CC BY
92УДК 631.44 А.П. Пестерев
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова. Горный институт, доцент
677000 Россия, г. Якутск, ул. Кулаковского, 50 [email protected]
ПОЧВЫ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ
Аннотация: В контексте обсуждения и расширения систематики мерзлотных почв представляются новые, ранее не изученные типы. В предлагаемой статье даны некоторые характеристики и показатели природно-климатических условий среднетаежной подзоны криолитозоны, где обнаружены новые типы почв. Это серые и бурые лесные почвы, характерные для лесостепной зоны, формирующиеся в более мягком климате и обладающие потенциально высоким плодородием, и которые в настоящее время испытывают интенсивный техногенный пресс, связанной с освоением и добычей углеводородных месторождений. Образование и функционирование почв суббореального климатического пояса в бореальном происходит в равнинной области Западной Якутии. Их недостаточное исследование до настоящего времени, было связано с труднодоступно-стью и пространственной удаленностью данных территорий. Бурые и серые типы почв характерны для широколиственных лесов не мерзлотных областей и нахождение их под мелколиственными и светлохвойными лесами в условиях многолетней мерзлоты является нетипичным явлением. Определение генезиса этих почв и вероятности смещения природных зон, обусловленной трансформацией настоящего или прошлого климата, требует дальнейших комплексных исследований. На сегодняшний день существует реальная угроза быстрого уничтожения почвенного покрова техногенным воздействием до детального исследования и рационального использования уникальных почв и безвозвратная потеря потенциально высокоплодородных земель Западной Якутии.
Ключевые слова: среднетаежная подзона, криолитозона, исследование мерзлотных почв; классификация и области распространения; типы почв; характеристики и свойства, техногенное воздействие.
A.P. Pesterev
M. K. Ammosov North-Eastern Federal University. Institute of Mining, associate professor 677000 Russia, Republic of Sakha (Yakutia), Yakutsk, Kulakovsky str, 50 [email protected]
SOLIS OF THE WESTERN YAKUTIAIN THE CONDITIONS OF INDUSTRIAL
DEVELOPMENT
Abstract: In the context of discussion and expansion of systematization the frozen of soils not studied types are represented new, early. In the offered article some characteristics and indicators of climatic conditions of a medium forest subzone of permafrost where new types of soils are found are given. These are gray and brown forest soils, characteristic for a forest-steppe zone, formed in softer climate and possessing potentially high fertility and which test an intensive technique press now, connected with development and production of hydrocarbon fields. Education and functioning of soils of a sub boreal climatic zone in the boreal happens in flat area of the Western Yakutia. Their insufficient research so far, was connected with inaccessibility and spatial remoteness of these territories. Brown and gray types of soils are characteristic for the broad-leaved woods not the frozen of areas and stay them under small-leaved and light-coniferous forests in the conditions of permafrost is the atypical phenomenon. Definition of genesis of these soils and the probability of shift of natural zones caused by transformation of the present or last climate demands further complex researches. Today there is a real threat of fast destruction of a soil cover of technique influence before detailed research and rational use of unique soils and irrevocable loss of potentially high-fertile lands of the Western Yakutia.
Keywords: a medium forest subzone, research frozen of soils; classification and areas of distribution; types of soils; characteristics and properties, technique influence.
Освоение природных богатств Якутии сопровождается исследованиями неизученных территорий республики. Одним из примеров является Западный регион, где в настоящее время интенсивно осваиваются и эксплуатируются нефтегазовые месторождения, обеспечивающие заполнение трубопровода Восточная Сибирь -Тихий океан (ВСТО) и «Сила Сибири».
Юго-Западная часть Якутии относительно всей республики, является наиболее богатой, по производительности биомассы и разнообразной по видовому составу растений и животных. Здесь произрастают относительно высокобонитетные древесные насаждения и в пологе сосново-лиственничного древостоя обнаруживаются нигде больше в республике не встречающие виды древесных пород, такие как сибирская лиственница (Larix sibirica Ledeb.), пихта (Abies sibirica Ledeb.), кедр (Pinus sibirica (Rupr.) Mayr.), рябина (Sorbus sibirica Hedl.) и др. Вместе с тем, разведанные запасы углеводородов залегают в наиболее производительной по биомассе территории Якутии. А процесс добычи сопровождается повсеместным сведением леса для строительства инфраструктуры для разведочной, добывающей, транспортной и обслуживающей отраслей промышленности. Поэтому разработка полезных ископаемых сопряжена с комплексом негативных воздействий на природные ландшафты криолитозоны.
Западная Якутия географически занимает восточную половину Сибирской платформы. Господствующими типами рельефа здесь являются структурно-
денудационные пластово-ступенчатые плато с аккумулятивными низменными равнинами [5]. В геологическом строении названных структур участвуют породы нижнего кембрия, на которых согласно залегают породы кембрия, ордовика и угленосные отложения перми. Породы кембрия и ордовика перекрыты континентальными и морскими отложениями нижней юры.
