CC BY
134
Вестник ДВО РАН. 2013. № 5
УДК 631.48(571.63)
Б.Ф. ПШЕНИЧНИКОВ, Н.Ф. ПШЕНИЧНИКОВА
Специфика формирования буроземов на островах залива Петра Великого (юг Дальнего Востока)
Рассматриваются условия формирования буроземов на островах зал. Петра Великого (юг Дальнего Востока), в частности своеобразие климата, растительности, рельефа, почвообразующих пород и геохимического воздействия моря. Показано, что здесь наиболее широко распространены буроземы типичные под малотравяными широколиственными лесами, буроземы темные под изреженными дубняками с хорошо развитым травяным покровом, буроземы темные иллювиально-гумусовые под травяно-кустарниковыми группировками. Установлено, что в условиях прогрессирующей антропогенной трансформации широколиственных лесов прослеживается сопряженное нарастание геохимического воздействия моря на формирование буроземов, что определяет своеобразие их морфологического строения, физико-химических свойств и процессов гумусообра-зования и гумусонакопления.
Ключевые слова: бурозем, специфика, формирование, морфологическое строение, физико-химические свойства, состав гумуса, геохимическое воздействие, растительность.
Specificity of burozem formation on the Peter the Great Bay islands (south of the Russian Far East).
B.F. PSHENICHNIKOV (Far Eastern Federal University, Vladivostok), N.F. PSHENICHNIKOVA (Pacific Institute of Geography, FEB RAS, Vladivostok).
The study focuses on specific traits of burozem formation on the Peter the Great Bay islands (south of the Russian Far East) and particularly on specificities of climate conditions, vegetation, relief, parent rocks and geochemical effect of the sea. It is shown that the most widely here are spread burozems, typical under thin grass broad-leaved forests, dark burozems under thin oak forests with well-developed grass cover, dark humic-illuvial burozems under grass-shrub associations. It has been found out that under the progressing anthropogenic transformation of broad-leaved forests, has been traced conjugated increase of geochemical influence of the sea on burozem formation patterns that has determined the specific traits of their morphological structure, physical and chemical properties and humus formation and accumulation.
Key words: burozem, specific traits, formation, morphological structure, physical and chemical properties, humus composition, geochemical effect, vegetation.
Введение
Современные представления о специфике островного почвообразования весьма неоднозначны и даже противоречивы. По мнению одних исследователей, нет оснований говорить о том, что островное почвообразование чем-то отличается от неостровного как процесс, и «это не означает невозможности появления локальных специфических черт почвообразования на некоторых островках в связи с их геологическим, климатическим или биотическим своеобразием» [30, с. 8]. Другие исследователи находят основания для того, чтобы говорить о специфике островного почвообразования. Так, есть мнение, что генезис и география почв в прибрежной части Японского моря и на островах во многом
* ПШЕНИЧНИКОВ Борис Фёдорович - доктор биологических наук, профессор (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток), ПШЕНИЧНИКОВА Нина Фёдоровна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток). *Е-таП: bikinbf@mail.ru
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ, проект 12-05-00017, гранта Президиума ДВО РАН, проект 12-Ш-Л-09-208.
определяются современным геохимическим воздействием моря на процессы почвообразования; с учетом этого в пределах прибрежной части Японского моря и островах можно выделить «прибрежно-островную зону» с характерным для нее морским гидротермиче-ски-импульверизационным режимом [7]. Ряд авторов считают, что специфика островного почвообразования не только есть, но настолько резко выражена, что может приводить к формированию особых типов почв. В частности, исследованиями показано, что под влиянием атмосферного массопереноса морских солей и химических элементов с океана на материковые побережья и небольшие острова не только появляются геохимические особенности почв на их территории, но и формируются особые типы почв [3].
Среди проблем островного почвообразования наименее изучена специфика формирования буроземов на островных территориях юга Дальнего Востока, в частности на островах зал. Петра Великого (ЗПВ). Начало ее изучению положено С.В. Зонном, который, исследуя почвы о-ва Рикорда (одного из островов ЗПВ), пришел к выводу о том, что формирование одних почв острова «отражает черты лесного-буроземного процесса, осложненного местными особенности гумусообразования» с увеличением в составе гумуса гуминовых кислот второй фракции, а в других - «бруниземного (прерийного) почвообразования» с накоплением первой и второй фракций гуминовых кислот и фульвокислот [7].
Дальнейшие исследования почв на островах Попова, Фуругельма и последующая систематизация данных по почвам островов ЗПВ расширили представление о своеобразии островного буроземообразования [6, 13, 26, 29].
С целью выявления специфики формирования буроземов на островах ЗПВ мы провели обобщение литературных данных и результатов собственных исследований условий их формирования, морфологического строения, физико-химических свойств и фракционного состава гумуса. В ходе исследований использовали сравнительно-географический, профильно-генетический и аналитический методы.
