Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Континентально-приокеанические буроземы, их развитие и эволюция

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Континентально-приокеанические буроземы, их развитие и эволюция"

На правах рукописи

ПШЕНИЧНИКОВ БОРИС ФЕДОРОВИЧ

КОНТИНЕНТАЛЪНО-ПРИОКЕАНИЧЕСКИЕ БУРОЗЕМЫ, ИХ РАЗВИТИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ (НА ПРИМЕРЕ ЯПОНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ)

03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Владивосток - 1998

Работа выполнена на кафедре почзоведения и экологии почв Дальневосточного государственного университета

Официальные оппоненты: доктор биологических наук В. М. Корсунов

доктор географических наук П. В. Елпатьевский доктор биологических наук В. А. Кузьмин

Ведущее учреждение: Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г. Новосибирск

Защита диссертации состоится " ^ " ^^^^ 1998г. в ^ часов в актовом зале Биолого-почвенного института ДВО РАН на заседании диссертационного совета Д 003.57.02 при Биолого-почвэнном институте ДБО РАН.

Отзывы просим направлять по адресу: 690022, Владизосток-22, Пр. 100 лет Владивостоку, 159, Биолого-почвенный институт. Диссертационный совет. С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научней библиотеке ДВО РАН.

Автореферат разослан " " М^р**""^ ^одзг

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат бислогических наук

Л. Н.Пуртова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. К настоящему времени сложилась концепция воздействия океана на процессы почвообразования, формирования почв, почвенного покрова прибрежных территорий (Ивлев, 1973, 1973а, 1982; Ивлев, Прозоров, 1973; Зонн, 1976, 1978, 1983; Таргульян, 1982; Добровольский, 1991). Наиболее наглядно это воздействие прослеживается в пределах континентально-прибрежно-морских экосистем юга Дальнего Востока. Отсутствие представлений о характере и механизме геохимического и гидротермического воздействий Тихого океана на буроземы япономорско-го побережья обусловило многообразие и противоречивость сложившихся суждений о диагностике, номенклатуре, генезисе, развитии и эволюции этих почв, что и определило целесообразность их изучения и актуальность проведенных исследований.

Цель работы. Рассмотреть морфохимическое разнообразие буроземов япономорского побережья, их генезис и эволюцию, как функцию изменения факторов почвообразования на япономорском побережье и фациальнос-ти геохимического и гидротермического воздействия океана на эти почвы.

Задачи исследований. Для реализации поставленной цели были прозеде-ны полевые и лабораторные исследования почв, включающие решение следующих задач: изучение условий формирования буроземов япономорского побережья и их своеобразия; инвентаризация современного состояния почв, почвенно-растительного покрова; характеристика минеральной и органической части твердой фазы почв, их профильной динамики и ее физико-хи-мичвекога фона; выявление взаимосвязи эволюции территории япономорского побережья и развития почв; изучение пирогенной эволюции почв, почвенно-растительного покрова; разработка номенклатуры и классификационного положения исследуемых почв.

При проведении анализов почв использованы общепринятые методики (Агрохимические методы исследования поче, 1975; Аринушкина, 1975; 8а-дюнина, Корчагина, 1973).

Научная новизна. Впервые проведен обстоятельный сравнительно-географический анализ условий формирования почв япономорского побережья и установлены черты их фациальности. Впервые сделана попытка рассмотрения буроземов не как производных современных факторов почвообразования, а как функции эволюции рельефа и других факторов почвообразования. Впервые установлена роль пространственно-сезонного варьирования геохимического и гидротермического воздействия океана на приокеаничес-кое буроземообразование. Впервые рассмотрена роль пирогенного фактора в эволюции буроземов япономорского побережья, их таксономической принадлежности.

Защищаете положения.

1. Формирование буроземов япономорского побережья является функцие взаимодействия полигенетичной по времени образования и составу мине ральнай матрицы исходного субстрата с биотой.

2. Фациальность приокеанического буроземообразования обусловливает ся пространственно-сезонным варьированием геохимического и гидротерми ческого воздействия океана на сушу и их биохимической трансформацией.

3. Морфохроматические и физико-химические особенности буроземе япономорского побережья предопределяются сочетанием метаморфичес ки-партлювационного оглинивания с потечно-иллювиапьно-гумусовым и пс течно(элювиально)-гумусовым процессами.

4. Пирогенез - ведущий фактор эволюции буроземов япономорского пс бережья.

Практическое значение. Результаты могут быть использованы при диаг ностике почв при проведении почвенно-картографических исследований экологическом мониторинге почвенно-растительного покрова, эрозион но-солифлюкационном районировании, прогнозировании формирования павод ковых вод, корректировке почвенно-географического районирования юг Дальнего Востока.

Результаты исследований используются при чтении лекционных курсо "Почвы Дальнего Востока" (Пшеничников, 1986а) и "География почв" (Пше ничников, 1992).

Апробация работы. Основные положения и материалы были представлен и обсуждались на Всесоюзных совещаниях и конференциях по вопросам ге незиса, географии, структуры почвенного покрова, антропогенной эволю ции почв (Днепропетровск, 1978; Москва, 1983, 1988), совещаниях и кон ференциях географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1986; Влади восток, 1994), на втором съезде почвоведов России (Санкт-Петербург 1996), на XVIII Тихоокеанском научном Конгрессе (Китай, 1995). Резуль таты исследований докладывались и обсуждались на региональных совеща ниях, конференциях и заседаниях Дальневосточного отделения ВОП (Влади восток, 1966; 1993, 1996; Уссурийск, 1994), на заседаниях кафедры поч заведения и экологии почв ДВГУ (Владивосток, 1983, 1988, 1993, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ отечественных и зарубежных изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация объемом 293 страницы машино писного текста включает 51 таблицу, 11 рисунков, состоит из введения 6 глав и выводов. Список литературы содержит 359 названий, из них 1 на иностранных языках.

Работа выполнена на кафедре почвоведения и экологии почв Дальневос точного государственного университета. В ее основу положены данные по левых и лабораторных исследований почв япономорского побережья, выпол

ненные автором в период с 1975 по 1996 годы.

При проведении исследований помощь в работе почвенных экспедиций и в аналитической обработке материала оказывали студенты кафедры Г. Г. Пшенников, Т. И. Устинова, Т. И. Петренко.

Автор глубоко признателен за совместную работу при проведении полевых почвенных исследований Ю.Г. Пузаченко, Б. С.Петропавловскому; К. Ф. Пшеничниковой - за совместную творческую работу; Н.И.Юдиной и 3. С.Трофимовой - за помощь при аналитической обработке материала; А. М.Ивлеву за критические замечания и методологическое руководство.

ГЛАВА 1. ЭВОЛЮЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О БУРОЗЕМАХ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

Южная часть Дальнего Востока (ДВ) специфична по характеру растительного, животного мира, почвенного покрова, процессов почвообразования. Здесь контактируют разные типы климата, флор и экосистем (Сурина и др., 1984), а почвы таят в себе еще много неожиданного и возможность различных открытий, если учитывать при их изучении местную специфику, а не аналогизировать с почвами западных районов (Зонн, 1983).

Неоднозначность мнений о генезисе, географии, классификации буроземов юга ДВ побуждает нас рассмотреть в историческом аспекте эволюцию взглядов по этим вопросам и методологию изучения почв и почвенного токрова.

Мнение К. Д. Глинки (1910) о преобладании в Приморье подзолистых, бо-потных, полуболотных почв определило выделение в пределах Сихотэ-Алиня (Жукова, 1934, 1934а; Соловьев, 1935) почв различной степени оподзо-пенности. Несколько позднее среди горных почв были выделены бурые лес--¡ые почвы (Жукова, 1935, 1936, 1946), которые в дапьнейшем стали рас-:матриваться в качестве зональных почв (Ливеровский, Рубцова, 1959; 1очвенно-географическое районирование СССР, 1962; Указания по классификации и диагностике почв, 1967).

По предложению С.В.Зонна (1966, 1968), при классификации бурых лес-1ых почв стали учитывать сопутствующие процессы почвообразования. Сре-

них на подтиповом уровне Г.И.Иванов (1966) выделяет бурые лесные типичные, оподзоленные и оподзоленно-глеевые.

