Научная статья на тему 'Состав гумуса горно-тундровых почв западной части Тувы'

Состав гумуса горно-тундровых почв западной части Тувы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
420
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОСТАВ ГУМУСА / ГОРНО-ТУНДРОВЫЕ ПОЧВЫ / ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ / ЗАПАДНАЯ ЧАСТЬ ТУВЫ / COMPOSITION OF HUMUS / MOUNTAIN TUNDRA SOILS / ENVIRONMENT CONDITIONS OF FORMATION / THE WESTERN AREAS OF TUVA

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Бажина Наталья Леонидовна, Ондар Елена Эрес-ооловна, Очур Ксения Олеговна, Дергачева Мария Ивановна

Показаны особенности состава гумуса горно-тундровых почв в зависимости от положения по отношению к леднику, сформированные в разных экологических условиях западной части Тувы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Бажина Наталья Леонидовна, Ондар Елена Эрес-ооловна, Очур Ксения Олеговна, Дергачева Мария Ивановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HUMUS OF MOUNTAIN TUNDRA SOILS OF WESTREN PART TUVA

The features of the composition of humus mountain tundra soils depending on the position in relation to the glacier formed under different environmental conditions the western Tuva.

Текст научной работы на тему «Состав гумуса горно-тундровых почв западной части Тувы»

УДК: 631.4

Бажина Н.Л.1, Ондар Е.Э.2, Очур К.О.1, Дергачева М.И.13

1Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г Новосибирск E-mail: [email protected], E-mail: [email protected], E-mail: [email protected] 2Тувинский государственный университет, г Кызыл E-mail: [email protected] Национальный исследовательский Томский государственный университет

состав гумуса горно-тундровых почв западной части тувы

Показаны особенности состава гумуса горно-тундровых почв в зависимости от положения по отношению к леднику, сформированные в разных экологических условиях западной части Тувы.

Ключевые слова: состав гумуса, горно-тундровые почвы, экологические условия формирования, западная часть Тувы.

Как известно, гумус, являющийся одним из важных компонентов почвы, обладает свойствами сенсорности и рефлекторности составляет «память» почвы [1]. Согласно М.И. Дергачевой [2], гумус представляет собой открытую природную систему гумусовых веществ, которая формируется по законам термодинамики и способна к саморегуляции и самовосстановлению. Система гумусовых веществ отображает особенности развития почвы под действием природных условий в момент их формирования, и соотношение ее компонентов позволяет фиксировать стадии развития почв и экологические условия их образования [3]. В то же время гу-миновые кислоты, как один из компонентов гумуса, имеют аккумулятивный характер, в силу чего они не мигрируют в пределах профиля и в ландшафте, а накапливаются на месте своего образования [4].

В настоящее время имеется ограниченное число материалов по характеристике состава гумуса и гумусовых профилей почв западных районов Тувы [5]-[7], но ни в одной из работ не представлен анализ состава гумуса почв юго-западной части Тувы, которая отличается суровым климатом и разнообразием сочетанием экологических условий развития почв. Одним из районов этой территории является горный массив Монгун-Тайга, где преобладают мало изученные горно-тундровые почвы, распространенные под разной тундровой растительностью, на разных элементах геоморфологического профиля, на склонах разной экспозиции. Для того чтобы представить все разнообразие горно-тундровых почв были заложены ключевые участки Монгун-Тайга I и II,

которые, согласно В.А. Носину [8], относятся к Монгун-Тайгинскому высокогорному тундрово-лугово-степному округу Монгун-Тайгинскому району. Они расположены в самой крайней юго-западной части Тувы, являющейся орографическим узлом на стыке горных систем Алтая, Западного Саяна и Западного Тану-Ола.

На горном массиве Монгун-Тайга преобладают альпийские формы рельефа, также отмечается современное оледенение и повсеместно распространены следы предыдущего обширного оледенения в виде наличия морен. Растительность и почвы соответствуют высокогорным условиям формирования. Здесь на высотах 2800-3000 м преобладают каменистые травянисто-лишайниково-дриадовые горные тундры со слаборазвитыми почвами, тогда как на высоте 2400-2800 м широко распространены травянисто-мохово-кустарниковые тундры с перегнойными или дерновыми горно-тундровыми почвами [9].