Результаты и обсуждение
На акватории зал. Петра Великого насчитывается около 40 крупных, средних, малых островов и более 30 островков, изолированных в результате послеледниковой морской трансгрессии в голоцене, 7-11 тыс. лет назад [1]. По географическому положению острова можно подразделить на три группы: 1) острова Дальневосточного биосферного морского заповедника, расположенные в юго-западной части ЗПВ, куда входят архипелаг Римского-Корсакова (острова Большой Пелис, Матвеева, Дурново, Гильдебрандта, Де-Ливрона, Стенина), о-в Фуругельма, а также ряд мелких островков и скал; 2) острова архипелага императрицы Евгении, наиболее крупные из них - Русский, Попова, Рейне-ке, Рикорда, расположенные к югу от п-ова Муравьев-Амурский и отделенные от него прол. Босфор Восточный; 3) острова восточного сектора, куда входят два довольно крупных - Аскольд и Путятина.
Своеобразной чертой островных территорий является их низкогорный рельеф с максимальными отметками 130-400 м над у.м. Большинство островов, как крупных, так и мелких, имеют скалистые берега, в ряде мест представленных пологими шлейфами. Почвы островов архипелага Римского-Корсакова, Русский и Фуругельма формируются преимущественно на корах выветривания позднепермских гранитов и гранодиоритов, преимущественно кислого состава. Острова Рикорда и Рейнеке сложены в основном нейтральными породами, представленными глинистыми сланцами, алевролитами, песчаниками, дацита-ми, андезитами, туфами и конгломератами [2].
Своеобразие растительного покрова на островах определяется особенностями островного климата и влиянием деятельности человека. Из большого числа древесных и кустарниковых видов, характерных для юга Приморья, только 6-7 видов (липа амурская, яблоня маньчжурская, жимолость Рупрехта, барбарис амурский, рододендрон остроконечный,
крушина уссурийская) оказались наиболее устойчивыми к суровым климатическим условиям малых островов ЗПВ с сильными ветрами [15]. Дуб монгольский на островах произрастает в местах, защищенных от ветров. Дубовые леса доминируют только на крупных островах, а на мелких доминирование переходит к липе амурской [4]. Современная растительность островных территорий является производной антропогенных (преимущественно пирогенных) сукцессий чернопихтово-широколиственных, широколиственных лесов. Под влиянием рубок и пожаров хвойно-широколиственные леса трансформировались в широколиственные, собственно дубовые и дубово-липовые леса (с примесью ясеней, кленов, тиса), а последние - в изреженные дубовые леса с мощным травянистым покровом, травянисто-кустарниковые, луговые ассоциации. При этом существенно уменьшилась лесистость островных территорий. Состав травостоя наряду с разнотравьем включает характерные для луговых и типичных степей виды растений: мискантус, арундинеллу, полынь Гмелина, тимьян, осоку низенькую и др.
Фациальные черты климата островов проявляются в весьма суровых климатических условиях - более низких значениях среднемесячных и особенно среднегодовых температур воздуха, повышенной влажности воздуха относительно таковых для данной широты [16]. Своеобразны и другие климатические показатели: затяжные моросящие дожди, высокая повторяемость и скорость ветров. Количество годовых осадков варьирует от 680 до 1080 мм; при прохождении тайфунов один дождь может дать 130-200 мм осадков. С повышенной влажностью воздуха связано дополнительное увлажнение почв до 50 мм в год за счет конденсации влаги на растениях [19]. Характерной чертой климата является повышенная туманность, продолжающаяся в июне-июле 250-275 ч/мес. В зависимости от удаленности отдельных участков островов от береговой линии, их расположения относительно движения воздушных масс, рельефа проявляются некоторые микроклиматические особенности в режиме температур и влажности воздуха, направлении и скорости ветра [17].
Территория прибрежно-островной зоны Японского моря наиболее активно подвергается геохимическому воздействию Тихого океана. Для нее характерно помесячное и пространственно-сезонное варьирование химического состава осадков и количества ионов, поступающих с ними [11]. Влияние химического состава и свойств атмосферных осадков в прибрежно-островной зоне на процессы почвообразования в целом и на буроземообра-зовательный процесс в частности осуществляется опосредованно - через их влияние на состав и щелочно-кислотное состояние почвенных растворов [25].
Сезонная динамика состава почвенных растворов наиболее резко выражена в гумусовом горизонте. Во второй половине теплого периода (июль-октябрь) в них более чем в 2 раза увеличивается содержание Са2+, Mg2+, К+, 8042-, НС03-, водорастворимых органических соединений, поступление которых в почвенные воды связано преимущественно с трансформацией органического вещества и функционированием биоты. В частности это наглядно иллюстрируется данными более высоких значений общей минерализации лизиметрических растворов: 237,5 мг/л против 64,9 мг/л. Кальций и бикарбонатный ион преобладают среди катионов почвенных растворов, в связи с чем в последних увеличивается содержание бикарбоната кальция и хлоридно-натриевый состав осадков в гумусовом горизонте сменяется на гидрокарбонатный, а кислая реакция водных растворов сдвигается в сторону нейтральных значений [5, 24] и даже слабощелочных с рН водной вытяжки 7,1 [14]. Как отмечено, повышение значений рН почвенных растворов в органогумусовых горизонтах во вторую половину теплого периода определяется повышением содержания бикарбоната кальция не только за счет импульверизационного привноса кальция с морскими водами и атмосферными осадками, но и в результате функционирования биоты.