В период с 1965 по 1975 годы активизируется накопление фактического 1атериала по характеристике бурых лесных почв юга ДВ; продолжается дефференциация таксономических уровней бурых лесных почв в зависимости зт сочетания буроземообразования с сопутствующими процессами почвооб-)азования - аккумулятивно-гумусовым, аккумулятивно-грубогумусовым, ил-тювиально-гумусозым, и на этом основании выделяются дерново-бурые, бу-юземы иллювиально-гумусовые, а также буроземы грубогумусовые.

Исследования Н. А.Крейды и Л. В.Прехтель показали (Крейда и др.,

1966; Крейда, 1970; Прехтель 1966, 1967, 1968, 1969), что активизаци дернового процесса под вторичными дубовыми лесами с мощным травянисты покровом лежит в основе эволюции бурых лесных почв в дерново-бурые Последние по внешнему виду сходны с черноземами (Жукова, 1934).

Р.Г.Грачевой (1975) была сделана попытка решения классификацион ных и генетических проблем горно-лесных почв Сихотэ-Алиня с хорош дренированным бурым профилем, получившая развитие в ее и В. О.Таргуль яна (1976, 1978, 1983) последующих оригинальных работах. В систем вертикальных поясов восточного макросклона среднего Сихотэ-Алиня, изменением высоты снизу вверх, ими были выделены буроземы: собствен ные, грубогумусовые, иллювиально-гумусовые; подбуры. Буроподобные поч вы дифференцированы в соответствии с макро- и мезоморфологическим особенностями, соотношением различных ЗПП.

В дальнейшем (Пшеничников, Пшеничникова, 1977, 1978, 1978а) был установлено своеобразие морфологического строения, физико-химически свойств, группового и фракционного состава гумуса и профильного варь ирования этих показателей в иллювиально-гумусовых буроземах относи тельно бурых лесных (собственно буроземов) и дерново-бурых почв. Высо кая гумусированность и иллювиальная природа гумуса средней части про филя, прослеживаемая по макро-, мезоморфологическим данным, явилас основанием выделения ее как иллювиально-гумусового горизонта, а сами почв - как иллювиально-гумусовых буроземов (Пшеничников, Пшеничникова 1977, 1978). Это положение нашло подтверждение не только по вышепере численным почвенным показателям, но и по данным микроморфологически исследований (Сурина и др. 3984, 1985) и профильной дифференциации во дорастворимого органического вещества (Аржанова, Елпатьевский, 1979 1989, 1990; Аржанова, и др., 1981; Аржанова, 1987; Елпатьевский, 3993 Елпатьевский, Луценко, 1990; Утенкова и др., 1985).

Номенклатура и классификация буроподобных почв с высокой и глубоко гумусированностью почвенного профиля не разработана. Обсуждая номенк латуру этих почв, Р. Г. Грачева и В. ОЛаргульян (1978) отмечают, чт возможно именно подобные почвы были названы ¡0. А. Ливеровским, Л.П. Руб цовой (1966) собственно буротаежными.

Г.И.Иванов (1969) выделяет их как бурые лесные; Р. А. Макареви (1977, 1978), И.И. Коломеец (1987, 1987а) - горно-лесные бурые А. Ф.Костенкова (1983) - дерново-бурые темные; Н.В.Хавкина (1977) - бу рые иллювиально-гумусовые; Г. В.Мотузова, Е.А.Карпова, О.М.Савин

(1986), а вслед за ними и другие (Майзенберг, Ильина, 1989; Ильина 1990; Карпачевский, Ильина, 1987) - темноцветные лесные; Т. Г. Ковал

(1987) дерново-бурые, а некоторые (Ильина и др., 1989) рассматриваю их как темноцветные лесные и как дерново-бурые почвы.

Столь же неоднозначны представления о причине глубокой и высоко

б

гумусированности этих почв. Г.И.Иванов (1969) связывает ее с иллювии-рованием, а Н. В.Хавкина (1977) - с потечностью гумуса; Р.Г.Грачева, В. О.Таргульян (1978) - с сочетанием альфегумусового и гумусово-глинис-того почвообразования; А.Ф.Костенкова (1983), Т. Г. Коваль (1987) - с интенсивным развитием дернового процесса; а ряд авторов - с сочетанием дернового процесса и накоплением аэрального материала (Карпачевский, Ильина, 1987; Майзенберг, Ильина, 1989; Иотузова и др., 1986).

Буроземы иллюзиально-гумусовые объединяют большую группу экологически различных почв, которая может быть разделена на несколько разностей (Ершов, 1990). Подобного рода попытки предприняты Р.Г.Грачевой (1986), Б. Ф. Пшеничниковым (1993, 1994). В первом случае выделены подтипы: буроземы иллювиально-апюмо-гумусовые и буроземы алюмо-железис-го-гумусовые, а во втором - буроземы иллювиально-гумусовые и темно-бурые иллювиально-гумусовые.

География отдельных подтипов буроземов, структура почвенного покрова в местах их распространения находится под влиянием пирогенной трансформации растительного покрова и ее следствия - плоскостной эрозии почв (Пшеничников, Пшеничникова, 1978, 1978а; Пшеничникова, Пше--1ичник0в, 1980; Пшеничников, 1986, 1994, 1996) .

Еще более дискуссионны и неоднозначны представления о грубогумусо-зых буроземах, выделенных Р.Г.Грачевой (1975, 1977) в качестве переходной группы почв между подбураш и буроземами. Они так же, как и ил-пювиально-гумусовые буроземы, широко распространены под дубовыми леса-ли в прибрежной части восточного макросклона Сихотэ-Алиня. Почвы фор-лируются в местах с неглубоким залеганием горных пород, их профиль сочетает признаки подбуров и буроземов, а генезис их неясен (Грачева, Гаргульян, 1976, 1978). Анализируя данные распространения грубогумусо-зых буроземов, приходим к выводу, что они формируются преимущественно

участках с антропогенно-трансформированным растительным покровом, эт состояния которого и зависит их генезис.

В последние годы все большее внимание привлекает концепция взаимо-;вязи генезиса буроземов с исходными субстратами, формирование которых :вязано как с современным, так и реликтовым коро-, почвообразованием [Пшеничников, 1996; Пшеничников, 1997а; Пшеничников, Пшеничникова, 1997). Это положение иллюстрируется наличием большого количества ре-тиктовых кор выветривания и почв (Животовская, 1956; Финько и др., 963; Юг Дальнего Востока, 1972; Павлюткин, 1982), генетической взаи-юсвязи между реликтовым и современным почвообразованием на юге ДВ [Жукова, 1936; Иванов, 1976; Ливеровский, 1972, 1979; Зонн, 1978, .985; Куликов, 1982; Таргульян, Грачева, 1983; Куликов, Таргульян, 985; Карпачевский, 1985; Селиванова, 1987; Зонн, Травлеев, 1989).

В Приморье, на сравнительно небольших территориях, выделяются конт-

растные го условиям формирования реликтовые почвы. В береговом обнажении оз. Ханка на глубине 40-50 см вскрываются реликтовые красноземы н; краскоцветных норах выветривания, а в нескольких десятках километров, у с. Хороль, находятся реликтовые почвы, сформировавшиеся 13,5 тыс лет назад в условиях, аналогичных современному климату Магаданской области (Пшеничников, 1994, 1995). В почвенной толще последних найде: хорольский мамонт (Короткий и др., 1981).

Сравнительный анализ литературных данных свидетельствует о расшире нии, усложнении (а иногда и противоречивости) представлений о бурозе мах юга ДБ, об отсутствии обобщающих работ по их естественной и антро погенной эволюции.

Со временем, в три этапа, эволюционировала и методология почвенны: исследований. Первый этап включает период времени от первых сведений < почвах юга ДВ до появления работ М. А. Жуковой, когда суждения о почва; базировались на данных исследований растительного покрова (Жукова, 1934). Второй этап открывается работами М.А.Жуковой (1934, 1935, 1936, 1946) и получает развитие в работах ряда исследователей (Качияни, 1954; Колесников, Ливеровский, 1949; Золотарев, 1962; Иванов, 1964, 1976; Терентьев, 1969; Крейда, 1970), в которых генезис почв рассматривается на основе их взаимосвязи с рельефом, почвообразующими породами, степенью дренированное™ почв. Третий этап связан с разработка А.М.Ивлевым (1972, 1973а, 1975, 1982) концепции континентально-приоке-анического почвообразования. Суть ее заключается в том, что генезис I география почв приокеанической части Евроазиатского континента является производной меридианально-выраженной дифференциации обмена веществом и энергией мевду океаном и континентом.