По природным условиям массив Монгун-Тайга отличается резко континентальным климатом, продолжительной холодной зимой (средняя температура января достигает -29... -37 °С) и очень коротким холодным летом (средняя температура июля колеблется в пределах + 10.0 °С). Среднегодовая температура воздуха составляет -4.-6 °С, сумма 1 >10 °С не достигает 800 °.

Для этой территории характерны сильные ветры (которые наблюдаются с конца марта до середины ноября), а также, несмотря на небольшое количество осадков, высокая степень увлажнения из-за меньшей испаряемости влаги в условиях пониженной температуры воздуха,

что обусловливает обилие влаги и заболоченность пояса высокогорья [10].

Изученные горно-тундровые почвы на ключевом участке Монгун-Тайга-1 на склоне северо-восточной экспозиции представлены разрезами 1-5, сформированными под лишайниково-кобрезиево-дриадовой тундрой, на склоне северо-западной экспозиции - разрезами 6-9 под травянисто-мохово-кустарниковой тундрой. Ключевой участок Монгун-Тайга-П отличается от предыдущего более высокими

абсолютными отметками над уровнем моря и близким расположением к леднику. На этом участке было заложено 3 почвенных разреза на склоне северной экспозиции, вскрывающих слаборазвитые горно-тундровые почвы, сформированные на участках каменистой травянисто-лишайниково-дриадовой растительности.

В целом, ключевые участки характеризуются суровым климатом, присущим для высокогорий. Различие условий их развития обуслов-

Таблица 1. Состав гумуса горно-тундровых почв горного массива Монгун-Тайга

Положение по катене Глубина, см Собщ. Хгк ГК I I ГК II I ГК III Хфк ФК 1а % к Хфк Сгк:Сфк