Нашими исследованиями специфики почвообразования на материковых островах ЗПВ показано, что основной фон в структуре почвенного покрова этих островов составляют буроземы [20, 21, 25, 27, 28]. Согласно современной классификации почв [12] они
представлены двумя типами: буроземы и буроземы темные. Среди почв первого типа наиболее широко распространен подтип буроземов типичных (с набором горизонтов О-АУ-(АУВМ)-ВМ-ВМС), развитых под малотравяными вторичными дубовыми лесами. Отличительной чертой их профиля является наличие под серогумусовым горизонтом ЛУ структурно-метаморфического горизонта ВМ с характерной для него серовато-желтой и желтовато-бурой окраской. Среди почв второго типа распространены следующие подтипы: буроземы темные типичные (с набором генетических горизонтов О-АИ-(АИВМ)-ВМ-ВМС), развитые под изреженными травяными дубняками, и буроземы темные ил-лювиально-гумусовые (с набором генетических горизонтов О-Аи-ВМЫ-ВМ-ВМС), развитые под травяно-кустарниковыми группировками [23]. Диагностическим признаком буроземов темных типичных является наличие в их профиле темногумусового горизонта Ли темно-серого цвета, сменяющегося структурно-метаморфическим горизонтом ВМ или переходным ЛИВМ с коричнево-бурой или буровато-серой окраской. Характерной чертой морфологического строения буроземов темных иллювиально-гумусовых является наличие в профиле под темногумусовым горизонтом Ли резко выраженного иллювиально-гумусового горизонта ВМЫ с различной интенсивностью серых и темно-серых цветов окраски. Наличие потечно-языковатых гумусовых затеков в горизонте ВМЫ, а также неоднородной окраски их структурных отдельностей (буровато-серой, серой, темно-серой с поверхности и желтовато-бурой, бурой их внутренней части) свидетельствует, что иллювиально-гумусовый процесс является одним из профилеобразую-щих процессов в буроземах темных иллювиально-гумусовых, отражающим специфику их формирования.
Сопряженное нарастание геохимического воздействия моря и прогрессирующая антропогенная трансформация широколиственных лесов определяют своеобразие морфологического строения и физико-химических свойств островных буроземов [25].
Данные физико-химических анализов рассматриваемых буроземов (табл. 1) свидетельствуют о том, что их формирование протекает в условиях значительного варьирования щелочно-кислотного состояния среды и имеет тенденцию к снижению кислотности в ряду: бурозем типичный ^ бурозем темный ^ бурозем темный иллювиально-гумусовый от сильнокислой, кислой до слабокислой и близкой к нейтральной реакции среды. Это обусловлено усилением геохимического воздействия моря на процессы почвообразования в рассматриваемом ряду буроземов, которому соответствует следующий сукцессионный ряд растительности: малотравяные широколиственные леса ^ изреженные дубовые леса с хорошо развитым травяным покровом ^ травяно-кустарниковые группировки. Для буроземов типичных характерна сильнокислая реакция среды - величина рН солевой вытяжки аккумулятивно-гумусовых горизонтов варьирует в пределах 3,74-4,40. Буроземы темные имеют преимущественно средне- и слабокислую реакцию среды - величина рН солевой имеет тенденцию к повышению по сравнению с таковой у буроземов типичных (4,38-4,63-5,50). Для буроземов темных иллювиально-гумусовых характерна явно выраженная слабокислая и близкая к нейтральной реакция среды - рН солевой 5,25-5,82.
Обменная кислотность в островных буроземах обусловлена преимущественно обменным алюминием и, в меньшей степени, обменным водородом. Содержание обменного алюминия по Соколову в рассматриваемом ряду буроземов значительно снижается: в аккумулятивно-гумусовых горизонтах буроземов типичных оно составляет 0,90-1,43 мг-экв / 100 г почвы, в буроземах темных значительно меньше - 0,12-0,16, а в буроземах темных иллюви-ально-гумусовых не превышает 0,03-0,12 мг-экв / 100 г почвы.