В последние годы появился ряд публикаций (Зонн, 1976, 1978; Пшеничников, Пшеничникова, 1978; Пшеничникова, Пшеничников, 1980; Таргульян, 1982, Добровольский, 1991; Шляхов, 1996), монографических работ (Зонн, 1983; Ершов, 1984; Аржанова, Елпатьевский, 1990) детализирующих, развивающих концепцию кантинентально-приокеанического почвообразования. ( позиции последней мы и попытаемся рассмотреть проблему развития и эволюции буроземов япономорского побережья, которая является основополагающей при решении вопросов генезиса и географии этих почв.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ ЯПОНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ

Геология и почеообразующие породы. В начале позднемеловой эпохи нг стыке двух крупных региональных структур - области погружения (впадинь Японского моря) и области поднятия (горной страны Сихотэ-Алиня) возни* Восточно-Сихогэ-Алинский глубинный разлом, проходящий в настоящее время по подножью континентального склона. От него вблизи современной бе-

реговой линии Японского моря отщепился Береговой разлом. Это способствовало развитию активной вулканической деятельности в меловой, палеогеновый, неогеновый периоды эволюции геологических структур, сопровождавшейся извержением огромной массы вулканического пепла и лавы. Пространственно-временное варьирование активности тектонических движений и вулканизма определили формирование эффузивов восточного Сихотэ-Алиня.

На япономорском побережье и прилегающей части восточного макросклона Сихотэ-Алиня наблюдалось внедрение интрузий гранитоидов; с извержением магмы формировались эффузивы: андезито-базальты и базальты, липариты, дациты, туфы, туффиты, кварцевые порфирита, туфо-липариты (Геология СССР, 1969).

Состав породо-, почвообразующих минералов вулканических комплексов восточного Сихотэ-Алиня разнообразен и включает оливины, плагиоклазы, пироксены, роговые обманки, биотит. Широко распространенным минералом пород является вулканическое стекло. Для вулканических пород характерно высокое содержание примесей рудных минералов: магнетита 0,3-555 (Попов, 1986), сульфидов и среди них сульфидов железа 2-1% магматического или гидротермального генезиса (Петраченко, 1.974).

Выветривание вулканокластов сопровождается образованием и накоплением аморфных форм (^Оз, аллофана, гетита, лимонита и отражает развитие признаков ферраллитизации почв (Соколов, 1973; Иваса и др., 1977; Герасимов, 1978; Зонн, 1978; Вызова, 1988).

Наличие сульфидов в составе почвообразующих минералов обусловливает развитие сернокислотного выветривания (Сауков, 1966), что характерно и для буроземов япономорского побережья (Аржанова, Елпатьевский, 1990).

Рельеф. Характерной чертой Сихотэ-Алиня является асимметричность его склонов. Восточный макросклон шириною 50-100 км состоит из целого ряда коротких наиболее сильно расчлененных и крутых средне-, низкогорных хребтов.

В прибрежной части восточного макросклона широко распространены низкогорные денудационно-тектонические, вулканогенные генетические группы рельефа с амплитудой относительных превышений 100-300 м, в ряде мест выделяются солифлюкационные террасы. В пределах низкогорья вершины выположенные, восточные склоны крутые, у моря отвесные, а западные более пологие 5-20°. С поверхности они преимущественно покрыты мелко-земисто-щебнисто-глыбовыми, реже эрозионно-солифлюкационными осыпными и обвальными отложениями. Отдельные горные хребты, выровненные участки, сложенные эффузивами плиоцен-миоценового, палеогенового возраста, представляют остатки реликтовых форм рельефа, деформированных и сильно разрушенных эрозией.

Климат. Дальний Восток, являющийся зоной перехода от континента к океану, специфичен по всему комплексу природных условий. Ведущим фак-

тором среди последних следует считать климат. Пространственно-геоген ная меридионально выраженная трансформация тепла и влаги в приокеани ческой части континента предопределяет ее дифференциацию на меридио нально простирающиеся группы экосистем (Ивлев, Прозоров, 1973). Он отличаются структурой почвенного покрова, направленностью процессо почвообразования (Ивлев, 1982).

Следует различать зональные (общие) черты климата, обусловленны притихоокеанским положением территории юга ДВ и фациальные (местные) обусловленные географическим местоположением той или иной части это территории относительно береговой линии Тихого океана.

Зональной чертой климата является его муссонность. Она проявляете, в смене направления ветра от зимы к лету и от лета к зиме и погодны условий. Зимой погода ясная и сухая, летом - облачная и дождливая ' ливневыми осадками в его второй половине, а относительная влажност увеличивается от зимы к лету при одновременном уменьшении продолжи тельности солнечного сияния (Витвицкий, 1961).

Фациальные черты климата определяются трансформацией его зональны; показателей рельефом и степенью удаленности той или иной территории о' берега в глубь континента.

Япономорское побережье (меридионально вытянутая полоса ширина 10-30 км) по сравнению с субприбрежной и тем более континентально! частью Приморья характеризуется ярко выраженным морским, влажным климатом. Различия весьма контрастны, поэтому прослеживаются даже пр| непродолжительных наблюдениях (Пржевальский, 1870; Арсеньев, 1914). I связи с чем территория побережья выделяется как избыточно-влажный умеренно-прохладный район (Агроклиматические ресурсы Приморского края, 1973).

Исследуемая территория выделяется не только повышенным годовым количеством осадков (до 830 мм) и относительной влажностью воздуха, но 1 большей интенсивностью летне-осенних ливневых осадков: иногда до 280 I даже 384 мм в сути (Архангельский, 1959). Это обусловливает в условиях хорошей дренированности почв, почвообразущих пород более активнун элюво-иллювиальную профильную дифференциацию продуктов выветривания V почвообразования и проявление плоскостной эрозии почв, солифлюкции, особенно в местах с нарушенным растительным покровом.

Прибрежная часть выделяется большей интенсивностью ветров. Количество дней с сильными ветрами (14 и более м/сек) почти в два разе больше (90-95 дней), по сравнению с континентальной частью юга ДВ.

С повышенной ветреностью связано активное перераспределение опада, варьирование моищости подстилки. Сочетание ветрености с резким повышением солнечной активности и низкой влажностью в середине весны и осени предопределяет пожароопасную обстановку и частые лесные пожары.

Близость моря, его отепляющее воздействие в зимний период года определяет меньшую глубину промерзания почв и более позднее (на один месяц) его начало (Втюрина, Богомолова, 1976), а также своеобразие химизма атмосферных осадков на япономорском побережье (Елпатьевский, 1976; Качур, 1976; Аржанова, Елпатьевский, 1990). Здесь выпадает в 2-8 раз больше ионов хлора и натрия, в 2-3 раза ионов аммония, а хлорид-но-нагриевый состав осадков по мере удаления от берега сменяется на хлоридно-капьциевый. Реакция среды летних осадков варьирует от сильнокислой до кислой (рН 3,9-4,2), зимних - от слабокислой до нейтральной (рН 6,0-6,9) и заметно отличается от осадков более континентальных частей юга ДВ.

Геохимическая взаимосвязь осадков и генезиса и географии почв ДВ изучена весьма слабо (Ивлев, 1965), хотя она в известной степени определяет влияние океана на развитие процессов почвообразования на окраине Евроазиатского континента.

Растительность прибрежной части восточного макросклона Сихотэ-Алиня своеобразна. Здесь преимущественно распространены низкорослые (от 5-6 до 10-12 м) тонкоствольные (диаметр от 5 до 12 см), изреженные ксеро-мезофильные дубовые леса, простирающиеся от берега в глубь континента на 10-12 км, при этом их верхняя граница изменяется от 200-300 м до 500 м над ур. моря.

В подавляющем большинстве дубовые леса ДВ и особенно его прибрежной части являются производными пирогенных сукцессии кедрово-широколист-венных, дубовых лесов и продолжают подвергаться систематическому воздействию пожаров. По мере активизации пирогенного влияния состав древостоя лесов упрощается, преобладающим становится порослевой дуб. Зла-ково-разнотравный покров и подлесок отличаются различной степенью развитости. В подлеске преобладают лещина разнолистная, маньчжурская; песпедеца; рододендрон амурский; в меньшей мере - чубушник, спирея (Колесников, 1938; 1961).

