CC BY
47УДК 631.4
DOI: 10.2441/9999-006А-2019-11558
ПОЧВЫ ЗАПОВЕДНИКА «ШАЙТАН-ТАУ» И.Е. Шестаков, Е.П. Микова, М.М. Косарева
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия, Пермь e-mail: еkaterina.mikova@gmail.com В статье приведены результаты обследования государственного природного заповедника «Шайтан-Тау» (Оренбургская область). Местоположение заповедника находит отражение в почвенном покрове, который несет в себе черты горно-степного почвообразования. На безлесых прогреваемых склонах и вершинах формируются маломощные щебенистые почвы и слаборазвитые почвы. На платообразных участках встречаются тёмногумусовые метаморфизированные почвы, чернозёмы глинисто-иллювиальные оподзоленные. На северных склонах под широколиственными лесами встречаются тёмно-серые и тёмногумусовые тяжелосуглинистые почвы. На высокой пойме р. Сакмары залегают аллювиальные гумусовые почвы. В нижней части склонов и на берегах ручьев формируются стратозёмы. Почвы щебенистые, маломощные, слаборазвитые и большей частью характеризуются ненасыщенностью основаниями, кислой реакцией среды и значительными значениями гидролитической кислотности при высоком содержании гумусового вещества. На территории заповедника обнаружен чернозём глинисто-иллювиальный маломощный, относящийся к объектам, подлежащим особой охране на территории Оренбургской области и РФ.
Ключевые слова: горные почвы, почвы особо охраняемых природных территорий, заповедник Шайтан-Тау, Южный Урал.
THE SOILS OF THE RESERVE «SHAITAN-TAU» I.E. Shestakov, E.P. Mikova, M.M. Kosareva
Perm state university Russian Federation, Perm e-mail: еkaterina.mikova@gmail.com The article presents the results of a survey of the state nature reserve «Shaitan-Tau» (Orenburg region). The location of the reserve is reflected in the soil cover, which bears the features of steppe and mountain types of soil formation. Short gravelly soils and underdeveloped soils are formed on non-forested, heated slopes and tops. Dark-humus metamorphosed soils and black soils clay-alluvial podzolized soils can be found on plateau-shaped areas. Dark grey heavy loamy soils and dark humus soils can be found on the northern slopes under the forest. Alluvial humus soils lie on the high floodplain of the Sakmara River. Stratosoils have been found on the lower slopes and streambanks. The soil is gravelly, thin, underdeveloped and mostly characterized by unsaturation of bases, acidic reaction of the medium and significant values of hydrolytic acidity with a high content of humus substanceю.
Key words: mountain soils, soils of specially protected natural areas, the reserve Shaitan-Tau, Southern Ural.
Наряду с редкими видами растений и животных, почвенное разнообразие также нуждается в особой охране, в связи с чем неотъемлемым компонентом обследования особо охраняемой природной территории (ООПТ) является изучение почвенного покрова. В нашем исследовании объектом являлись почвы заповедника «Шайтан-Тау» [1].
Государственный природный заповедник «Шайтан-Тау» создан 9 октября 2014 года и имеет площадь 6726 га. Он расположен в середине одноименного хребта на правобережной части реки Сакмары на севере Кувандыкского района Оренбургской области. Заповедник находится в пределах центральной части Южного Урала - на собственно Горном Урале. Шайтан-Тау представляет собой низкогорный хребет, являющийся крайним южным отрогом Уральского горного пояса [2, 3].
Рельеф имеет перепад высот от 237,0 м до 557,6 м и сложную организацию, в которой четко выделяются 3 яруса. Верхний ярус представляет собой выровненные остатки плато; нижний ярус состоит из равнин пойм наиболее значительных рек; средний ярус - лабиринт сильно изрезанных логами и временными водотоками склонов различной крутизны и экспозиции [2, 3, 4].
Основными черты климата - холодная многоснежная зима и жаркое сухое лето. Погодно-климатические условия в заповеднике более влажные и прохладные, чем на прилегающих территориях, что объясняется более возвышенным положением и достаточно большими лесными массивами [2, 3, 5].
Растительный мир заповедника представлен двумя основными флористическими комплексами, которые образуют сочетание восточно-европейских широколиственных дубовых и липовых лесов в седловинах и склонах северной, западной и восточной экспозиций и различных
вариантов луговых злаково-разнотравных каменистых степей, занимающих каменистые вершины, ложбины и верхние части южных склонов [4, 6].
