CC BY
110
ПОЧВЫ МЕЛОВЫХ БОРОВ КАК ОБЪЕКТ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЯ Г.И. Уваров, В. Д. Соловиченко
Аннотация. Проведены исследования перегнойно-карбонатных лесных почв меловых боров, возникших под покровом меловой сосны и редких реликтовых растений на элювии мела. По условиям рельефа, физико-химическим и другим свойствам они могут представлять объект облесения.
Ключевые слова: почвы меловых боров, строение, физико-химические и химические свойства.
Реликтовые меловые боры в ЦентральноЧерноземной полосе встречаются крайне редко. Наиболее богат ими Осколо-Донецкий меловой физико-географический район Среднерусской возвышенности [1,2]. Здесь на элювии мела под пологом древесной растительности (меловой сосны) сформировались уникальные почвы - перегнойно-карбонатные лесные.
Сведения о меловых борах имеются в специальной литературе, где они рассматриваются в основном с позиций лесоразведения [3]. В частности, дается характеристика условий для произрастания меловой сосны и технология ее выращивания. Однако, материал о почвах, на которых непосредственно произрастает меловая сосна, крайне скудный. Иногда эти почвы назывались просто "меловой щебенкой". Ранее сообщалось об особых условиях почвообразования, которые оказали влияние на генезис и эволюцию данных почв [4].
В задачи наших исследований входило изучение геоморфологических условий территории, растительного покрова, состава почвообразующих пород, а также строения, морфологии, гранулометрического, химического состава и физико-химических свойств перегнойно-карбонатных почв меловых боров. Кроме того, нами ставилась задача рассмотреть данные почвы с позиций лесоразведения, так как в регионе имеется около 100 тыс. га сильносмы-тых и размытых почв с меловыми обнажениями, которые нуждаются в улучшении экологической ситуации. В связи с этим в Белгородской области создана специальная программа «Зеленая столица», одной из задач которой является сплошное облесение меловых склонов и опасных в эрозионном отношении участков.
Меловые боры сформировались на высоких крутых меловых берегах рек Нежеголь, Потудань, Северский Донец, Оскол и Дон [5]. Всего на территории Среднерусской возвышенности находится восемь участков меловых боров, залегающих на перегнойно-карбонатных лесных почвах. Имея общую площадь около 150 га, и большая часть расположена в Белгородской области.
Нами проведено исследование почвенного покрова территории урочища «Бекарюковский бор» в Белгородской области. Высота над уровнем поймы верхней части склона правобережья р. Нежеголь составляет 130150 м. По склону прослеживается микрозональность. Отчетливо вырисовываются микрозоны: прибровоч-ная, среднесклоновая и подножная. Прибровочная и подножная микрозоны имеют крутизну 3°-8°, средне-склоновая микрозона - 8°-15°, реже 20°-25°. Встречаются участки склона с крутизной свыше 30° и даже 60°-70°, где на дневную поверхность выходят меловые отложения разной степени элювиированности.
Растительность на территории естественного мелового бора представлена меловой сосной (Pinus sylvestris L.), подлеском и травами. Подлесок редкий и сформирован из лещины обыкновенной (Corylus avellana), бересклета бородавчатого (Euonymus verrucosa), клена полевого (Acer campestre), клена татарского (Acer tataricum), крушины ломкой (Frangula alnus) и др. Травянистый покров - разнотравный: мы-
шиный горошек (Vicia cracca), ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus), купена лекарственная (Polygonatum officinalis), подмаренник обыкновенный (Galium verum L.), звездчатка лесная (Stellaria nemorum L.), донник лекарственный (Melilotus officinalis), мелколепестник канадский (Erigeron
canadensis L.), земляника лесная (Fragaria vesca L.) и др. [6]. Здесь также встречаются редкие травянистые растения, характерные для альпийских и субальпийских поясов горной части западной Европы, Крыма и Кавказа: пролом-ник мохнатый (Androsace villosa L.), горная орхидея (Mountain Orchid),горечавка меловая (Gentiana cruciata L), иссоп меловой (Hyssopus cretaceus Dubjan) и др.[7].
В качестве объектов исследований были выбраны варианты перегнойно-карбонатной лесной почвы на мелу разной степени развитости и эродиованности. Они являлись эталонными объектами при включении в Красную книгу почв Белгородской области [8]. Территория урочища «Бекарюковский бор» расположена на склоновом уступе р. Нежеголь [9]. Почвооб-разующей породой почв является элювий мела, отличающийся различной степенью разрушения.