Состав, состояние дубовых лесов определяются сочетанием двух факторов - климатического и пирогенного.

Морские ветры и сильные туманы вредят усиленному росту деревьев (Пржевальский, 1870). Хорошего развития древостой достигают в местах экранизированных от воздействия моря и интенсивного влияния пожаров (Пшеничников, Пшеничникова, 1978а; Елпатьевский, 1993).

Частота пожаров и площади их распространения увеличивались по мере заселения Приморья (Пржевальский, 1870; Унтербергер, 1900; Арсеньев, 1914, 1921; Колесников, 3938, 3961; Куренцова, 1970; Шеметова, 3975; 1стория Советского Приморья, 1976; Васильев, Флягина, 1982). Дальней-зая пирогенная эволюция вторичных дубовых лесов ведет к их переходу в )азнообразные кустарниковые заросли - главным образом лещинники, а за-

тем суходольные луга или осыпи (Колесников, 1938).

Видовой состав и состояние древесной, кустарниковой, травянисто) растительности различных пирогенных ассоциаций вторичных дубовых лесо] прибрежной части Сихотэ-Алиня определяют своеобразие биологическоп круговорота в биопедах.

Формирование опада, подстилки имеет ряд специфических (фациальных.' черт: 1 - сильная ограниченность видового состава растений, опад которых формирует подстилку: 2 - активное дефляционное перераспределена напочвенного опада; 3 - периодическая частичная или полная пирогеннш минерализация опада и подстилки.

Подстилкообразущие растения заметно различаются по величине зольности и содержанию зольных элементов. Зольность лещины 9%; леспедець 7,2%, дуба 5, 8-6,2%. Они существенно различаются по содержанию кремнезема, магния, фосфора, серы (Гришин, 1972; Аржанова, Елпатьевский, 1990), что накладывает определенный отпечаток на процессы почвообразования, свойства почв (Зонн, 1983).

Сравнительно-географический анализ свидетельствует, что приокеани-ческое местоположение прибрежной части восточного макросклона Сихо-тэ-Алиня обусловливает фациальность всех без исключения факторов почвообразования. Она проявляется в повышенной гумидности климата, своеобразии гидротермического режима, пространственно-сезонном варьировании щелочно-кислотного состояния и состава атмосферных осадков, в повышенном влиянии вулканогенного фактора на почвообразование и эрозион-но-солифлюкационных процессов на эволюцию рельефа, склоновых отложений, почв и почвенного покрова, а также в длительном, систематическое воздействии пожаров на почвенно-растительный покров.

ГЛАВА 3. МОРФОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ КОНТИНЕНТАЛЬНО-ПРИБРЕЯНЫХ ЭКОСИСТЕМ

В почвенном покрове прибрежной части восточного макросклона Сихотэ-Алиня нами выделено четыре группы буроземов, морфологическое своеобразие профиля которых проявляется в наборе типодиагностических горизонтов или в эволюционном варьировании их состояния и свойств. Классификация этих почв не разработана, поэтому здесь и далее используется авторский вариант их названий (Пшеничников, Пшеничникове, 1994).

Пирогенетрованные буроземы. Первая группа - пирогенезированные буроземы (Бп). Они формируются под остаточными коренными accoциaциям^ дубовых лесов, сочетающими признаки коренных толстоствольных (с диаметром древостоя 20-50 см) и вторичных тонкоствольных (с диаметров древостоя 5-12 см) лесов с хорошо развитым травянистым налочвенньш покровом. Для них характерен щебнисто-каменистый профиль с варьирующей

мощностью органо-гумусовых горизонтов - АО(3-5см)-А0А1пир.(2-4см)-А1 (3-4см)-В1-В2-ВС - и рядом морфометрических особенностей относительно континентальных буроземов.

В отличие от последних (Иванов, 1964, 1976; Крейда, 1970; Гришин, 1979; Костенкова, 1983) Бп имеют большую мощность подстилки (3-5см), меньшую степень ее разложения, в 2-8 раз меньшую мощность аккумулятивно-гумусового горизонта и более светлую (светло-серую, серую с белесоватым оттенком) его окраску, а также пирогенно-грубогумусовый горизонт А0А1пир.

По сравнению с континентальными буроземами в Бп наиболее четко выражена приуроченность максимального оглинивания к средней части профиля в связи с элюво-иллювиапьным распределением средней, тонкой пыли и ила (табл. 1).

Преобладание в Бп фракций физического выветривания - среднего, мелкого песка, крупной пыли, что характерно и для почв северо-востока России (Таргульян, 1971; Наумов, Градусов, 1974; Богданов, 1980; Игна-тенко, Богданов, Пугачев, 1980; Игнатенко, Хавкина, 1980, Зверева, Иг-натенко, 1983), видимо, является отражением реликтовых процессов криогенного выветривания и почвообразования.

Содержание ила в Бп (19-20%) близкое к таковым в буроподобных почвах Сибири и ДВ (Крейда, 1970; Гришин, 1973, 1979; Иванов, 1976; Таргульян, Грачева, 1983), а профильное распределение - более резко дифференцированное (элюво-иллювиальное).

Бп формируются в условиях кислой, слабокислой реакции среды (табл. 1). С глубиной она сменяется сильнокислой, с наиболее низкими значениями рн (4,0-4,1) в средней части профиля.

Гумусированность горизонта А1 в Бп заметно меньше (8%) по сравнению с буроземами других районов Приморья (11-27%) (Иванов, 1964, 1976), СНГ (Гришин, 1979). Содержание гумуса падает с глубиной: А0А1пир. -21-23%; А1 - 7,2-7, 42; В1 - 3,4-4,0%; ВС - 0,5-0,736.

Отличительной чертой Бп являются повышенные значения гидролитической кислотности - 10-19 мг/экв, водорода в почвенно-поглощающем комплексе (ППК) - 4,9-11.0 мг/экв; суммы поглощенных оснований - 38-57 мг/экв, убывающих с глубиной, и возрастающая степень ненасыщенности основаниями от 6-24% в горизонтах А0А1пир. и А1 до 68-78% в средней части профиля ( горизонт В1), что характерно для буроземов япономорс-кого побережья (Хавкина, 1977; Иванов и др., 1979; Коломеец, 1987; Су-рина и др., 1986; Аржанова, Елпатьевский, 1990).

В отличие от континентальных буроземов, даже оподзоленных (Ливе-ровский, Карманов, 1961; Ливеровский, 1969, 1972; Крейда, 1970; Иванов, 1976) в Бп наиболее четко прослеживается взаимосвязь элюво-иллю-виального распределения физической глины, ила с аналогичной закономер-

ностью изменения содержания валовых форм железа и алюминия в мелкозем! и илистой фракции (табл. 1). В мелкоземе, иле горизонта А1 Бп отмечается биогенное накопление валовых форм щелочноземельных, щелочных элементов, фосфора, марганца и их активная силицитизация на фоне интенсивного выноса полуторных окислов. По сравнению с мелкоземом в иле заметно уменьшается содержание валовых форм кальция, калия, натрия, чтс отражает их активное выщелачивание из тонкодисперсной части почвы.

Пониженное содержание калия в иле иллювиального горизонта В1 и наиболее низкие значения молекулярных отношений 8Юг: 03 =2,0-2,1 свидетельствуют о повышенном содержании в этой части профиля каолинита, тогда как в континентальных буроземах в "гумусовом горизонте каолинит; больше" (Крейда, 1970). Наличие каолинита в буроземах связывают с реликтовым почвообразованием (Горбунов, 1974, 1976).

