18,8 1,8 0,05 0,47
ВС(BC)
Среднее 5,0 15,7 0,5 1,7 0,6 22,5 1,0 0,03 0,24
Макс. 5,1 21,4 0,6 1,8 1,2 40,0 2,1 0,07 0,42
Мин. 4,8 11,3 0,2 1,5 0,2 10,4 0,2 0,01 0,13
Станд.откл. 0,1 5,2 0,2 0,2 0,6 15,5 1,0 0,03 0,16
сти в нижележащих минеральных горизонтах. Степень насыщенности основаниями также резко снижается с глубиной. Содер-
жание подвижных соединений фосфора и калия низкое, но количество калия возрастает в минеральных горизонтах. Лесные под-
Таблица 5. Показатели физико-химических свойств песчаных и супесчаных иллювиально-железисто-гумусовых подзолов (Feiri-СагЬю Podzols sandy) на территории парка «Дружба»
ГК S V Р2О5 К2О Зольность N C
рН KCl или п.п.п
мг-экв./100 г % мг/100 г %
А0 (O)
Среднее 2,8 34,4 85,4 115,7 9,5 7,9 9,3 3,41 46,18
Макс. 2,9 55,5 111,1 128,3 15,2 13,7 11,9 4,18 48,01
Мин. 2,8 15,8 56,7 95,5 6,6 4,9 6,5 2,09 44,86
Станд.откл. 0,1 20,0, 27,3 17,72 4,9 5,0 2,7 1,15 1,64
А2 (Е)
Среднее 3,4 0,9 1,2 4,0 0,01 0,01 1,1 0,10 17,2
Макс. 3,5 1,4 1,8 5,2 0,01 0,01 1,6 0,18 50,8
Мин. 3,3 0,2 0,4 2,4 0,01 0,01 0,7 0,04 0,39
Станд.откл. 0,1 0,6 0,7 1,4 0,001 0,001 0,5 0,07 29,1
Bfh (Bsh)
Среднее 4,5 3,0 1,9 9,7 2,7 24,3 8,3 0,19 2,51
Макс. 4,9 6,2 2,3 13,9 4,0 39,3 10,2 0,25 2,89
Мин. 4,2 1,3 1,3 5,5 0,6 4,3 6,5 0,16 1,85
Станд.откл. 0,3 2,7 0,6 4,2 1,8 18,0 1,9 0,05 0,58
Bf(Bs)
Среднее 5,3 16,7 1,0 2,7 4,6 49,0 3,3 0,08 0,86
Макс. 5,5 27,4 1,7 3,8 7,7 77,0 6,8 0,12 1,36
Мин. 5,2 6,9 0,2 2,1 0,2 8,6 1,2 0,06 0,44
Станд.откл. 0,2 10,3 0,8 0,9 3,9 35,8 3,1 0,03 0,46
BCg (BCg)
Среднее 5,0 31,5 0,9 1,6 0,3 9,8 0,5 0,03 0,22
Макс. 5,3 43,9 1,2 1,9 0,8 29,5 0,7 0,06 0,24
Мин. 4,9 19,8 0,2 1,4 0,0 0,0 0,2 0,02 0,20
Станд.откл. 0,2 12,1 0,6 0,3 0,5 17,0 0,3 0,02 0,02
Таблица 6. Показатели физико-химических свойств песчаных и супесчаных торфянистых иллювиально-гумусовых подзолов (Histic-Gley Podzols sandy) на территории парка «Дружба»
ГК S V Р2О5 К2О Зольность N C
рН KCl или п.п.п
мг-экв./100 г % мг/100 г %
АО (O)
Среднее 2,9 44,4 104,4 145,8 29,3 16,7 15,2 2,8 45,3
Макс. 3,5 60,9 142,1 173,0 70,0 41,4 19,4 4,3 49,0
Мин. 2,7 18,7 64,6 99,1 4,5 2,8 12,8 1,0 40,4
Станд.откл. 0,4 18,1 34,4 32,3 30,1 17,7 2,9 1,7 4,0
А2 (Е)
Среднее 3,4 2,4 1,4 4,6 0,5 9,1 1,3 0,04 0,73
Макс. 3,7 7,8 2,2 5,1 1,4 25,9 2,2 0,07 1,23
Мин. 3,1 0,56 1,0 4,0 0,01 0,01 0,69 0,01 0,38
Станд.откл. 0,2 0,07 0,62 0,57 0,70 13,0 0,74 0,04 0,43
Bh (Bh)
Среднее 4,4 3,0 3,4 12,4 1,6 12,4 9,9 0,75 3,54
Макс. 4,6 4,1 5,7 19,5 2,4 17,2 12,4 2,26 4,10
Мин. 4,0 2,4 1,7 8,7 1,0 4,9 8,8 0,15 2,96
Станд.откл. 0,3 0,8 1,7 4,9 0,7 5,8 1,6 1,01 0,62
Bfg (Bsg)
Среднее 4,8 25,2 1,0 3,7 1,0 18,1 3,3 0,11 0,70
Макс. 5,2 54,0 1,9 4,1 2,1 33,5 3,8 0,26 1,22
Мин. 4,2 4,4 0,6 3,3 0,0 0,0 2,7 0,03 0,37
Станд.откл. 0,5 25,7 0,7 0,4 1,0 16,9 0,5 0,13 0,45
BCg (BCg)
Среднее 5,0 28,7 0,6 2,0 4,6 29,0 1,1 0,03 0,33
Макс. 5,4 42,2 0,6 2,1 13,9 86,9 1,3 0,03 0,40
Мин. 4,7 6,9 0,6 1,9 0,0 0,0 0,8 0,02 0,27
Станд.откл. 0,3 19,1 0,0 0,1 8,0 50,2 0,3 0,01 0,07
стилки этих почв богаче азотом, чем подзо- узкое, что свидетельствует о более высо-лы железистые и поверхностно-подзоли- ком уровне минерализации органического стые почвы, отношение С/Ы в них более вещества.