Содержание обменного водорода по Соколову, в отличие от обменного алюминия, в типичных буроземах значительно меньше (0,11-0,07 против 1,43-0,90 мг-экв / 100 г почвы), а в буроземах темных и буроземах темных иллювиально-гумусовых в большинстве случаев оно, напротив, выше. Это позволяет предположить, что обменная кислотность в верхней части профиля островных буроземов обусловливается в большей мере присутствием
Таблица 1
Физико-химические свойства островных буроземов
рН ,ь т Обменные катионы, мг -экв / 100 г почвы я ст
, н О А нв Р К оо о н н е
8 и & о п о ^ м ¿Г лп ^ ^ я _ к0 по Соколову по Гедройцу Э ° 3 я" си ам * § в 3 2 я я о ен тс Со
н н о п я р £ с ,а н Я ю в Н,О КС1 к. 0 .т 1 я 1 1 я ^ е в А1+3 Н+ Н+ Са++ Mg++
Бурозем типичный О-в Большой Пелис, разрез 6-03
АУ ВМ ВМС 4,5-14 14-40 40-63 9,15 1,80 0,80 4.79 4.80 5,84 3,74 3,94 4,24 15,58 6,48 4,20 1,43 1,04 0,55 0,11 0,02 0,01 19,9 13,3 11,6 5,15 2,82 1,54 7,61 1,28 5,58 45 38 63
О-в Русский, разрез 15-95
АУ ВМ ВМ 4-19 19-34 34-46 8,26 2,41 2,07 5,50 5,60 5,70 4,40 4,60 4,30 22,10 22,14 11,00 0,90 4,20 3,30 0,07 0,06 0,07 - 28,90 7,90 8,90 19,90 1,90 3,90 69 31 54
Бурозем темный О-в Русский, разрез 21-02
Аи АиВМ ВМС 2,5-13(27) 13(27)-38(40) 38(40)-58 14,05 3,41 1,38 6,40 5,30 5,50 5,50 4,30 4,20 11,87 10,81 6,27 0,14 0,94 0,74 0,14 0,06 0,03 6,20 4,08 3,23 29,67 2,59 2,03 10,78 5,69 5,06 77 43 53
О-в Стенина, разрез 1.3-99
Аи АиВМ ВМ1 ВМ2 ВМС 3-12 12-27 27-50 50-90 90-100 12,10 3,09 2,54 1,20 0,70 5,26 5,02 5,22 5,44 5,57 4,38 4,09 4,19 4,17 4,09 7,40 4,40 3,10 2,70 2,95 0,16 0,07 0,06 0,06 0,06 0,21 0,21 0,66 0,57 0,58 5,90 4,80 2,90 1,40 1,70 8,10 4,80 2,90 1,40 1,70 19,10 4,90 1,90 2,40 1,40 78 68 61 59 51
О-в Де-Ливрона, разрез 3.5-99
Аи АиВМ ВМ1 ВМС ВМС 3-12 12-27 27-55 55-100 100-110 11,57 2,80 1,56 1,17 1,02 5,20 4,86 5,20 5,30 5,10 4,63 3,90 3,95 4,00 4,07 6,10 5,40 3,30 2,70 2,15 0,12 0,06 0,04 0,04 0,10 0,22 1,16 1,04 0,72 0,46 4,10 1,20 2,60 6,20 4,20 12,40 3,70 2,50 3,40 4,90 5,50 3,60 1,00 1,90 3,60 72 85 57 66 79
Бурозем темный иллювиально-гумусовый О-в Большой Пелис, разрез 9-03
АИ ВМЫ 4-19 19-48 25,4 8,0 5,82 5,78 5,34 4,71 12,95 12,08 0,03 0,07 0,12 0,05 9,50 12,8 34,33 14,67 27,72 12,22 83 67
О-в Русский, разрез 23-02
Аи АИВМЫ ВМЫ 5-16 16-25(27) 25(27)-53 14,92 6,23 4,08 6,00 5,60 5,50 5,40 4,60 4,30 7,61 11,65 7,17 0,12 0,18 0,42 0,14 0,06 0,04 1.87 3.26 3.88 20,40 14,02 4,83 15,62 4,11 2,88 83 61 52
О-в Де-Ливрона, разрез 3.7-99
АИ АИВМ ВМЫ ВМС ВМС 3-8 8-14 14-50 50-85 85-100 17,05 6,60 3,60 1,70 1,30 5,85 5,04 4,93 5,24 4,99 5,25 4,18 4,07 3,66 3,72 4,60 6,80 7,35 5,78 4,80 0,10 0,06 0,06 0,06 0,05 0,20 0,60 2,78 2,94 2,17 1,00 7,40 1,60 6,40 4,40 43,60 13,70 3,90 6,40 11,90 2,40 4,90 1,90 4,90 13,30 91 73 44 63 84
О-в Дурново, разрез 5.9-99
АИ ВМ1Ы ВМ2 ВМС ВМС 5-21 21-39 39-60 60-82 82-110 19,42 9,34 2,53 2,75 0,91 6,63 6,33 5,61 5,82 6,08 5,82 5,45 4,74 4,60 4,54 2,40 3,20 2,70 1,60 1,30 0,08 0,10 0,04 0,04 0,05 0,07 0,06 0,04 0,08 0,08 0,80 1,20 1,40 0,40 0,40 58,60 28,60 11,90 13,90 16,40 16,00 9,80 5,90 7,80 9,10 97 92 87 93 95
Примечание. Прочерк - не определено.
органических коллоидов, в средней - минеральных и частично органоминеральных, а в нижней части профиля - преимущественно минеральных коллоидов.
Профильный максимум величины гидролитической кислотности в буроземах типичных и темных приходится на верхнюю часть профиля, тогда как в буроземах темных ил-лювиально-гумусовых - преимущественно на иллювиально-гумусовый горизонт.
Буроземы о-ва Дурново, развитые на карбонатных почвообразующих породах, в отличие от буроземов остальных исследуемых островов, развитых на некарбонатных почвооб-разующих породах, выделяются резким уменьшением значения гидролитической кислотности (1,3-3,2 мг-экв) и водорода по Соколову (0,4-1,4 мг-экв) в почвенно-поглощающем комплексе.