Бп существенно отличаются от континентальных буроземов по групповому составу гумуса (табл.2). В первых он фульватно-гуматный (Сгк:Сфк= 1,1- 1,3), а во вторых - гуматно-фульватный (Сгк:Сфк= 0,5-0,7). В формировании Бп активное участие принимают не только бурые гуминовые кислоты (БГК), но и черные гуминовые кислоты (ЧГК), хотя содержание ЧГК е 3-4 раза меньше, чем БГК, а третья фракция ГК вообще отсутствует, чтс типично для буроземов юга ДВ (Хавкина, 1967, 1972, 1977; Крейда, 1970; Иванов, 1976). Для Бп характерна хорошо выраженная, особенно по абсолютному содержанию фракций ФК и ГК, дифференциация профиля. В гумусовых горизонтах осаждается большая часть фракций 1, 2, ФК, ЧГК, БГК \ значительная - 1а ФК. Меньшая их часть мигрирует в глубь профиля, формируя иллювиальный горизонт. Приоритет в его образовании принадлежит агрессивным фульвокислогам и бурым гуминовым кислотам

Фациальной особенностью Бп является активная ферраллитизация и> мелкозема и ила, проявляющаяся в повышенном образовании и накоплена аморфных форм 1?г03 (до 4% в мелкоземе против 1,8% в континентальные буроземах) и в резко выраженном элюво-иллювиальном характере их профильного варьирования.

Пирогенные буроземы. Вторая группа буроземов - пирогенные буроземь (ПБ). В отличие от первой группы они формируются преимущественно пог тонкоствольными, низкорослыми дубовыми лесами с более изреженным. кустарниковым ярусом и травянистым напочвенным покровом (проективное покрытие 35-50%), реже под тонкоствольными дубняками с небольшим участием в них древостоя коренных (толстоствольных) дубовых лесов. Профиль поче (с варьирующей мощностью органо-гумусовых горизонтов) включает горизонты АО(3-14см)-А0А1(3-!4см)-А!(О, 5-1,0 см, прерывистый, фрагментарный, чаще вообще отсутствует)-В1-В2-ВС и отличается рядом морфсметри-ческих показателей относительно буроземов первой группы.

В ПБ по мере нарастания пирогенеза и увеличения количества тонкоме-

Физико-химические свойства буроземов

Таблица 1

Горизонт Гумус,% РН мг/экв на 100 г почвы Степень ненасыщенности, % Гранулометрический состав мелкозема, % Валовой состав мелкозема,% на прокаленную навеску

Н20 КС1 Гидро-литич. кис-ть Поглощенные катионы

По Гедройцу

Н* Са" Ид" <0,001 <0, 01 Б102 1 А1А> Е-е203

Пирогенезированные Оуроземы (разрез 1-7 5)

А0А1пир. 21,5 5, 5 5,1 14,4 4,3 39,3 7,4 8 14 38 72,15 15, 49 3,76

А1 7,2 4,8 4,1 16,7 9,1 22, 9 5, 9 24 16 35 74,07 15,61 3,90

В 3,6 4,6 4,0 12, 3 6,8 1,7 0,9 72 18 48 69, 66 19,13 4,39

ВС 1,2 4,9 4,0 10,1 7,7 1,8 1,5 70 19 47 67,09 22,07 5,73

ВС 0,6 4,9 4,1 7,3 5, 6 2,7 2,4 52 8 28 70,40 18, 60 4,19

Пирогеиные Оуроземы (разрез 2-75}

А0А1пир. 26, 4 4,5 3,9 32, 6 15, 9 24,7 7,5 33 9 31 72,09 15,41 4, 63

в 4,8 4,9 4,1 11,6 6,3 1,6 1,7 65 14 49 67, 82 19, 65 5, 93

ВС 2,3 4,9 4,2 8,7 5,5 1,4 0, 4 75 4 28 67,01 19, 44 5,73

Темно -бурые иллювиально-гумусовые буроземы (разрез 7-75)

А1 11,8 4,6 3,9 26,0 22, 0 14,2 5, 8 52 11 35 68,97 17,43 5, 54

вт 8,9 4,9 4,1 19, 5 17,1 2,7 1,6 79 15 • 46 65,89 21,97 5,78

В2 3, 5 5, 0 4,2 13,0 8, 6 2,0 1,1 73 22 43 67,98 21, 96 3, 97

ВС 1,0 • 5,0 4,2 21, 0 19,2 2,9 2,1 79 7 22 69,82 21, 30 3, 65

ВС 1,0 5,2 4,4 9,8 4,3 2,1 2,2 50 6 25 69,02 20,57 4,74

Вуроземьт с неполнсразвитым профилем (разрез 26-75)

А0А1пир. 30, 2 4,4 3, 8 26,9 23,4 9,4 5,7 60 7 30 72, 00 16, 40 3,50

ВС 1,2 4,8 4, 0 8,5 7,3 1,9 0,5 75 12 35 69,31 20, 37 3, 90

ра в древостое дубовых лесов прерывистый (фрагментарный) маломощны; аккумулятивно-гумусовый горизонт А1 эволюционирует в пирогенно-грубо-гумусовый горизонт А0А1пир., а содержание в последнем древесного угл5 увеличивается. В почвах склонов за счет дефляционного привноса опад; мощность подстилки может увеличиваться от 3-4 до 14 см.

В буроземах второй группы распределение ила, физической глин.1 (табл. 1) аналогичное буроземам первой группы - элюво-иллювиальное, не ПБ выделяются меньшей степенью оглиненности. В них содержание ила пс всем генетическим горизонтам меньше (в горизонте В1 - 13-15%) по сравнению с почвами первой группы (в В1 - 17-21%), что, согласно В.С.Аржановой, П.В.Елпатьевскому (1990), является отражением нарастания интенсивности внутрипочвенного стока и, как следствие, - усилением вынос; партловационного материала (пыли, ила и даже физического песка) по мере изреживания растительного покрова.

В пирогенных буроземах по сравнению с пирогенезированными буроземами существенно возрастают кислотность (рНкс1 =3, 8-3, 9), содержание обменного алюминия (1мг/экв), обменного водорода в ППК (16-25 мг/экв), гидролитическая кислотность (30-33 мг/экв), степень ненасыщенности основаниями, величина поглощенных оснований (42-60 мг/экв), содержание гумуса, как в пирогенно-грубогумусовом (26-27%), так и в минеральны) горизонтах (в горизонте ВС 1,9-2,3%), частично за счет партлювиируемо-го в составе мелкозема высокодисперсного древесного угля (Глинка, 1931; Суринаидр., 1984; Аржанова, Елпатьевский, 1990). С глубиной, по мере уменьшения содержания гумуса, водорода в составе ППК, снижаются и значения гидролитической кислотности, носителем которой в основном являются органические коллоиды.

Валовой химический состав мелкозема, ила почв второй группы буроземов (табл. 1) не отличается от почв первой группы. Формирование П1 сопровождается силицитизацией верхней части профиля и активной ферри-тизацией, алюминированием, выщелачиванием его средней части. Довольнс низкие значения молекулярных отношений (5Ш:К203 = 2,1-2,3) свидетельствуют о каолинитизированности глинистого материала, вероятно унаследованного от реликтового коро- и почвообразования.

С увеличением кислотности и содержания гумуса в буроземах второй группы активизируются процессы химического выветривания и как следствие - увеличивается в них содержание аморфных г?2 03 (с 4,0% в почва? первой группы до 5, 3%). Варьирование их содержания в мелкоземе, иле остается элюво-иллювиальным.

Групповой состав гумуса ПБ (табл. 2) сходен с таковым Бп, однакс нарастание пирогенеза в ПБ сопровождается не только увеличением их гу-мусированности в целом, но и увеличением абсолютного содержания практически всех фракций ФК и ГК, особенно ГК. В связи с этим значения ве-

Таблица 2

Химические свойства буроземов

Горизонт Глубина взятия образца, см Групповой и фракционный состав гумуса, % к абс.сух.почве Содержание К203 в вытяжко Тамма, % на абс.сух.почву

с общ. % Гуминовые кислоты Фульвокислоты Негидролизу емый остаток,% Сгк Сфк

I II сумма 1а I II сумма

гег03 А1203 К2°3

Пирогенезированные буроземы (разрез 1-75)

А0А1пир. 3-6 12,5 2, 48 0, 63 3,11 0, 62 0, 83 1,16 2, 61 6,78 1,18 0, 85 0,81 1,66

А1 6-10 4,2 1,71 0, 31 2, 02 0, 61 0, 07 0, 97 1, 65 0, 53 1,22 1,02 1, 31 2,33

В 15-25 2,1 0, 22 0,02 0,24 0, 39 0, 15 С, Об 0, 60 1,26 0,40 1,45 2, 44 3,89

ВС 55-65 0,7 0, 05 0, 01 0, Об 0,18 0, 06 0, 08 0,32 0, 32 0,18 1,02 2, 31 3,33

ВС 90-100 0, 3 0,01 0,02 0, 03 0, 03 0, 03 0, 02 0,13 0,14 0,23 0, 95 1, 93 2, 88

Пирогенные буроземы (разрез 2 -75)