Таблица 7. Показатели физико-химических свойств торфяных и торфяно-глеевых почв (Fibric Histosols, Fibric-Gley Histosols) на территории парка «Дружба»
рН KCl ГК S V РА К2О Зольность или п.п.п N C
мг-экв./100 г % мг/100 г %
Торфяная переходная (Fibric Histosols)
ТО (O)
Среднее 2,9 19,2 112,2 151,3 7,4 4,9 4,9 1,7 73,2
Макс. 2,9 20,0 169,0 167,0 8,9 6,9 7,4 3,7 88,6
Мин. 2,8 18,6 61,0 119,8 6,7 3,9 3,3 0,7 42,5
Станд.откл. 0,1 0,7 54,2 27,2 1,3 1,7 2,2 1,7 26,6
Т1 (H1)
Среднее 2,9 14,5 83,5 153,1 8,2 5,0 5,5 0,6 67,1
Макс. 2,9 19,0 134,0 155,2 11,2 6,7 10,3 0,7 82,9
Мин. 2,8 12,0 55,0 152,0 6,7 4,2 2,8 0,3 35,9
Станд.откл. 0,1 3,9 43,8 1,9 2,6 1,5 4,2 0,2 27,0
Т2 (Н2)
Среднее 2,8 10,8 26,1 114,2 7,4 7,3 3,3 1,1 70,8
Макс. 2,9 17,0 47,0 142,0 9,1 13,4 5,3 1,5 88,6
Мин. 2,7 6,0 11,3 58,5 6,6 4,2 1,6 0,3 35,2
Станд.откл. 0,1 5,6 18,6 48,2 1,4 5,3 1,9 0,7 30,8
Т3 (Н3)
Среднее 3,1 4,2 7,1 18,8 10,3 8,6 7,1 3,9 35,1
Макс. 3,3 6,0 12,0 40,0 17,3 13,6 8,9 9,9 87,1
Мин. 2,9 2,6 4,3 5,9 6,6 4,4 4,7 0,4 7,4
Станд.откл. 0,2 1,7 4,3 18,5 6,1 4,7 2,2 5,2 45,0
Торфяно-гпеевая почва (Fibric-Gley Histosols)
Т0
Среднее 3,5 22,7 137,4 65,7 28,0 32,6 10,6 1,5 44,5
Макс. 4,1 43,0 272,0 107,1 43,0 53,5 16,7 1,7 46,5
Мин. 3,2 6,1 51,2 35,6 0,01 0,01 6,3 1,4 40,8
Станд.откл. 0,5 18,7 118,1 37,1 24,3 28,6 5,4 0,2 3,2
Т1
Среднее 3,6 14,1 111,3 64,4 32,1 30,4 49,4 1,4 39,0
Макс. 3,8 20,2 144,0 69,6 47,0 43,1 101,0 1,8 45,0
Мин. 3,3 6,1 53,0 59,4 4,4 5,9 6,2 1,2 31,8
Станд.откл. 0,3 7,2 50,6 5,1 24,0 21,2 47,9 0,4 6,7
Т2
Среднее 3,4 12,8 69,8 61,7 17,0 21,2 13,2 0,8 36,4
Макс. 3,8 16,0 112,0 74,2 23,0 26,6 29,6 1,1 39,1
Мин. 2,7 9,4 11,3 52,5 9,1 13,4 1,6 0,3 35,0
Станд.откл. 0,6 3,3 52,3 11,2 7,2 6,9 14,6 0,4 2,3
G
Среднее 4,0 7,0 9,7 9,3 9,8 45,0 4,7 0,2 3,5
Макс. 4,4 11,0 17,8 14,0 16,0 85,8 5,0 0,3 4,0
Мин. 3,4 2,2 4,4 2,6 0,01 0,01 4,0 0,2 2,6
Станд.откл. 0,6 4,5 7,1 6,0 8,6 43,0 0,6 0,1 0,8
Подзолы иллювиально-железисто-гумусо-вые характеризуются еще более высокой кислотностью, чем предыдущие почвенные разности, особенно это касается лесных подстилок, где рН солевой вытяжки составляет 2,82,9. Для этих почв типично значительное накопление гумуса в подстилке и иллювиальном горизонте (табл. 5), а также, соответственно, и общего азота. Однако количество подвижных соединений фосфора и калия низкое. Надо отметить широкое распространение этих почв в северотаежной подзоне Карелии и Финляндии на территориях с периодическим переувлажнением. Здесь, в северной тайге, в отличие от среднетаежной подзоны, где эти почвы образуются на тонкозернистых песках, подсти-
лаемых отложениями более тяжелого гранулометрического состава, они могут формироваться и в мезоморфных условиях на грубой песчаной морене. В нижней части профиля зачастую почвы оглеены. На них произрастают сосняки и ельники воронично-черничные влажные.