В составе обменных катионов в островных буроземах в большинстве случаев преобладает кальций. В рассматриваемом ряду буроземов явно прослеживается увеличение содержания суммы обменных кальция и магния: от буроземов типичных (12,76-48,80) к буроземам темным (17,90-40,45) и буроземам темным иллювиально-гумусовым (36,02-74,60 мг-экв / 100 г почвы). С этим фактом связано и увеличение степени насыщенности основаниями от буроземов типичных (45-69%) до буроземов темных (72-78%) и буроземов темных иллювиально-гумусовых (83-97%). Следует также отметить повышенное содержание обменного магния в составе поглощенных оснований островных буроземов по сравнению с буроземами континентальной части Приморья. Это, по нашему мнению, связано с систематическим дополнительным поступлением кальция и, особенно, магния (одного из основных компонентов морских вод) на территорию островов за счет импульверизации и конденсации влаги туманов.
Содержание и профильная дифференциация гумуса являются очень важными диагностическими показателями почв. Содержание гумуса в аккумулятивно-гумусовых горизонтах островных буроземов в рассматриваемом ряду заметно возрастает: 8,26-9,15% -в типичных, 11,57-14,06% - в темных, 14,92-25,40% - в темных иллювиально-гумусовых. Одной из причин столь существенных различий в гумусированности этих групп буроземов являются, как указывалось выше, различия по содержанию в них обменных катионов. По мере увеличения в почвенных растворах и почвах щелочноземельных элементов активизируются процессы гумусообразования и гумусонакопления, что и обусловливает отмеченные различия в гумусированности исследуемых буроземов.
Отличительными чертами буроземов островов ЗПВ являются повышенная подвижность гумуса в пределах профиля и, как следствие этого, повышенная гумусированность иллювиальных горизонтов. Даже на глубине 1 м в горизонте ВС содержание гумуса характеризуется довольно высокими значениями - 0,70-1,30%. Это подтверждает наше предположение о том, что в приокеанических условиях складывается благоприятная обстановка для формирования буроземов с глубокой пропиткой почвенного профиля гумусом и более высоким содержанием гумуса в подгумусовых горизонтах, чем в континентальных буроземах [27]. Аналогичная закономерность отмечена и в почвах о-ва Фуругельма [6].
Для типичных буроземов характерно резкое снижение гумусированности в нижележащей иллювиальной части профиля (1,80-2,41%). В буроземах темных снижение содержания гумуса не столь резкое, в переходном к иллювиальной части профиля горизонте АиВМ оно составляет 2,80-3,41%. В буроземах темных иллювиально-гумусовых в иллювиальном горизонте с явно выраженными морфологическими признаками иллювии-рования гумуса его содержание варьирует в пределах 3,60-9,34%, что позволяет нам диагностировать его как иллювиально-гумусовый горизонт ВМЫ. Одним из первых обратил внимание на то, что в буроземах прибрежной части п-ова Муравьев-Амурский «... часто верхняя часть иллювиального горизонта имеет слабовыраженный сероватый оттенок, создаваемый вмытым гумусом из поверхностных аккумулятивных горизонтов», Г.И. Иванов с соавторами [9].
Таблица 2
Групповой и фракционный состав гумуса, % к С
Горизонт с общ, % Гуминовые кислоты Фульвокислоты Негидролизуемый С
1 2 3 сумма 1а 1 2 3 сумма остаток с4к
Бурозем типичный
О-в Большой Пелис, разрез 6-03
АУ 5,30 15,66 1,51 5,09 22,26 3,01 16,03 1,69 5,09 25,82 51,92 0,86
ВМ 1,04 13,46 0,96 5,76 20,18 3,84 13,46 6,73 4,80 28,83 50,99 0,70
ВМС 0,46 10,86 2,17 4,34 17,37 4,34 23,91 2,17 6,52 36,94 45,69 0,47
О-в Русский, разрез 15-95
АУ 4,8 10,3 6,2 9,5 26,0 4,7 8,7 9,2 10,4 33,1 41,0 0,79
ВМ 1,4 7,8 5,9 6,1 19,8 7,0 9,4 10,3 13,2 40,0 40,3 0,50
Бурозем темный
О-в Русский, разрез 12-96
А. и 5,7 21,4 6,7 3,2 33,3 7,1 17,8 5,4 1Д 31,4 35.3 1,06
АиВМ 1,4 27,5 10,3 1Д 38,9 8,4 18,7 11,1 2,4 40,6 20,5 0,96
ВМС 1,9 10,8 9,1 1Д 21,0 10,5 20,4 17,1 3,9 51,2 27,1 0,40
Бурозем темный иллювиально-гумусовый
О-в Большой Пелис, разрез 9-03
Аи 14,73 15,20 6,10 9,97 31,27 1,69 13,10 0,20 2,91 17,90 50,83 1,74
вмы 4,64 24,35 7,11 6,80 38,26 3,01 17,67 2,80 4,74 28,22 33,52 1,35