А0А1пир. 4-10 15,3 2,80 0, 90 3, 70 0, 60 0, 80 1,18 2, 58 9, 02 1,43 0,87 0, 84 1,71

В 17-27 2, 8 0, 32 0, 04 0, 36 0,42 0,16 0,23 0,81 1, 63 0, 44 1, 58 2, 68 4,26

ВС 39-49 1,4 0, 10 0, 03 0,13 0, 32 0, 05 0,14 0,51 0,76 0,25 1, 04 2, 53 3, 57

Темно-бурые иллювиально -гумус ОВЫ9 буроземы (разрез 7-75)

А1 5-14 6, 8 1, 96 0,08 2,04 0,14 0,38 0,74 1,26 3,50 1, 60 1,49 1, 09 2,58

В1Ь 22-32 5,2 1,59 0, 62 2,22 0,78 0,73 0, 30 1,81 1,17 1,22 1,79 2,23 4,02

В2 41-50 2,0 0,24 0,22 0, 46 0, 38 0, 50 0 0,88 0, 66 0,53 1,06 1, 82 2,88

ВС 60-70 ' 0, 6 0,03 0, 03 0, 06 0,22 0 0,05 0,27 0,27 0,22 1,16 1,18 2,34

ВС 95-105 0, 6 0, 04 0,01 0,05 0,21 0 0, 06 0,27 0,27 0,18 0, 83 0, 86 1, 69

Бурсземы с неполноразвитым профилем (разрез 26-75)

А0А1пир. 0-1 17,5 2, 25 0,21 2,46 0,32 0, 69 1,13 2, 14 12, 95 1,15 0, 65 0,71 1, 36

ВС 5-15 0,7 0, 09 0, 01 0, 10 0, 06 0, 12 0, 09 0,27 0, 33 0, 37 1,12 1, 60 2,72

личины Сгк:Сфк в ПБ возрастают относительно Бп (1,43-1,55 протиЕ 1,15-1,20). И.А.Гришин (1973) прямо связывал увеличение содержания гу-миновых кислот в буроземах Приамурья с воздействием на них огня.

Темно-бурые иллювиально-гумусовые буроземы. Темно-бурые иллювиаль-но-гумусовые буроземы (ТбигБ) представляют третью группу бурозема! япономорского побережья. Они распространены под травянистыми лещиновыми дубняками, лещиновыми зарослями. Их профиль относительно буроземо! первой и второй групп более резко дифференцирован: А0-А1-В1Ь-В2-ВС 1 характеризуется рядом отличительных морфометрических показателей. I нем нет пирогенно-грубогумусового горизонта, больший диапазон варьирования мощности горизонта АО (4-9 см), А1 (3-17 см), коррелирующий с< степенью развитости кустарниково-гравянистой растительности. Подгуму-совый горизонт (В1М в отличие от буроземов первой и второй групп тик-сотропен, имеет не бурую, а серую, темно-серую окраску, зернисту! структуру, внутренняя часть которой имеет буровато-коричневую, а внешняя - темно-серую окраску за счет иллювиированного гумуса на ее поверхности. Варьирование мощности горизонта В1)1 и его окраски обусловливается преимущественно биотическими факторами.

ТбигБ отличается от иллювиально-гумусовых буроземов, которые характеризуются (Сурина и др., 1985) слабой дифференциацией профиля и сочетанием темно-бурого горизонта А1 и бурого иллювиально-метаморфическогс горизонта ВшП1 и сходны с темными бурыми лесными почвами КНДР (Зонн, 1978), почвами изреженных сильнотравянистых дубовых лесов островной I прибрежной части юга ДВ, описанными как почвы прерийно-бруниземногс типа (Зонн, 1976), темноцветные лесные (Мотузова и др., 1986), дерново-бурые (Коваль, 1987), бурые лесные (Селиванова, 1987). Профил1 ТбигБ четко дифференцирован по механическому составу: аккумулятивно-гумусовый горизонт среднесуглинистый, В1Ь, В2 - тяжелосуглинистый, ВС - легкосуглинистый, что характерно для аналогичных почв в други; частях япономорского побережья (Зонн, 1978: Коломеец, 1987; Аржанова, Елпатьевский, 1990).

ТбигБ по физико-химическим свойствам (табл. 1) проявляют признак! сходства и различий с буроземами первых двух групп.

Они формируются в условиях сильно-, среднекислой реакции среды. Пс мере перехода от первой к третьей группе буроземов увеличивается содержание гумуса в горизонте А1 с 7,2-7,9 до 11-18% и в подгумусово! части профиля с 3,6-7,2 до 5-10%. Параллельно с этим существенно возрастает содержание обменного алюминия в горизонте А1, (А0А1пир.) < 0, 2-0,8 до 2 мг/экв и в горизонте В1 с 3, 6 до 5,7 мг/экв, обменной водорода в почвенно-поглощащем комплексе, гидролитической кислотност! по всему профилю (с 13-19 до 20-26 мг/экв в горизонте А1). Увеличенш содержания гумуса в подгумусовой части профиля связано с усилением ил-

лювиирования в нее водорастворимого гумуса, что характерно для почв эвтотрофных дубовых лесов япономорского побережья (Аржанова, Елпатьев-ский, 1979, 1981, 1990; Елпатьевский, Аржанова, 1987).

В буроземах третьей группы профильные изменения валового химического состава однотипны с буроземами первых двух групп, но менее контрастно выражены элюво-иллювиальное варьирование содержания валовых форм железа и алюминия в мелкоземе, иле и степень силицитизации горизонта А1. Отмеченные особенности в определенной мере обусловлены различиями содержания аморфных форм Я203 в сравниваемых почвах. При сохранении элюво-иллювиальной профильной дифференциации аморфных форм И203 в мелкоземе, илистой фракции в буроземах третьей группы возрастает их содержание в горизонте А1 (1,82-2,94%) относительно первой и второй групп (1,66-2,55%), что отражает своеобразие идущих в них процессов выветривания и почвообразования.

Профильная динамика содержания гумуса, его качественного состава в ТбигБ (табл. 2) в значительно большей степени, чем в буроземах первых двух групп, определяется содержанием и поведением гуминовых кислот. В буроземах третьей группы фульватно-гуматный состав гумуса характерен не только для гумусового горизонта (в А1 Сгк:Сфк=1, 30-1,61), но и под-гумусового (в горизонте В111 Сгк: Сфк=1, 22-1,34), тогда как в подгумусо-вом горизонте буроземов первой и второй групп гумус гуматно-фульватный (Сгк:Сфк-0,22-0, 48). ТбигБ выделяются не только более высоким содержанием бурых гуминоЕЫх и черных гуминовых кислот (БГК, ЧГК), но и большей их подвижностью, определяющей характер профильного варьирования последних: отмечается более плавное уменьшение абсолютного содержания БГК от горизонта А1 к горизонту В111 и резко выраженное элюво-иллювиальное распределение ЧГК.

Отмечаются принципиальные различия между сравниваемыми буроземами во фракционном составе фульвокислог (ФК). Аккумулятивный характер изменения абсолютного содержания фракций ФК 1а, 1 в первых двух группах буроземов сменяется в третьей на элюво-иллювиальный. Фракционный состав ФК ТбигБ горизонта А1 идентичен бурым лесным, дерново-бурым почвам, а подгумусового горизонта (В1Ш - подзолистым иллювиально-гумусо-вым и буроземам иллювиально-гумусовым.

Активное иллювиирование ЧГК в подгумусовой части профиля ТбигБ обусловливает в значительной степени формирование горизонта В111, его морфологические особенности.

Непсшюразвшше, эродированные и реликтовые буроземы. Четвертая группа буроземов япономорского побережья формируется под тонкоствольными низкорослыми дубовыми лесами, со слабо развитым кустарниковым ярусом и изреженным, фрагментарным травянистым напочвенным покровом. В этих лесах отсутствует лесная подстилка, так как опад частично сдува-

ется ветром, частично сгорает в ходе периодических низовых пожаров. Отсутствие подстилки во многом определяет своеобразие морфологическогс строения и физико-химических свойств буроземов четвертой группы.