Обследование почвенного покрова было проведено в июле 2017 и 2018 годов. Всего было заложено более 30 основных разрезов, приуроченных к различным элементам рельефа и растительным сообществам. Описание почвенных разрезов проводилось методом макро- и мезоморфологического анализа почвенного профиля по общепринятой схеме. Диагностика почв проведена в соответствии с классификацией и диагностикой почв России. При выполнении физико-химических и агрохимических анализов для характеристики генетических горизонтов использовались общепринятые агрохимические методы: содержание углерода органических соединений - по Тюрину (ГОСТ 26213-91); сумма обменных оснований - по методу Каппена-Гильковица (ГОСТ 27821-88); pH водной и солевой суспензии - потенциометрическим методом (ГОСТ 26423-85); гидролитическая кислотность - по методу Каппена (ГОСТ 26212-91) [7, 8].
Характерной чертой почвенного покрова заповедника является его мозаичность, возникшая вследствие частой смены условий почвообразования: геоморфологических и литологических в сочетании с неоднородностью растительного покрова. Ещё одной особенностью почвенного покрова заповедника, связанной с расположением его в южной части Уральского хребта, можно назвать горно-степной тип почвообразования: при часто высокой щебенистости и укороченности профиля, на выровненных участках наблюдаются развитые гумусово-аккумулятивные горизонты [2, 3].
N
Условные обозначения [ _] Граница Шайтан-Тау у/Чернозёмы глинисто-иллювиальные. \//Л тёмногумусовые метаморфизировакные
слаборазвитые почвы и литозёмы тёмногумусовые I \\ч литозёмы светлогумусовые
щ Тёмногумусовые среднескелетные 1\\\1
I -I слаборазвитые почвы I I I I II
|_Щ Тёмногумусовые скелетные почвы I I I I II
1Стратозёмы и етратозёмы на погребенных лочвах
среднескелетные и петрозёмы гумусовые Аллювиальные гумусовые почвы
Рисунок 1. Почвенная картосхема обследованной части заповедника «Шайтан-Тау».
Таблица 1
Физико-химические свойства почв заповедника «Шайтан-Тау» __
Глубина, см рН вод. рН сол. Гумус, % Н, мг-экв/100г 8, мг-экв/100г V, % ЕКО, мг-экв/100г
1 2 3 4 5 6 7 8
Аллювиальная гумусовая ненасыщенная среднемощная на аллювиальных отложениях (АУ-С~~)
4-14 5,90 4,84 1,71 7,0 5,0 42 12,0
18-28 6,10 4,87 4,04 5,9 5,4 48 11,3
42-52 6,24 4,92 1,16 5,5 5,7 51 11,1
75-85 6,46 5,02 1,09 4,0 5,4 57 9,4
Литозём светлогумусовый бескарбонатный очень сильно скелетный на плотных породах (AJ-C-M)
5-15 6,20 5,34 3,63 16,1 1,8 90
20-40 6,33 5,30 - 15,1 1,8 89
Литозём серогумусовый бескарбонатный сильно скелетный (АУ-С-Я)
3-13 5,45 4,96 7,76 13,8 6,4 32 20,2
Литозём серогумусовый ненасыщенный среднемощный сильноскелетный на элювии плотных бескарбонатных пород (АУ-С)
3-13 5,73 5,12 10,40 13,6 7,8 36 21,4
15-25 5,46 4,44 4,66 15,4 4,4 22 19,8
Петрозём гумусовый ^-М)
0-5 5,17 4,16 8,38 12,9 4,0 24 17,0
Стратозём тёмногумусовый на бурозёме тяжелосуглинистом (RU-[AU-BM])
4-14 6,03 5,24 7,17 9,2 1,8 84 -
27-37 6,45 5,23 3,14 10,2 1,8 85 -
>53 6,77 5,08 - 27,2 0,9 97 -
Стратозём тёмногумусовый на погребенном бурозёме оглеенном (АЩАУц-ВМц-О])
0-10 5,74 4,39 4,62 15,1 1,8 89 -
20-30 6,48 5,51 - - - - -
45-55 6,91 5,69 - 14,5 2,7 84 -
66-76 7,14 5,47 0,83 7,2 2,7 73 -
96-106 6,94 5,75 - 13,2 0,9 94 -
Стратозём тёмногумусовый ненасыщенный среднемощный на элювиально-делювиальных отложениях (ВД-С)
3-13 5,80 5,13 7,30 9,6 6,7 41 16,3
20-30 5,69 4,72 6,21 11,0 5,5 33 16,5
45-55 6,01 4,77 4,19 7,7 5,3 41 13,0
80-90 6,23 4,70 1,40 6,6 5,3 46 12,2
Тёмногумусовая метаморфизированная бескарбонатная маломощная тяжелосуглинистая слаборазвитая (Аи-Ст-М)
2-12 5,85 4,74 7,17 17,2 1,8 91 -
17-27 6,89 5,36 2,52 16,1 0,9 95 -