О-в Де-Ливрона, раз рез 3.7-99
Аи 9,80 6,90 7,96 3,77 18,87 1,00 6,40 4,00 2,04 13,44 67,69 1,40
АИВМЫ 3,81 12,30 12,00 6,80 27,06 1,40 5,90 5,15 2,89 15,34 51,60 1.77
ВМЫ 2,00 11,50 14,16 8,50 22,00 1,75 12,25 14,75 3,00 31,75 36,25 1,00
ВМС 0,98 9,30 12,66 6,02 29,48 1,81 4,41 23,14 5,20 34,56 35,96 0,85
ВС 0,75 3,20 3,86 19,72 3,06 6,40 12,26 8,13 29,85 50,43 0,65
О-в Дурново, разрез 5.9-99
Аи 11,2 4,08 12,34 9,20 25,62 0,90 3,20 3,40 8,75 16,25 58,13 1,57
ВМ1Ы 5,32 7,54 16,98 7,20 31,72 1,22 9,15 2,73 5,66 18,76 49,52 1,68
ВМ2 1,40 10,00 15,00 5,71 30,71 1,64 14,75 4,50 6,42 27,31 41,98 1,12
ВМС 1,50 6,33 5,67 3,93 15,93 2,80 6,86 6,47 4,06 20,19 63,88 0,78
ВМС 0,50 4,60 8,20 6,00 18,80 3,40 6,20 11,00 800 28,60 52,60 0,65
О-в Матвеева, разрез 6.10-99
Аи 6,93 9,85 8,12 4,63 28,60 1,88 7,10 6,55 1,73 17,26 60,14 1,30
ВМЫ 4,00 10,00 6,25 3,50 19,75 1,77 9,73 5,77 2,00 19,27 60,98 1,02
ВМС 1,91 12,63 8,94 3,15 24,72 2,21 10,42 7,36 2,63 22,62 52,66 1,09
ВМС 1,23 7,91 2,09 2,50 12,50 1,91 4,34 10,27 3,33 19,85 67,65 0,62
В типичных буроземах формирование гумуса (табл. 2) идет по гуматно-фульватному типу (Сгк : Сфк = 0,79-0,86). Большая часть гуминовых кислот осаждается в аккумулятивно-гумусовом горизонте АУ, а фульвокислоты иллювиируются в нижнюю часть профиля. При этом гумусированность структурно-метаморфического горизонта ВМ по сравнению с горизонтом АУ резко снижается, в составе его гумуса преобладают фульвокислоты, что и обусловливает его желтовато-серую окраску. В буроземах темных, в отличие от буроземов типичных, гумификация идет по фульватно-гуматному типу (Сгк : Сфк = 1,06) и аккумулятивный характер профильной дифференциации гуминовых кислот сменяется на элюво-иллювиальный. В профиле буроземов темных иллювиально-гумусовых тип гумуса характеризуется как фульватно-гуматный (Сгк : Сфк = 1,30-1,74), значительная часть гумуса в целом (3,60-9,34%) и гуминовых кислот в частности (19,75-38,26%) иллювиируется в горизонт ВМЫ, что обусловливает преобладание в нем гуминовых кислот над фульво-кислотами (Сгк : Сфк = 1,02-1,77) и его темновато-серую окраску.
Казалось бы, приведенные данные о составе гумуса островных буроземов противоречат положению о том, что главнейшим признаком буроземов является преобладание в составе гумуса фульвокислот и бурых гуминовых кислот (БГК) при полном или почти полном отсутствии черных гуминовых кислот (ЧГК) [18]. По мнению известных почвоведов-дальневосточников Н.В. Хавкиной и Г.И. Иванова, для буроземов характерен гуматно-фульват-ный состав гумуса в верхней части профиля и фульватный - в его нижней части [10, 31]. Однако в ряде работ показано, что фульватно-гуматный тип гумификации характерен для буроземов прибрежно-островной зоны юга Дальнего Востока, формирующихся в условиях морского гидротермически-импульверизационного режима [6-8, 14, 22, 27, 28]. Этот режим обусловливает импульверизационный привнос морских вод, а также их компонентов в составе осадков, что и определяет своеобразие процессов выветривания и гумусообразования.
В исследуемых нами темных и темных иллювиально-гумусовых буроземах островов ЗПВ отмечена своеобразная закономерность профильной дифференциации фракций 1 и 2 гуминовых и фульвокислот. Она проявляется в четко выраженном выносе этих фракций из поверхностного аккумулятивно-гумусового горизонта и последующем их накоплении в средней части профиля с максимумом в горизонтах АиВМ, ВМЫ или в нижележащих горизонтах (В1, В2, ВС). Можно лишь предположить, что связанный с импульверизацией и конденсацией влаги туманов систематический привнос щелочных элементов на поверхность аккумулятивно-гумусового горизонта способствует образованию гуматов и фульва-тов натрия и калия и их выносу из аккумулятивно-гумусового горизонта.
Преобладание в составе гумуса фракции ЧГК в средней части профиля буроземов темных обусловливает серые и темно-серые тона ее окраски, а в буроземах темных ил-лювиально-гумусовых - ее темно-серый цвет. Это связано с тем, что ЧГК имеют интенсивно черный цвет, благодаря которому они придают почвенной массе темную окраску даже при невысоком содержании гумуса.