Торфянистые подзолы иллювиально-гумусо-вые относятся к подзолисто-болотным переувлажненным почвам и распространены довольно широко. Они занимают окраинные части болот и нижние части склонов моренных гряд и холмов. На них могут произрастать в основном сосняки долгомошные и багульниково-сфагновые. Эти почвы характеризуются резко дифференцированным профилем по окраске, связанной с ярко выраженным элювиально-иллювиальным процес-
сом. Лесные подстилки - большой мощности (до 6-8 см) и оторфованы, нижняя часть профиля оглеена. Почвы кислые, особенно это касается органогенного горизонта (табл. 6). Высоки показатели гидролитической кислотности, но при этом и степени насыщенности основаниями. Отмечено биогенное накопление подвижных соединений фосфора, а калия больше в нижележащих минеральных горизонтах. Значительное накопление органического вещества в лесных подстилках не приводит к обогащению верхней части профиля почвы азотом. Диагностическим признаком этих почв является высокое накопление гумуса в иллювиальном горизонте Bh. Отношение С/N в подстилках низкое, что свидетельствует о слабой степени минерализации подстилок в условиях избыточного увлажнения.
Болотные почвы занимают около трети площади всей обследованной территории. Встречаются болотные почвы верхового, переходного и редко - низинного типов, каждый из которых подразделяется на торфяно-глеевые с мощностью торфа до 50 см и торфяные -с мощностью торфа более 50 см. Болотные почвы чаще всего представлены торфяными и торфяно-глеевыми переходными.
Торфяные почвы переходного типа широко распространены как в северотаежной, так и в среднетаежной подзонах. Образуются они в результате эволюции низинных болотных почв, верхние горизонты которых теряют связь с минерализованными грунтовыми водами. Основной признак обеднения - появление в растительном покрове сфагновых мхов. Торфяные горизонты различаются по степени деструкции, составу и свойствам. Верхний горизонт имеет сильнокислую реакцию, зольность верхних горизонтов составляет 3,3-4,9, а нижних - около 7 % (табл. 7). Содержание фосфора и калия низкое, что характерно для этого типа почв, углерода - выше, чем в торфяно-глеевых почвах, а количество азота находится на том же уровне.
Торфяно-глеевые почвы развиваются на окраинных частях болот мезоморфного типа. Мощность подстилки колеблется в широких пределах (10-18 см), торфяная залежь - не более 50 см, минеральный горизонт G может быть как глинистым, так и песчаным. Верхние органогенные горизонты неоднородны по степени разложения и характеризуются высокой зольностью. Почвы кислые, особенно в верхней части профиля, здесь же и довольно высокая степень насыщенности основаниями (см. табл. 7). Содержание фосфора и калия среднее, в минеральном горизонте количество калия возрастает. Высокое содержание углерода и азота свидетельствует о значительном уровне плодородия этих почв.
Заключение
Проведенные исследования почв и почвенного покрова российско-финляндского парка «Дружба» позволили выявить обширный набор почвенных типов, характерных для северной тайги. Здесь формируются подзолистые, подзолисто-болотные и болотные почвы. В связи с частыми выходами на дневную поверхность кристаллических пород в почвенном покрове встречаются примитивные почвы и подбуры. Все автоморфные почвы характеризуются песчаным гранулометрическим составом, высоким содержанием крупнопесчаных фракций и каменистых включений. Почвы сильнокислые, бедны подвижными соединениями фосфора, а в отдельных случаях - калия.