При морфологическом описании слаборазвитой почвы выделены следующие особенности генетических горизонтов. Горизонт А0 мощностью 4 см представляет сухую лесную подстилку. Горизонт Аса 4-10 см перегнойный, структура порошисто-мелкокомковатая, хорошо скрепленная корнями травянистой растительности, карбонатный, легкоглинистый, слабо уплотнен. Горизонт АВса 10-23 см переходный, серый с белесоватым оттенком, среднеглинистый, в порошистой массе обилие включений щебенки мела размерами от 1 до 5 см, карбонатный, уплотнен. ВСса 23-44 см - нижний переходный горизонт, порошисто-щебенчатый, светлосерый с белесым оттенком, щебенка крупнее и чаще, сред-неглинистый, частые корни древесной и редкие травянистой растительности, плотноват. С1са 44-70 см - послойно залегающая серовато-белая щебенка мела размерами от 5-7 до 1518 см, плотный, заметно меньше корней древесной растительности. С2са 70-160 см - белая слитая монолитная плотная порода мела со слабовыраженной плитчатостью.
Развитая почва в отличие от слаборазвитого аналога имеет более мощную лесную подстилку (7-10 см) и перегнойный слой порядка 15-20 см. Почвенные горизонты имеют большую мощность, более темные по окраске, меньше защебнены.
Показатели гранулометрического состава перегнойно-карбонатных почв свидетельствует об их иловато-пылеватом легкоглинистом составе. Общее содержание «физической» глины составляет 65,0-65,9% в т.ч. фракций средней и мелкой пыли 38,8-43,0%, а ила 22,9-26,2%. Вниз по профилю гранулометрический состав утяжеляется. Реакция почвенной среды нейтральная или слабощелочная, доходя до щелочной с глубиной (таблица 1).
Содержание гумуса в перегнойном слое высокое, а на глубине 30-45 см резко снижается. Сумма поглощенных оснований у несмытых перегнойно-карбонатных лесных почв в перегнойном слое довольно высокая. Из поглощенных катионов преобладает кальций. Величина суммы поглощенных оснований резко снижается сразу за перегнойным слоем.
Результаты общих форм химических элементов свидетельствуют, что гумус верхнего горизонта перегнойно-карбонатной развитой почвы обеспечен азотом. Содержание валовых форм фосфора высокое. В гумусовом горизонте количество фосфора больше, чем в зональных черноземах типичных почти в 2 раза. В гумусовом горизонте анализируе-
мых почв обнаружено высокое содержание общего калия. По данному показателю почва почти не уступает типичному чернозему лесостепи.
Таблица 1 - Физико-химические свойства пере-
Содержание валового цинка в почвах высокое. По содержанию валовых форм кадмия эти почвы мало отличаются от зональных черноземов лесостепи. Наоборот, валового свинца они содержат в 1,5-2,0 раза меньше. Содержание валовых форм марганца в гумусовом горизонте данных почв высокое и по этому показателю они не уступают черноземам. Содержание марганца в развитой перегнойно-карбонатной лесной почве резко снижается сразу под гумусовым горизонтом. Ва-
ловое содержание меди в почвах заметно ниже, чем в зональных черноземах. Валовое содержание ртути в гумусовом горизонте существенно ниже предельно допустимой концентрации. В слое 2-12 см содержание ртути в 2 раза больше, чем в более низких слоях. В анализируемых почвах валовых форм мышьяка меньше, чем в среднем для зональных почв.
Перегнойно-карбонатные лесные почвы имеют низкое содержание подвижных форм фосфора, среднее и повышенное калия. С глубиной содержание подвижного фосфора и калия резко снижается. Обеспеченность данных почв подвижными формами цинка низкая, а кадмия - высокая, но ниже уровня ПДК. В гуму-сово-аккумулятивном горизонте содержание подвижного свинца в 2,5-3,0 раза меньше предельно допустимой концентрации (6 мг/кг). Перегнойно-карбонатные лесные почвы по содержанию подвижной меди являются низкообеспеченными почвами, так как ее содержание ниже 0,2 мг/кг почвы. Обеспеченность подвижными формами марганца низкая и средняя. По содержанию подвижной серы данные почвы имеют среднюю или высокую степень обеспеченности. При этом наибольшие показатели этого элемента имеют развитые почвы. Обеспеченность почв подвижными формами бора, как и зональных высокая. Содержание подвижного железа примерно в 2 раза ниже, чем в зональных черноземных почвах региона. Содержание его вниз по профилю мало изменяется. Подвижным кобальтом данные почвы обеспечены в низкой степени.
Верхний слой пергнойно-карбонатной почвы имеет рыхлое сложение (плотность 0,66 г/см3), которое заметно увеличивается с глубиной. На глубине 50-55 см плотность сложения составляет 1,17 г/см3, 75-80 см - 126, а на глубине 110-120 см достигает порядка 1,83 г/см .