Морфологическое строение буроземов характеризуется большим разнообразием, однако наличие определенных закономерностей в их строении (Розанов, 1975) позволяет выделить среди них буроземы неполноразвитые, эродированные, реликтовые.

Профиль неполноразвитых буроземов (нпрБ) включает горизонть А0А1пир.-В-ВС-С, чаще АОА1пир.-ВС. Отличительными чертами морфологического строения этих буроземов являются: 1 - малая мощность почвенного профиля (18-45 см) и его отдельных горизонтов (А0А1 - 1-2 см); 2 -высокая щебнистость всего профиля; 3 - отсутствие подстилки и аккумулятивно-гумусового горизонта; 4 - поверхностная прерывность пироген-но-грубогумусового горизонта А0А1пир.

В мелкоземе нпрБ, в отличие от буроземов первых трех групп максимум песчаных фракций приходится не на нижнюю, а на верхнюю часть профиля и менее резко выражена элюво-иллювиальная дифференциация физической глины в пределах профиля (табл. 1).

По ряду физико-химических показателей нпрБ (табл. 1) резко отличаются от буроземов первых трех групп. Отсутствие подстилки - донора биогенных элементов и водорастворимого органического вещества (Нечаева, 1967; Костенкова 1975, 1980; Зонн, 1976, 1983; Селиванова, 1987; Сапожников, 1975, 1987; Аржанова, Елпатьевский, 1990; Сапожников и др., 1993) обусловливает в нпрБ более низкое (до 9-10 мг/экв) содержание обменного кальция (в 2-3 раза меньшее, чем в буроземах первых трех групп), а в связи с этим и более высокую обменную (рНкс1 3,6-3,8), гидролитическую (26-29 мг/экв) кислотность, более высокое содержание в ППК обменного водорода (25 мг/экв) и, как следствие, более высокую степень ненасыщенности почв основаниями (60%), а также более низкое содержание гумуса в горизонте В (1,2-2,2%) и более резкое различие его гумусированности относительно горизонта А0А1пир. по сравнению с буроземами первых трех групп.

Распределение валовых форм биогенных элементов: кальция, магния, фосфора, марганца в нпрБ, как и в других буроземах, имеет аккумулятивный характер, но их относительное содержание существенно ниже. Профильное варьирование валовых форм 03, БЮг однотипное с буроземами первых трех групп, но различия их относительного содержания между элювиальной и иллювиальной частями профиля, как и в степени их оглинен-ности, выражены менее контрастно. Это отражает меньшую степень напряженности выветривания и почвообразования в нпрБ, что сопровождается существенным уменьшением содержания аморфных форм Рг03 (до 2,6%) в этих почвах, хотя характер профильного варьирования остается элюво-

иллювиальным, как и в других буроземах.

Качественный состав гумуса нпрБ (табл. 2) имеет некоторые черты специфичности, что отражается в заметном уменьшении отношения Сгк:Сфк (до 1,09-1,15) на фоне увеличения содержания фульвокислот. По сравнению с буроземами первых трех групп в нпрБ возрастает величина негидро-лизуемого остатка (70-74%), уменьшается абсолютное содержание БГК и особенно ЧГК и всех фракций фульвокислот и их подвижность, поэтому большая часть фракций ГК и ФК осаждается в верхней части профиля - горизонте А0А1пир.

Буроземы с эродированным (нарушенным) профилем образуют почвенные комбинации с неполноразвитыми буроземами, что отражает их эволюционную взаимосвязь. В геоморфологическом отношении они тяготеют к выположен-ным вершинам, верхним частям склонов, но практически встречаются повсеместно под тонкоствольными мертвопокровными дубняками склонов крутизной более 15°.

Неполноразвитые буроземы трансформируются по мере разрушения в них плоскостной эрозией горизонта А0А1, а иногда и В, в эродированные буроземы. Профиль последних маломощный (25-30 см), сильнощебнистый, включает горизонты АОфрагм. -ВС-С. По физико-химическим показателям они сходны с неполноразвитыми буроземами. Аналогичные почвы формируются и под техногенно-деградирующими дубняками (Аржанова, Елпатьевский, 1987, 1990).

Буроземы с реликтовым профилем приурочены к нижним, средним частям горных склонов, нагорным террасам, покрытым тонкоствольными дубняками с сильно изреженным травянистым покровом. Они, в зависимости от морфологического строения, подразделяются на буроземы с современным реликтовым профилем и буроземы с древним реликтовым профилем.

Буроземы с современным реликтовым профилем характеризуются полиге-нетичностью строения АОфрагм.-С-В1погр.-В2погр.-Спогр. В них выделя-отся два элементарных профиля: верхний - современный и нижний - реликтовый, погребенный сравнительно недавно. Верхний профиль представлен челювиально-солифлюкационными отложениями (мощностью ~ 30 см) со слабо зыраженной куртинной подстилкой, нижележащий элементарный профиль тредставляет, по нашему мнению, погребенные современные эродированные Зуроземы.

Буроземы с древним реликтовым профилем - это почвы, в которых верхний элементарный профиль представлен неполноразвитыми буроземами, раз-зитыми на глыбисто-щебнистомелкоземистых отложениях суббореального периода, перекрывающих на глубине 80-90 см погребенные буроземы атлантического периода (Втюрина, Богомолова, 1976; Короткий, Ковапюх, 1987). ta физико-химическим показателям буроземы с древним реликтовым профи-1GM близки к неполноразвитым буроземам.

Таким образом, буроземы япономорского побережья характеризуете, большим разнообразием морфологического строения, обнаруживающим тесну; взаимосвязь с состоянием растительного покрова.

Формирование буроземов сопровождается различной степенью проявлена силицитизации горизонта А.1, АОА1пир.; элюво-иллювиального распределе ния физической глины, илистой фракции, валовых и аморфных форм 0а, также варьированием гумусированности отдельных горизонтов, содержани. ГК и ФК, аморфных 1?г03 и их подвижности.

Для буроземов характерна кислая, слабокислая реакция среды (рНКС1 3,7-5,6), высокая гидролитическая кислотность (34-32 мг/экв), сумм поглощенных оснований (41-60 мг/экв), содержание водорода в ПП (3, 5-24 мг/экв).

Низкие значения содержания обменного Са++ и Мг++ в ППК, величин отношений БЮ^: К2 03 в иле косвенно свидетельствуют о содержании в про филе исследуемых буроземов каолинита, производного реликтового почво-корообразования.

Буроземы япономорского побережья в отличие от их континентальны аналогов характеризуются: меньшей мощностью аккумулятивно-гумусовоп горизонта, наличием пирогенно-грубогумусового горизонта А0А1пир., бо лее высокой гумусированностью (4-10%) и ферраллитизированностью (д 5,3% аморфных Г?г03) иллювиальной части профиля, более высокими значе ниями гидролитической кислотности (до 37 мг/экв) и содержания водород в ППК (до 28 мг/экв), более четко выраженной силицитизацией верхне части профиля и элюво-иллювиальной дифференциацией валовых и аморфны Н20з, физической глины и илистой фракции, а также фульватно-гуматны составом гумуса.

Наличие в почвенном покрове почвенных комбинаций, включающих непол норазвитые, эродированные, реликтовые буроземы, свидетельствует большой динамичности почвенно-растительного покрова япономорского по бережья и тесной взаимосвязи современного и реликтового коро-, почво образования и большой роли в этом процессов плоскостной эрозии и со лифлюкции.

ГЛАВА 4. РОЛЬ РЕЛИКТОВОГО И СОВРЕМЕННОГО ПОРООБРАЗОВАНИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ СУБСТРАТОВ И БУРОЗЕМОВ

Развитие почвообразущия субстратов и почв..- Современное состояни ландшафтов япономорского побережья во многом определило сочетание кли магического минимума плейстоцена (поздний вюрм 18-20 т. л. н.) и силь нейшего голоценового потепления с максимумом в антлантический перио, 5,5-8,0 т. л. н. (Юг Дальнего Востока, 1972; Короткий, 1981; Коротки и др., 1987).