% к Хгк

Монгун-Тайга I

Склон северо-восточной экспозиции

1, Эль 0-2 12,49 20,12 60,04 9,19 30,77 29,93 6,88 0,67

2-6 4,46 19,83 45,94 23,20 30,86 30,09 7,24 0,66

2, Транс 1 0-2 8,33 23,91 61,23 11,13 27,65 28,42 7,60 0,84

2-6 6,94 14,46 54,98 14,80 30,29 37,06 6,66 0,39

3, Транс 2 0-5 6,66 18,41 40,19 24,61 35,25 27,62 7,93 0,67

4, Транс 3 0-2 13,20 22,93 46,14 24,68 29,21 22,49 8,18 1,02

2-6 9,30 20,28 44,42 23,77 31,76 25,09 9,49 0,81

6-10 7,72 17,63 14,58 60,24 25,18 26,95 11,02 0,65

5, Ак 0-2 6,47 22,51 36,87 27,54 35,58 31,07 7,24 0,72

2-6 6,12 22,04 20,96 43,92 35,07 31,20 7,05 0,71

Склон северо-западной экспозиции

6, Эль 0-2 11,09 21,90 38,22 20,59 41,19 31,68 7,51 0,69

2-6 8,71 20,83 39,99 17,47 42,53 32,28 8,40 0,65

6-10 8,66 19,18 42,80 14,18 43,01 29,10 9,07 0,66

7, Транс 1 0-5 12,06 27,47 28,90 41,03 30,07 25,97 45,36 1,06

5-10 11,76 22,55 34,19 30,64 35,17 30,12 36,22 0,75

10-17 8,06 21,32 31,24 35,46 33,35 30,13 31,43 0,71

8,Транс 2 0-3 7,77 19,14 35,16 32,45 32,39 28,46 32,47 0,67

3-6 3,70 14,95 44,55 15,65 39,73 28,49 31,38 0,52

9, Ак 0-5 8,99 29,60 43,65 19,86 36,48 32,51 7,35 0,91

5-10 7,45 28,01 44,48 22,38 33,13 30,68 7,82 0,91

10-15 6,15 25,53 45,79 25,97 28,24 31,02 8,80 0,82

15-20 5,87 25,49 44,64 27,11 28,25 30,44 7,82 0,84

20-25 5,59 24,32 44,86 30,26 24,88 31,54 7,70 0,77

25-31 3,05 19,21 55,65 13,33 30,97 35,61 10,19 0,54

31-36 2,84 18,28 55,96 14,61 29,43 36,40 10,74 0,50

36-41 2,43 17,21 48,23 20,86 30,91 37,12 9,91 0,46

41-46 0,95 14,88 43,82 27,02 29,17 35,47 19,59 0,42

46-51 0,96 12,59 48,77 31,53 19,70 29,03 21,60 0,43

Монгун-Тайга II

Склон северной экспозиции

1, Эль 0-3 0,95 13,4 48,51 11,94 39,55 33,6 9,82 0,40

3-15 0,72 9,3 34,41 22,58 43,01 25,8 11,63 0,36

15-31 0,31 8,7 32,18 28,74 39,08 26,3 19,01 0,33

2, Транс 1 0-8 2,98 22,0 29,54 25,91 44,54 34,6 8,38 0,64

8-20 0,81 20,1 21,39 38,31 40,30 40,3 17,12 0,50

3, Транс 2 0-12 5,03 24,4 43,85 25,50 31,15 37,1 6,74 0,66

12-22 1,67 17,2 28,49 30,81 40,70 31,4 8,28 0,55

«Проблемы экологии Южного Урала»

ливается положением по отношению к леднику, абсолютной высотой местности и экспозицией склонов.

Для анализа почвенные образцы отбирались подробной сплошной колонкой по 5-10 см и меньше в пределах видимых границ горизонтов. Такой отбор образцов позволяет аналитическими методами более детально, чем это делалось ранее, выявить особенности состава гумуса изученных почв.

Состав гумуса изучался по методике Пономаревой-Плотниковой в модификации 1968 г.

Слаборазвитые горно-тундровые почвы ключевого участка Монгун-Тайга-1, расположенные на склоне северо-восточной экспозиции и сформированные под лишайниково-кобрезиево-дриадовой растительностью, имеют небольшую мощность почвенного профиля. Они отличаются высоким содержанием общего органического углерода (Собщ), которое колеблется от 13,2 до 4,5% (табл. 1).

В этих почвах отмечается невысокая доля гуминовых кислот, которая лежит в пределах 14-24%. Среди гуминовых кислот преобладают бурые их формы, количество которых в некоторых разрезах достигает почти половину от содержания этого компонента, а также ГК фракции 3, которая в большинстве случаев превышает 30% от суммы ГК. Доля фульвокислот преобладает в составе гумуса над гуминовыми кислотами, составляет 22-37% (содержание их увеличивается книзу), в связи с этим величина Сгк:Сфк колеблется в среднем в пределах 0,4-0,8. Тип гумуса во в большинстве почв - гуматно-фульватный и только в единичных случаях может быть отнесен к фульватному типу.

На склоне северо-западной экспозиции горно-тундровые почвы под травянисто-мохо-во-кустарниковой растительностью, как и предыдущие разрезы этого ключевого участка, имеют небольшую мощность, за исключением расположенных в аккумулятивной позиции, Они характеризуются высоким содержанием Собщ., которое постепенно снижается вниз по профилю в среднем от 12% до 4%.

Общее содержание гуминовых кислот в составе гумуса превышает 14%, составляя не более 30% от Собщ Среди них преобладают бурые фракции, в большинстве случаев достигаю-

щие половины от их общего содержания, и как в предыдущем случае количество ГК фракции 3 высоко и превышает 30%. Фульвокислоты преобладают в составе гумуса. Подвижные их формы (фр. 1а), как это типично для всех тундровых почв, постепенно накапливаются в нижних горизонтах профиля. Тип гумуса -гуматно-фульватный.

В целом, горно-тундровые почвы, развитые на склонах разной экспозиции в пределах одного ключевого участка, отличаются повышенным содержанием общего органического углерода, преобладанием фульвокислот над гуминовым кислотами и гуматно-фульватным типом гумуса. Величина Сгк:Сфк составляет, как правило, 0,4-0,9, только в единичных случаях превышая единицу.

Горно-тундровые почвы, вскрытые разрезами 1СК-3СК, имеют мощность почвенного профиля не более 30 см и различаются положением по отношению к леднику. Почва разреза 1СК приурочена к верхней части геоморфологического профиля, имеет очень низкое содержание Собщ. (не превышающее 1%) и гуминовых кислот (8-13%). Среди последних преобладают ГК фракций 1 и 3 (табл. 1).