Перегнойный горизонт данных почв хорошо ост-руктурен. Величина коэффициента структурности изменяется в пределах 3,58-4,79 ед. Наибольшие величины отмечены у почв с развитым профилем.
Следовательно, перегнойно-карбонатные лесные почвы на мелу по своему строению и свойствам могут быть пригодны для целей лесоразведения. В меловых борах целесообразно иметь питомники меловой сосны с дальнейшим использованием посадочного материала на участках, отводимых под облесение. Наиболее благоприятные условия для произрастания меловой сосны складываются в среднесклоновой и подножной микрозонах склона, где сформировались несмытые и погребенные перегнойно-карбонатные лесные почвы, обладающие относительно благоприятными свойствами.
Список использованных источников
1 Мильков, Ф.Н. Ландшафтные зоны, провинции и районы центральных черноземных областей /Ф.Н. Мильков// В кн.: Центральные Черноземные области.- М., 1952. - С. 113-148.
2 Мильков, Ф.Н. Типы местности и ландшафтные районы центральных черноземных областей/ Ф.Н. Мильков // Изв. Всесоюз. геогр. о-во.- 1954.- Т. 86, Вып. 4. - С. 336-346.
3 Лышов, А.И. Разработка способов облесения карбонатных почв (меловых обнажений) на склонах холмов, оврагов и балок в Шебекинском опытно-показательном мехлесхозе/ А.И. Лышов // Достижения опытно-показательных предприятий министерства лесного хозяйства РСФСР. - М.: Изд-во Лесная промышленность, 1974. - С. 28-35.
4 Ахтырцев, Б.П. Почвенный покров Поосколья /Б.П. Ахтырцев// В кн.: Поосколье.- Воронеж, 1980. -С. 18-26.
5 Хижняк, А.А. Природные ресурсы земли белгородской/ А.А. Хижняк.- Воронеж, 1975. - С. 31-38, 81-90.
6 Козо-Полянский, Б.М. В стране живых ископаемых/ Б.М. Козо-Полянский.- М., 1931.- 145 с.
7 Красная книга Российской Федерации (растения). - М.: Росагропромиздат, 1988. - 590 с.
гнойно-карбонатных лесных почв
В т.ч.
Название почвы Индексы генетических горизонтов Глубина взятия образца, см рН солевой Гумус, % Сумма поглощенных оснований, ммоль/100 г. по-гло шен ный каль ций по-гло ше нн ый маг ний
Сла- А 410 7,6 9,9 37,6 31,2 6,4
бо-раз- А/Вса 1015 7,6 1,8 19,2 16,0 3,2
витая А/Вса 1722 7,6 1,1 15,2 13,6 1,6
ВСса 2838 7,8 0,8 - - -
С1са 5262 7,8 0,1 7,2 6,4 0,8
С2са 90100 7,8 0,03 - - 9
С3са 140 150 7,9 0,01 7,2 6,3 0,9
Раз- А 712 7,4 12,6 40,8 33,6 7,2
витая А/Вса 1217 7,6 2,8 20,0 16,8 3,2
А/Вса 1823 7,6 1,6 - - -
А/Вса 2530 7,6 1,1 - - -
Вса 3545 7,7 0,5 16,0 14,4 1,6
ВС1са 5767 7,8 0,2 - - -
С1 97107 7,8 - 3,2 2,4 0,8
С2 150 160 7,9
Сред А/В 510 7,4 0,4 10,4 8,0 2,4
не-смы- А/В 1015 7,6 0,3 - - -
тая ВСса 2030 7,8 0,2 4,8 3,2 1,6
С1са 4555 7,8 0,1 - - -
С2са 90100 7,8 - - - -
С3са 130 140 7,9
По- 1 слойса 1020 7,4 1,2 12,0 10,4 1,6
гое-бен- 2 слой са 2535 7,5 - - - -
ная А/Вса 5565 7,6 3,4 25,6 22,4 3,2
ВСса 8595 7,6 1,7 17,6 15,2 2,4
С1са 130 140 7,7 0,9
С2са 180 190 7,8 4,8 3,2 1,6
8 Красная книга почв Белгородской области / В.Д. Соловиченко, С.В. Лукин, Ф.Н. Лисецкий, П.В. Голеусов. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. - 139 с.
9 Соловиченко, В.Д. Плодородие и рациональное использование почв Белгородской области/ В.Д. Соловиченко. -Белгород: Изд-во «Отчий край», 2005. - 291с.
Информация об авторах Уваров Геннадий Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», тел. (4722) 39-16-57, uvarov@bsu.edu.ru
Соловиченко Владимир Дмитриевич, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией плодородия почв и мониторинга Белгородского НИИ сельского хозяйства, тел. (4722) 27-88-50.