Территория исследуемой площади по почвенно-географическому районированию относится к Якутской Восточно-Сибирской таежной мелкодолинной провинции, к Среднеленскому району.
В ходе работ в Ленском районе, нами под смешанными лесами были обнаружены мерзлотные серые лесные почвы. Эти почвы не вошли в классификацию Л.Г. Еловской [1] и являются не изученными в мерзлотной области. Следующим исследованным типом почв является мерзлотный бурозем на равнинной территории, обнаруженный на Вакунайском лицензионном участке, относящейся к Иркутской области, а также Мирнинском районе РС (Я) в бассейне реки Ботубия. Парадокс заключается в том, что в бореальном (умеренно-холодном) биоклиматическом поясе Якутии в условиях сплошного распространения многолетней мерзлоты выявлены типы почв суббореального (умеренно-теплого) пояса [5,6].
Мерзлотные серые почвы сформированы на древнеаллювиальных отложениях, характеризируются кислой реакцией, легким гранулометрическим составом. Вместе с тем высокое плодородие данного типа почв, относительно других мерзлотных почв, производительность и разнообразие растительности свидетельствуют об оптимальном соотношении агрофизических и гидротермических условий мерзлотной серой почвы. Формирование серого типа почв обусловлено ослаблением подзолообразовательного процесса, чему способствует особенности биологического круговорота веществ, условий гумификации и водного режима. Значительная часть гумусовых кислот нейтрализуется основаниями трав и самого опада, представленного в основном лиственными породами, и в результате этого процессы разрушения почвенных минералов в серых лесных почвах существенно ослабляются. В гумусе верхних горизонтов серых и светло-серых почв преобладают фульвокислоты. Содержание гумуса очень высокое: 15 % в органогенных горизонтах, и имеет нарастающее профильное распределение с глубиной [3]. Тип гумуса фульватно-гуматный. Степень гумификации органического вещества очень высокая. При этом обогащенность гумуса азотом низкая. Содержание негидролизуемого остатка гумуса среднее. Обеспеченность фосфором высокая. Гумусовый и элювиальный горизонты серой почвы относятся к легкому суглинку крупнопылевато-мелкопесчанистому. Почвообразующая порода относится к илистой легкой глине. А в материнской породе преобладание илистых фракций обуславливает значительную молекулярную влагоемкость почв. Вместе с тем различие гранулометрического состава почвы и материнского горизонта свидетельствует о двучленности профиля серой почвы. Эти почвы имеют кислую реакцию среды в верхних горизонтах, степень насыщенности основаниями составляет 70-85% (табл.1). Почвы не засолены. В серых почвах идет процесс лессиважа с формированием элювиально-иллювиального профиля
генетических горизонтов. В них преобладает степной тип почвообразования. В целом, для почв данного региона характерна пропитка всего профиля гумусовыми веществами, что резко отличает эти почвы от почв Центрального региона Якутии и свидетельствует о высоком плодородии и огромных потенциальных запасах гумуса под лесными массивами.
Бурый тип почв по плодородию уступают серым почвам, содержание гумуса здесь по профильному распределению убывающее. Геология территории распространения буроземов (мерзлотных лесных бурых почв) представлена в основном юрской системой при сочетании кембрийской и ордовикской систем палеозойской группы. Породы перекрыты плащом из четвертичных отложений, представленных верхним плейстоцен-голоценом (делювий), и состоящих из суглинков, супесей, щебня, глыб коренных пород. Мерзлотные буроземы формируются под производительными многоярусными, смешанными древостоями, на платообразных водораздельных пространствах исследуемой территории. Почвы имеют водопрочную структуру, высокую скважность, хорошую воздухо- и водопроницаемость. Слоистость минеральных горизонтов (преимущественно тяжелого гранулометрического состава) обусловлена циклическим процессом замерзания и оттаивания почвы, наблюдающаяся только в иллювиальном горизонте и в надмерзлотном экране.
Таблица 1
Химические показатели мерзлотных почв
№ Разрез Горизонт Глубина, см рН вод Гумус, % 1\1о6щ, %
Мерзлотная палево-бурая почва
1. Р4АП-12 А1 0 - 5 5,5 10,6 0,025
2. В1 5 - 53 6,9 1,3 0,015
Мерзлотная серая почва
3. Р 5 АП А1 2 - 27 3,1 15,89 0,719
4. ВС 50 - 74 3,14 34,75 1,773
Мерзлотная бурая почва
5. Р2АП-12 Ат 0 - 4 4,9 13,4 0,050
6. А1 4 - 8 5,5 5,2 0,050
7. В 8 - 26 6,8 0,4 0,015
8. Ап 26 - 34 7,3 0,4 0,008
9. В 34 - 55 7,4 0,4 0,008
Данный тип не вошел в классификацию Еловской [1], но имеется в классификации почв СССР [2]. Почвы отдела характеризуются морфологически слабо-дифференцированным профилем, в котором различаются мюллевый или грубогумусовый аккумулятивный органогенный горизонт и мета-морфический горизонт бурых (коричневых, палевых) тонов, сфор-мированный за счет ожелезнения на месте и педогенного переоструктуривания. Они содержат в горизонте А1 5... 10% гумуса, резко убывающего вниз по профилю (на глубине ниже 10 см всего 0,4%). Реакция
почв слабокислая (рН 5,5...6,0), с глубиной переходящая к нейтральной, отношение СМ = 13... 19, что свидетельствует о низкой обогащенности гумуса азотом. Буроземы, на склоновых участках сменяются мерзлотными подзолистыми или мерзлотными палево-бурыми (мерзлотными таежными) почвами, формирующихся под брусничными сосняками.