Заключение
Данные наших исследований свидетельствуют о специфичности гумусообра-зования и гумусонакопления в исследуемом ряду островных буроземов, проявляющейся в смене гуматно-фульватного типа гумуса в буроземах типичных на фульватно-гуматный в буроземах темных и буроземах темных иллювиально-гумусовых. Островные буроземы ЗПВ формируются в своеобразных биоклиматических условиях. Установлено, что в условиях прогрессирующей антропогенной трансформации широколиственных лесов прослеживается сопряженное нарастание геохимического воздействия моря на формирование буроземов. Это определяет своеобразие морфологического строения, физико-химических свойств и процессов гумусообразования и гумусонакопления в ряду буроземов: буроземы типичные, буроземы темные, буроземы темные иллювиально-гумусовые.
Под широколиственными вторичными лесами формируются буроземы типичные с характерным для них гуматно-фульватным составом гумуса (Сгк : Сфк = 0,79-0,86) и накоплением гуминовых кислот в аккумулятивно-гумусовом горизонте. Под изреженными травянистыми дубовыми лесами формируются буроземы темные, в которых гумусообразование идет по фульватно-гуматному типу (Сгк : Сфк = 1,06) с проявлением элюво-иллювиальной дифференциации по профилю отдельных фракций гуминовых кислот. Под травянистыми, травяно-кустарниковыми зарослями формируются буроземы темные иллювиально-гу-мусовые с фульватно-гуматным типом гумусообразования (Сгк : Сфк = 1,30-1,74) и четко выраженным иллювиально-гумусовым накоплением гуминовых кислот в средней части профиля.
Гумификация является отражением специфики условий формирования буроземов и определяет своеобразие морфологической дифференциации их профиля в рассматриваемом ряду островных буроземов ЗПВ по мере усиления развития иллювиально-гумусового процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Велижанин А.Г. Время изоляции материковых островов северной части Тихого океана // ДАН. 1976. Т. 231, № 1. С. 205-207.
2. Геология СССР. Т. 32, Приморский край. Ч. 1. Геологическое описание. М.: Недра, 1969. 696 с.
3. Добровольский В.В. О геохимической специфике почвообразования на морских и океанических островах и побережье // Почвоведение. 1991. № 4. С. 89-102.
4. Добрынин А.П., Виноградова Т.А. Антропогенные изменения в растительном покрове островов залива Петра Великого (Японское море) за последние полтора столетия // Ритмы и катастрофы в растительном покрове Дальнего Востока. Владивосток: БСИ ДВО РАН, 2005. С. 215-221.
5. Елпатьевский П.В., Аржанова В.С. Влияние аэротехногенного подкисления на свойства горных буроземов // Почвоведение. 1987. № 8. С. 75-86.
6. Елпатьевский П.В. Особенности почвенного покрова острова Фуругельма // Дальневосточный морской биосферный заповедник. Исследования. Т. 1. Владивосток: Дальнаука, 2004. С. 284-293.
7. Зонн С.В. Особенности аллитного выветривания и почвообразования на островах Приморья и Дальнего Востока // Изучение и освоение природной среды. М.: Наука, 1976. С. 125-137.
8. Зонн С.В., Сапожников А.П. Особенности аллитного выветривания и почвообразования на островах южного Приморья // Почвоведение. 1998. № 11. С. 1318-1326.
9. Иванов Г.И., Журавков А.Ф., Хохлюк А.П. Лесорастительные свойства почв лесопарковой зоны Владивостокского лесхоза // Учен. зап. Дальневост. ун-та. Сер. почв.-ботан. Т. 25. Владивосток, 1969. С. 99-119.
10. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. М.: Наука, 1976. 200 с.
11. Качур А.Н. Некоторые данные о химическом составе атмосферных осадков приморской части Среднего Сихотэ-Алиня // Природа и человек. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1973. С. 149-152.
12. Классификация и диагностика почв России / авт. и сост. Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М. И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
13. Коваль Т.Г. Качественный состав гумуса почв острова Фуругельма // Генезис, химия и биология почв Приморья и Приамурья. Владивосток: ДВО АН СССР, 1987. С. 158-164.
14. Крейда Н.А. Почвы хвойно-широколиственных и широколиственных лесов Приморского края //Учен. зап. Дальневост. ун-та, 1970. Т. 27, ч. 2. 229 с.
15. Куренцова Г.Э. Особенности фитоценозов островных экосистем у берегов южного Приморья // Экология и рациональное использование островных экосистем. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978. С. 21-22.
16. Ластовецкий Е.И., Якунин Л.П. Гидрометеорологическая характеристика ДВГМЗ // Цветковые растения островов ДВГМЗ. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1981. С. 18-33.
17. Нестеров В.Н. Формирование микроклимата на островах южного Приморья // Экология и рациональное использование островных экосистем. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978. С. 52.
18. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. О растворимости в воде препаратов гуминовых кислот, выделяемых из профилей чернозема, серой и бурой лесных почв // Почвоведение. 1975. № 9. С. 63-73.