Тёмногумусовая метаморфизированная ненасыщенная маломощная сильноскелетная на элювиально-
делювиальных отложениях (Аи-Ст)
6-16 6,10 4,29 10,25 6,4 9,8 60 16,2
18-28 6,47 5,72 6,68 7,4 8,2 52 15,6
32-42 6,28 5,52 4,97 7,0 6,9 50 13,9
60-70 6,42 5,43 0,39 6,6 4,3 39 10,9
Тёмногумусовая ненасыщенная среднемощная тяжелосуглинистая на элювиально-делювиальных
отложениях (Аи-С)
6-16 6,43 5,48 7,30 5,7 9,6 63 15,3
20-30 6,61 5,65 9,63 5,0 9,7 66 14,7
45-55 6,74 5,81 5,43 4,4 9,3 68 13,7
Тёмно-серая глеевая типичная глубоко оглеенная тяжелосуглинистая на элюво-делювии (Аи-ВЕЬц-ВТц-О)
2-12 6,44 5,64 6,32 18,0 2,7 87 -
15-25 5,68 4,40 - - - - -
36-46 5,87 4,54 - 24,5 3,6 87 -
57-67 5,80 3,72 2,19 15,1 2,7 85 -
1 2 3 4 5 6 7 8
Чернозём глинисто-иллювиальный постагрогенный оподзоленный маломощный тяжелосуглинистый на элювиальных отложениях (AU-AUe,pa-BI)
6-16 5,64 4,53 6,52 16,0 7,7 32 23,7
19-29 5,56 4,35 5,90 10,3 7,2 41 17,5
30-40 6,12 4,08 1,16 7,5 5,2 41 12,7
Н - гидролитическая кислотность, 8 - сумма обменных оснований, V - насыщенность основаниями, ЕКО -ёмкость катионного обмена
В результате проведенного обследования центральной части заповедники, были получены следующие закономерности залегания выявленных почвенных разностей:
На выровненных вершинах в зависимости от глубины залегания плотной породы встречаются тёмногумусовые метаморфизированные бескарбонатные маломощные тяжелосуглинистые в разной степени развитые почвы (формула профиля AU-Cm-M), чернозёмы глинисто-иллювиальные оподзоленные со следами агрогенной деятельности (AU-AUe,pa-BI) и без таковых (AU-AUe-BI), литозёмы тёмногумусовые бескарбонатные сильноскелетные (AU-M), а также петроземы гумусовые
На северных склонах в условиях периодического увлажнения под лесом встречаются тёмно-серые глубоко оглеенные тяжелосуглинистые почвы на элюво-делювии коренных пород (AU-BELg-BTg-G) и тёмногумусовые почвы различной мощности (AU-Cm-M, AU-C). В нижней части склонов и на берегах ручьев обнаружены буроземовидные почвы перекрытые стратифицированной толщей почвы (диагностированы как стратоземы на бурозёме тяжелосуглинистом (RU-[AU-BM])).
На высокой пойме р.Сакмары залегают аллювиальные гумусовые почвы (AY-С—). На безлесых прогреваемых склонах формируются маломощные щебенистые почвы литозёмы светлогумусовые бескарбонатные очень сильно скелетные (AJ-C-M) и слаборазвитые почвы -петрозёмы гумусовые на плотных породах (W-M).
Обнаруженный чернозём глинисто-иллювиальный бескарбонатный маломощный тяжелосуглинистый на элювиальных отложениях (AU-AUe-BI) относится к объектам, подлежащим особой охране на территории Оренбургской области и РФ [9].
На основе выполненных на ключевых участках описаний была составлена картосхема почвенного покрова центральной части заповедника «Шайтан-Тау» (рис. 1).
Физико-химические свойства основных типов почв приведены в таблице 1.
По результатам аналитической обработки почвенных образцов нами сделаны следующие выводы:
- почвы имеют кислую, слабокислую и близкую к нейтральной реакцию среды (рНвод варьирует в пределах от 5,17 до 7,14; рНсол - от 3,67 до 5,81);
- в верхних гумусовых горизонтах содержится большое количество органического вещества (Сорг 3,4 -11,0%), за исключением расположенных на пойменных участках аллювиальных почв, имеющей в верхнем горизонте 1,7%;
- наблюдается широкий предел варьирования степени насыщенности основаниями (от 22 до 96 %) и суммы обменных оснований (от 4,0 до 27,2 мг-экв/100г);
- значения ёмкости катионного обмена и гидролитической кислотности колеблются в диапазонах от 9,0 до 24,0 мг-экв/100г и от 0,9 до 9,8 мг-экв/100г соответственно.