В разрезе наблюдается уменьшение по профилю общего количества фульвокислот, в которых доля фк. 1а в этом направлении увеличивается. Гумус относится к фульватному типу: С :С, не превышает 0,4.

гк фк

В отличие от описанного выше разреза, горно-тундровые почвы этого ключевого участка, расположенные в транзитной позиции геоморфологического профиля, отличаются высоким содержанием Собщ. В верхнем горизонте (3-5%), более высокой долей в гумусе гуми-новых кислот, и, что особенно важно отметить, высокую долю среди гуминовых кислот третей их фракции и значительным преобладанием в составе гумуса фульвокислот. Тип гумуса -фульватный.

Рассматриваемые горно-тундровые почвы последнего ключевого участка, в отличие от первого, характеризуются меньшими величинами содержания общего органического углерода, но высокими долями фульвокислот в составе гумуса, что свойственно почвам, находящимся относительно близко к леднику и формирующимся при длительном влиянии мерзлоты.

Таким образом, горно-тундровые почвы западной части Тувы в зависимости от положения к леднику имеют различия в составе гумуса,

которые проявляются в общем содержании последнего, соотношении компонентов гумино-вых кислот к фульвокислотам, и типе гумуса.

11.09.2015

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ: Грант 14-04-32354 мол_а

Список литературы:

1. Дергачева М.И. Гумусовая память почв // Память почв: Почва как память биосферно_геосферно_антропосферных взаимодействий - М.: Изд_во ЛКИ, 2008. - С. 530-560.

2. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние., 1989. - 110 с.

3. Дергачева М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние., 1984. - 155 с.

4. Дергачева М.И. Археологическое почвоведение. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997. - 228 с.

5. Ондар Е.Э., Бажина Н.Л. Гумусовые профили некоторых почв Алашского нагорья (Западная Тува) // Материалы XI Убсу-нурского международного симпозиума «Экосистемы Центральной Азии: исследования, сохранение, рациональное использование». - Кызыл: РИО Тувинского государственного университета, 2012. - С. 168-171.

6. Каллас Е.В., Быкова М.А. Гумус почв Западно-Тувинской котловины // Отражение био-, гео-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове: сборник материалов V Международной научной конференции, посвященной 85-летию кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ (7-11 сентября 2015 г., Томск, Россия). - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2015.- С. 14-20.

7. Быкова М.А., Каллас Е.В., Соловьева Т. п. Современное состояние сухостепных почв Западно-Тувинской котловины // Отражение био-, гео-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове: сборник материалов V Международной научной конференции, посвященной 85-летию кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ (7-11 сентября 2015 г., Томск, Россия). - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2015.- С. 41-44.

8. Носин В.А. Почвы Тувы. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 342 с

9. Петров Б.Ф. Почвы Алтае-Саянской области. М., 1952 а. - 247 с.

10. Ефимцев Н.А. Климатический очерк // Природные условия Тувинской автономной области. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

Сведения об авторах:

Бажина Наталья Леонидовна, младший научный сотрудник Института Почвоведения и Агрохимии СО РАН;

специальность почвоведение - 03.02.13 630090 г Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, тел.: (383) 363-90-18, e-mail: [email protected]

Очур Ксения Олеговна, научный сотрудник Института Почвоведения и Агрохимии СО РАН; кандидат биологических наук, специальность почвоведение - 03.02.13 630090 г Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, тел.: (383) 363-90-18,

e-mail: [email protected]

Ондар Елена Эрес-ооловна, доцент кафедры общей биологии Тувинского государственного университета; кандидат биологических наук, специальность почвоведение - 03.02.13 667000 г Кызыл, ул. Ленина, 36, тел.: 8(39422) 2-43-11, e-mail: [email protected]

Дергачева Мария Ивановна, главный научный сотрудник Института Почвоведения и Агрохимии СО РАН, профессор кафедры почвоведения и экологии почв Томского государственного университета, доктор биологических наук, профессор, специальность почвоведение - 03.02.13 630090 г Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, д. 8/2, тел.: (383)222-54-15,

e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.