19. Прилуцкий А.Н. Структура водного баланса в дубняках южного Приморья // Гидроклиматические исследования в лесах советского Дальнего Востока. Владивосток, 1973. С.125-129.
20. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф., Латышева Л.А. Антропогенная динамика морфологического строения и лесорастительных свойств буроземов острова Русский // Вестн. КрасГАУ 2010. Вып. 4. С. 24-28.
21. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф., Латышева Л.А. Брюниземоподобные почвы острова Рейнеке // Вестн. Томского гос. ун-та. Прил. 15. «Современные проблемы почвоведения и оценка земель Сибири». Томск, 2005. С. 61-62.
22. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф., Латышева Л.А. Влияние процессов гумусообразования и гумусонакопления на морфогенетическое своеобразие буроземов прибрежной части южного Сихотэ-Алиня // Лесные экосистемы Северо-Восточной Азии и их динамика. Владивосток: Дальнаука, 2006. С. 72-78.
23. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Генезис и классификация приокеанических буроземов Дальнего Востока // Продуктивность и устойчивость лесных почв: материалы III Междунар. конф. по лесному почвоведению (Петрозаводск, 7-11 сент. 2009 г.). Петрозаводск, 2009. С. 94-95.
24. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Геохимическое воздействие Тихого океана на почвы юга Дальнего Востока // Почвоведение: история, социология, методология / отв. ред. В.Н. Кудеяров, И.В. Иванов. М.: Наука, 2005. С. 291-295.
25. Пшеничников Б.Ф. Особенности формирования и эволюции островных буроземов в условиях муссонного климата юга Дальнего Востока // Растения в муссонном климате: материалы III Междунар. конф. (Владивосток, 22-25 окт. 2003 г.). Владивосток: ДВО РАН, 2003. С. 124-129.
26. Пшеничников Б.Ф., Голов В.И. Почвенный покров островов залива Петра Великого // Экологическое состояние и ресурсный потенциал естественного и антропогенно-измененного почвенного покрова. Владивосток: ДВО ДОП РАН, 1998. С. 47-54.
27. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Почвы островов и побережья // Дальневосточный морской биосферный заповедник. Исследования. Т. 1, гл. 4. Почвы и ландшафты. Владивосток: Дальнаука, 2004. С. 251-283.
28. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Латышева Л. А. Роль гуминовых кислот в формировании морфологического разнообразия буроземов прибрежно-островной зоны юга Дальнего Востока // Гуминовые вещества в биосфере: тр. V Всерос. конф. (Санкт-Петербург, 1-4 марта 2010 г.). Ч. 2 / под ред. Б.Ф. Апарина. СПб.: Издат. дом Санкт-Петерб. гос. ун-та, 2010. С. 623-629.
29. Селиванова Г.А. К характеристике лесных почв островов залива Петра Великого // Почвоведение. 1987. № 9. С. 125-133.
30. Таргульян В.О. Проблема почвенной специфики островных экосистем // Экология и рациональное использование островных экосистем. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978. С. 8-9.
31. Хавкина Н.В. О некоторых особенностях органического вещества горно-лесных почв Сихотэ-Алиня // Генезис бурых лесных почв: Тр. БПИ ДВНЦ АН СССР. Т. 10 (113). Нов. сер. Владивосток, 1972. С. 126-132.
Новые книги
Андреев А.В. Эталоны природы Охотско-Колымского края.
Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2013. - 322 с. - ISBN 978-5-94729-127-8.
Институт биологических проблем Севера ДВО РАН
685000, Магадан, ул. Портовая, 18
Fax: (4132) 63-44-63. E-mail: office@ibpn.ru
Собраны данные по истории создания, расположению и современному состоянию особо охраняемых природных территорий Магаданской области (заповедники, заказники, памятники природы). Проведен анализ распространения основных компонентов природного наследия Охотско-Колымского региона - редких видов растений и животных, типичных и уникальных ландшафтов, особо ценных природных участков. В очерке исторической экологии обобщены сведения о формах и степени деградации природной среды Магаданской области под влиянием россыпной золотодобычи, гидростроительства, лесных пожаров, лесозаготовок, браконьерства; сведения о формировании новых экологических угроз в связи с освоением месторождений благородных металлов и углеводородов. Большинство ценных в природоохранном отношении участков приурочено к полосе морского побережья, области континентального водораздела, долинам Колымы и ее правобережных притоков. Основные очаги разрушения ландшафтов расположены в бассейне Верхней Колымы, места вероятных экологических угроз - в области Охотско-Колымского водораздела и Охотского побережья. Охватывая 4,796 га площади региона, существующая сеть ООПТ не решает задач сохранения его уникального природного наследия, не препятствует разрастанию ареала экологической разрухи и требует количественного, качественного и организационного усовершенствования. На основе проведенного исследования, с учетом степени промышленного освоения и планов дальнейшего экономического развития административных районов области, для каждого из них выработаны предложения по укреплению и расширению экологических сетей.
Книга представляет интерес для экологов, биологов, специалистов в области охраны природы, а также для тех, кто интересуется историей освоения природных ресурсов российского Севера и наших дальневосточных морей.