В целом, как видно из полученных данных, несмотря на степной тип почвообразования, исследованные почвы характеризуются невысокой ёмкостью катионного обмена и малым содержанием кальция и магния, что связываем с бескарбонатностью материнских пород.
Литература
1. Бузмаков С.А., Овеснов С.А., Шепель А.И., Зайцев А.А. Методические указания: «Экологическая оценка состояния особо охраняемых природных территорий регионального значения // Географический вестник. - 2011. - №2. - С.49-59.
2. Государственный природный заповедник «Шайтан-Тау» URL:https://nashural.ru/mesta/orenburgskaya-oblast/shaitantau/ (дата обращения 21.10.2017).
3. Заповедник «Шайтан-Тау» // Федеральное государственное бюджетное учреждение «Объединенная дирекция государственных природных заповедников «Оренбургский» и «Шайтан-Тау»», 2015-2017. URL:http://orenzap.ru/territory/zapovednik-shaytan-tau-/zapovednik-shaytan-tau/ (дата обращения 21.10.2017).
4. Халитов Р.М., Абакумов Е.В., Сулейманов Р.Р., Котлугалямова Э.Ю. Горные почвы Южного Урала (на примере национального парка «Башкирия») // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т.13, №5 (2). - С.128-130.
5. Материалы комплексного экологического обследования участков территорий, обосновывающие придание этим территориям правового статуса особо охраняемых природных территорий федерального значения - государственного природного заповедника «Шайтан-Тау». Пояснительная записка. - М.: 2013.
6. Воропаев С.Б., Новоженин И.А. Природные условия и особенности факторов почвообразования Южного Урала // Вестник Оренбургского гос. ун-та. - 2013. - №10, окт.. - С. 241-243.
7. Розанов Б.Г. Морфология почв. - М.: Академический проект, 2004. - 432 с.
8. Классификация и диагностика почв России. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.
9.Красная книга почв Оренбурга / Под ред. Климентьева А.И. - Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 295 с.
Literatura
1. Buzmakov S.A., Ovesnov S.A., Shepel' A.I., Zajcev A.A. Metodicheskie ukazanija: «Jekologicheskaja ocenka sostojanija osobo ohranjaemyh prirodnyh territorij regional'nogo znachenija // Geograficheskij vestnik. - 2011. - №2. - S.49-59.
2. Gosudarstvennyj prirodnyj zapovednik «Shajtan-Tau» URL:https://nashural.ru/mesta/orenburgskaya-oblast/shaitantau/ (data obrashhenija 21.10.2017).
3. Zapovednik «Shajtan-Tau» // Federal'noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe uchrezhdenie «Ob#edinennaja direkcija gosudarstvennyh prirodnyh zapovednikov «Orenburgskij» i «Shajtan-Tau»», 2015-2017. URL:http://orenzap.ru/territory/zapovednik-shaytan-tau-/zapovednik-shaytan-tau/ (data obrashhenija 21.10.2017).
4. Halitov R.M., Abakumov E.V., Sulejmanov R.R., Kotlugaljamova Je.Ju. Gornye pochvy Juzhnogo Urala (na primere nacional'nogo parka «Bashkirija») // Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. -2011. - T.13, №5 (2). - S.128-130.
5. Materialy kompleksnogo jekologicheskogo obsledovanija uchastkov territorij, obosnovyvajushhie pridanie jetim territorijam pravovogo statusa osobo ohranjaemyh prirodnyh territorij federal'nogo znachenija -gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Shajtan-Tau». Pojasnitel'naja zapiska. - M.: 2013.
6. Voropaev S.B., Novozhenin I.A. Prirodnye uslovija i osobennosti faktorov pochvoobrazovanija Juzhnogo Urala // Vestnik Orenburgskogo gos. un-ta. - 2013. - №10, okt.. - S. 241-243.
7. Rozanov B.G. Morfologija pochv. - M.: Akademicheskij proekt, 2004. - 432 s.
8. Klassifikacija i diagnostika pochv Rossii. - Smolensk: Ojkumena, 2004. - 342 s.
9. Krasnaja kniga pochv Orenburga / Pod red. Kliment'eva A.I. - Ekaterinburg: UrO RAN, 2001. - 295 s.
(Шестаков Игорь Евгеньевич, к.б.н., доцент кафедры биогеоценологии и охраны природы Пермского государственного национального исследовательского университета, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15, 239-64-87;
Микова Екатерина Павловна, магистрант 1 курса кафедры биогеоценологии и охраны природы Пермского государственного национального исследовательского университета, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15, 239-64-87;
Косарева Мария Михайловна, студент 4 курса кафедры биогеоценологии и охраны природы Пермского государственного национального исследовательского университета, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15, 239-64-87).