Строение почвенного покрова участков парка имеет свои особенности, связанные со строением рельефа и распространением различных почвообразующих пород. Для заповедника «Костомукшский» характерна слабая дренированность территории и большое разнообразие почв различной степени увлажнения. Среди автоморфных почв преобладают подзолы иллювиально-железисто-гумусовые, часто встречаются выходы на дневную поверхность коренных пород с примитивными почвами. Для территории Исо-Палонен-Маа-риансяркят характерна высокая заболоченность территории, в связи с чем встречается большое разнообразие болотных и болотно-подзолистых почв. На суходолах преобладают каменистые песчаные иллювиально-желе-зистые подзолы. Йуортанансало-Лапинсуо характеризуется преобладанием подзолов иллювиально-железистых и иллювиально-гумусово-железистых сильнокаменистых. На охраняемой территории Лентуа преобладают подзолы иллювиально-железистые песчаные каменистые. Для охраняемой территории Элимюссало характерно большое разнообразие подзолов различных родов и уровня увлажнения - от подзолов иллювиально-железистых до полугидроморфных торфянистых подзолов иллювиально-гумусовых. Для заповедника Улвинсало характерно распространение подбуров, довольно редко встречающихся в северной тайге, кроме того, часто встречаются поверхностно-подзолистые почвы и маломощные иллювиально-железистые и иллювиально-гумусово-желе-зистые подзолы.
На всей территории парка встречаются гидроморфные почвы: торфяные и торфяно-глеевые.
Литература
Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.
Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Наука, 1970. 491 с.
Волков А. Д., Громцев А. Н., Еруков Г. В. и др. Экосистемы ландшафтов запада северной тайги. Петрозаводск: КарНЦ РАН,1995. 194 с.
Кратц К. О. Геология карелид Карелии. М.; Л., 1963. 210 с.
Лукашов А. Д., Демидов И. Н. Условия формирования рельефа и четвертичных отложений Карелии в поздне- и послеледниковье, как основа становления современной природной среды // Труды КарНЦ РАН. Серия Б - Биология. Петрозаводск, 2001. Вып. 2. С. 3-11.
Морозова Р. М. Лесные почвы Карелии. Л.: Наука, 1991. 184 с.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Федорец Наталия Глебовна
зав. лаб. лесного почвоведения и микробиологии, д. с.-х. н. Институт леса Карельского научного центра РАН ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия, 185910
эл. почта: fedorets@krc.karelia.ru тел.: 89212281189
Бахмет Ольга Николаевна
ведущий научный сотрудник, к. б. н.
Институт леса Карельского научного центра РАН
ул. Пушкинская,11, Петрозаводск, Республика Карелия,
Россия, 185910
эл. почта: bakhmet@krc.karelia.ru тел.: (8142) 768160
Солодовников Антон Николаевич
ведущий почвовед лаборатории лесного почвоведения и микробиологии
Институт леса Карельского научного центра РАН
ул. Пушкинская,11, Петрозаводск, Республика Карелия,
Россия, 185910
эл. почта: solod@krc.karelia.ru
тел.: 89535295866
Почвенная карта мира. Пересмотренная легенда. ФАО-ЮНЕСКО. Рим, 1990. МГУ. 136 с.
Романов А. А. О климате Карелии. Петрозаводск, 1961. 140 с.
Топографическая карта Генерального штаба. М 1:500000. Лист 0-35-А1Б. Апатиты, 1987.
Топографическая карта Генерального штаба. М 1:500000. Лист Р-35-А,Б. Медвежьегорск, 1988.
Федорец Н. Г., Морозова Р. М., Синькевич С. М., Загуральская Л. М. Оценка продуктивности лесных почв Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2000. 195 с.
Четвертичные отложения Финляндии и северо-запада Российской Федерации и их сырьевые ресурсы. Карта М 1:1000000. Лист 2 - восточная часть. Хельсинки, 1993.
Biotic diversity of Karelia: conditions of formation, communities and species. Petrozavodsk, 2003. 241 p. Matkailu-rfrtta M 11/ M 1:200000/ Helsinki 1994.
Fedorets, Natalia
Forest Research Institute, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences 11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: fedorets@krc.karelia.ru tel.: 89212281189
Bakhmet, Olga
Forest Research Institute, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences 11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: bakhmet@krc.karelia.ru tel.: (8142) 768160
Solodovnikov, Anton
Forest Reserch Institute, Karelian Reseach Centre,
Russian Academy of Sciences
11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk,
Karelia, Russia
e-mail:solod@krc.karelia.ru
tel.: 89535295866