Выводы (Заключение).
Таким образом, в результате проведенных исследований почвенного покрова Запада республики Саха (Якутия) приходим к следующим выводам:
• Мерзлотные серые почвы формируются под мелколиственными лесами в континентальных климатических условиях на древнеаллювиальных отложениях.
• Мерзлотные серые почвы географически расположены в бассейне среднего течения реки Лена локальными участками в Ленском районе Республики Саха (Якутия).
• Мерзлотные буроземы формируются более широко под хвойными многоярусными лесами на плейстоцен-голоценовых отложениях, в сочетании с мерзлотными подзолистыми и палево-бурыми почвами.
• Исследованные мерзлотные бурые почвы распространены на водораздельных пространствах Западной Якутии.
• Бурые лесные почвы формируется на дренируемых склоновых участках, при переходе в более южные районы они занимают водораздельные платообразные пространства.
• Данные почвы в естественных условиях характеризируются оптимальными агрофизическими свойствами.
• В отличие от зональных почв, снижение содержания гумуса с глубиной в вышеуказанных типах идет постепенно, и они обладают высокими запасами гумуса и соответственно потенциально высоким плодородием.
Фактически в последнее время усилились антропогенные воздействия на таежные экосистемы по всей республике [4], обуславливающие деградацию криолитозоны и интенсификацию глобального потепления. Вырубка древостоев и пожары снижают в атмосфере содержание кислорода при увеличении углекислого газа, кроме этого при вытаивании многолетней мерзлоты происходит деформация поверхности земли и освобождается метан, который в 20 раз превосходит СО2 по созданию парникового эффекта. Данные процессы имеют необратимый характер, и поэтому требует дальнейших систематических исследований и охраны.
Литература
1. Еловская, Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии.-Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987.- 172 с.
2. Классификация и диагностика почв СССР / Коллектив авторов. - М.: «Колос», 1977. - 225 с.
3. Пестерев, А.П. Мерзлотные серые почвы / А.П. Пестерев // Материалы
IV Всероссийской научной конференции с международным участием «Отражение Био-гео-антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове». - Томск, 2010. - Том I.. - С. 208 № 212.
4. Пестерев, А.П., Никулин, И.Н. Изменения зональных почв Центральной Якутии при антропогенном воздействии / А.П. Пестерев, И.Н. Никитин // Проблемы региональной экологии. - 2009. - № 3. - С.40-42.
5. Пестерев, А.П. Структура почвенного покрова Западной Якутии / А.П. Пестерев // Наука и образование. - 2013. - №2 (70). - С.60-65.
6. Пестерев, А.П. Почвенный покров Западной Якутии / А.П. Пестерев // Вестник Северо-Восточного федерального университета. - 2013. - Том 10. №3.
- С 10-17.
7. Якутия. - М.: Наука, 1965. - 167 с. References
1. Elovskaya, L.G. Classification and diagnostics frozen soils of Yakutia. - Yakutsk: YaF Academy of Sciences of the USSR, 1987. - 172 p.
2. Classification and diagnostics of soils USSR / group of authors. - M, «Kolos», 1977.
- 225 p.
3. Pesterev, A.P. The frozen gray soils / A.P. Pesterev // Materials of the IV All-Russian scientific conference with the international participation «Biot's reflection - geo-antroposfernykh interactions in soils and a soil cover». - Tomsk, 2010. - Volume
I. - P. 208 W 212.
4. Pesterev, A.P., Nikulin, I.N. Changes of zone soils of the Central Yakutia at anthropogenic influence / A.P. Pesterev, I.N. Nikulin // Problems of regional ecology - 2009. - No. 3. - P. 40-42.
5. Pesterev, A.P. Structure of a soil cover of the Western Yakutia / A.P. Pesterev // Science and education. - 2013. - No. 2 (70). - P. 60-65.
6. Pesterev, A.P. Soil cover of the Western Yakutia / A.P. Pesterev // Bulletin of Northeast federal university. - 2013. - Volume 10. No. 3. - P. 10-17.
7. Yakutia. - M.: Science, 1965. - 167 p.