С изменением климата прослеживается варьирование растительного покрова, интенсивности процессов химического, физического, биологического выветривания, солифлюкции, термокарста, криатурбацт, рельефообразова-ния в целом. Это со временем приводило к перемешиванию и перемещению продуктов выветривания и почвообразования, поэтому часто мелкоземис-то-щебнисто-глыбовые склоновые отложения представляют собой переслаивание щебней, бурых суглинков и погребенных почв (Юг Дальнего Востока, 1972) или двух щебнисто-глыбовых слоев, перекрытых с их поверхности бурыми суглинками (Ганеиин. 1957). Последние являются полигенетичными образованиями четвертичного коро-, почвообразования (Животовская, 1956; Ганешин, 1957), что подтверждается данными минералогических исследований (Куликов и др., 1977; Куликов, 1982; Вызова, 1988). В щеб-нисто-глыбовых отложениях складывается благоприятная обстановка для элюво-иллювиальной дифференциации мелкозема (Гсворушко, 1985, 1986), что и прослеживается на япономорском побережье (Елпатьевский, 1993).

Анализ палеогеографических данных плейстоценово-голоценового времени свидетельствует о полигенетичности буроземов япономорского побережья, так как их формирование протекает на матрице исходного субстрата полигенетичного по времени образования и слагающему его материалу. Под исходным субстратом, следуя Э.Эвальду (1980), понимаем материал, на котором образуется современная почва. Исходный (почвообразующий) субстрат формируется в результате пространстзенно-временной дифференциации продуктов экзогенных процессов, является верхней частью отложений, выстилающих поверхностную часть рельефа.

Механизм развития большинства буроземов япономорского побережья представляет собой изменение под прямым воздействием биоты и косвенным - гумусосферы мелкоземисто-щебнисто-каменистой матрицы исходного субстрата, мелкозем которого имеет преимущественно реликтово-бурую окраску (различной интенсивности и оттенков) и реликтовый элюво-иллювиальный характер распределения физической глины. Почвенное тело - производное симбиотического сочетания субстрато- и гумусосферы. При этом, видимо, малодинамичные свойства почв являются унаследованными от почвообразую-щего субстрата, а динамичные - современными, приобретенными в ходе взаимодействия субстрато- и гумусосферы. Отсюда вытекает, что под развитием почвы следует понимать образование из исходного (почвообразую-щего) субстрата под воздействием биогенеза (биоэкзогенеза) зрелой почвы, достигающей динамического равновесия с окружающей средой по мере формирования биогеоценоза (Пшеничников, .1996).

Идея о том, что буроземы япономорского побережья формируются не на элювии, делювии горных пород, а на полигенетичных поверхностных отложениях (исходных субстратах) в той или иной форме нашла отражение в почвенной литературе. Так, Л. 0. Карпачевский (1985) и его единомышлен-

ники (Карпачевский, Ильина, 1987; Ильина и др., 1989; Ильина и др. 1989а) пришли к выводу о формировании буроземов восточного макросклон Сихотэ-Алиня на полигенетичных ожелезненных глинисто-щебнистых склоно вых отложениях (исходных субстратах). "Таким образом формируется поли генетический профиль почв, где геологические процессы тесно связаны чисто почвенными, а палеосвойства парой неотделимы от современных (Ильина и др., 1989).

А.В.Куликов (1982), В.0.Таргульян (Куликов, Таргульян, 1985) исход ные субстраты рассматривают как рыхлые поверхностные образовани (РПО), представляющие непрерывный ряд экзогенных тел (экзонов п В. 0. Таргульяну, 1983) с варьирующей долей участия в них продукто древнего метаморфизма. Полигенетичность РПО определяет полигенетич ность профиля буроземов япономорского побережья и ряд его физико-хими ческих свойств, особенностей их минералогического состава (Куликов 1982).

Влияние реликтового аллитного коро- и почвообразования на фортро вание почв. В буроземах япономорского побережья отмечаются признак аллитного почвообразования: низкие молекулярные отношения Si02:R203 активное ожелезнение и элиминирование мелкозема, высокое содержали аморфных форм R2 03; наличие каолинита в их тонкодисперсной части.

Аллигизация буроземов юга Дальнего Востока, видимо, является отра жением реликтового коро-, почвообразования (Крейда, 1970; Зонн, 1976 Селиванова, 1987). С.В.Зонн (1978, 1983) считает, что аллитизация (ка олинизация) буроземов приморской полосы (побережье Японского и Желтог морей) является проявлением современного процесса почвообразования Однако, по его мнению, этот процесс не аналогичен типичной аллитиза ции, а отражает в ослабленном виде формирование красноцветной феррси аллитной коры выветривания (Зонн, 1978).

Представление С. В.Зонна о каолинизации буроземов созвучно минерало гическому составу их илистой фракции (Крейда и др.,1966; Крейда, Коно нов, 1970; Куликов, 1982; Вызова, Соколова, 1988), но его утверждени об интенсивной современной каолинизации весьма проблематично, так ка в этом случае содержание каолинита в буроземах должно быть выше "низ кого", как это следует из данных Е. В.Бызовой (1988). Ряд авторов (Ку ликов, 1982; Куликов, Таргульян, 1985; Вызова, 1988) связывает при сутствие каолинита в современных буроземах приморской полосы с при месыо в них материала древних кар выветривания. Правомерность это точки зрения иллюстрируется данными (Юг Дальнего Востока, 1972) рет роспективного анализа эволюции кор выветривания на юге Дальнего Восто ка.

Здесь в нижнечетвертичное время в условиях субтропического климата широкое распространение получили красноцветные монтмориллонит-каолини

тового состава с примесью гидрослюд и большим количеством аморфных &г03 и, в меньшей степени, буроцветные бейделитово-монтмориллонитовые норы выветривания. В последующее время, вплоть до современного, складывается обстановка формирования сиаллитных кор выветривания и их активного перемешивания с красноцветньши аллитизированными и буроцветны-ми корами выветривания. Следовательно, современная кора выветривания является функцией аллитного нижнечетвертичного и сиаллитного, более позднего времени коро- и почвообразования.

Своеобразными индикаторами раннечетвертичного корообразования являются участки с реликтовыми формами рельефа и корами выветривания в прибрежной части восточного макросклона Сихотэ-Алиня (Юг Дальнего Востока, 1972; Короткий, 3978). На уплощенных водоразделах, плиоценовых педиментах широко распространены мощные (до 20 м) красноцветные као-лин-монтмориллонитового и белоцветные каолин-гидрослюдистого состава реликтовые коры выветривания. Особенно резкое увеличение каолинита отмечается в реликтовых корах выветривания низкогорья, где на долю каолинита и хлорита приходится 64 и монтмориллонита 20%.

Состав глинистых минералов современных склоноеых отложений определяется соотношением в них материала реликтового и современного корообразования. Степень сохранности реликтовых кор выветривания, вовлекаемых в процесс формирования современных кор выветривания, также имеет большое значение, так как в их верхних частях преобладает каолинит, хлорит, монтмориллонит, а в нижних гидрослюды (Короткий, Ганзей, 1985).

Современные коры выветривания унаследуют и эоловый материал холодных эпох плейстоцена (Павлюткин, 1982; Короткий, 1983).

С красноцветными корами выветривания связано формирование буроземов с красновато-бурой, красной окраской (Герасимов, 1978; Аржанова, Ел-патьевский, 1990).

Вещественный состав современных буроземов отражает сиферраллитньгй характер выветривания и почвообразования, сочетающий признаки феррал-литного и сиаллитного ненасыщенного выветривания, что соответствует предположению о некоторой аллитизированности их исходного субстрата. Сиаплитное ненасыщенное выветривание является ведущим, так как вещественный состав почв полностью отражает его признаки: 5Ю2:Рг0з>2, преобладание Н+ или А1+++ в ППК. Ферраплитное выветривание проявляется в меньшей мере, так как среди его признаков: Б^^г^з^.' Рег03<А1г03 в почвах прослеживается один из них - Ре203<А1г03.

Предпосылкой современной ферраллитизации буроземов япономорского побережья является обогащенность почвообразующих субстратов вулканическим стеклом, что даже в более суровых климатических условиях Камчатки, согласно И.А.Соколову (1973), приводит к формированию кор, ана-

логичных формирующимся в условиях влажнотропического климата.

ГЛАВА 5. ГЕНЕЗИС И КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОЗЕМОВ

Оглинивание. Микроморфологические исследования скелета отдельны, горизонтов буроземов япономорского побережья (Коломеец, 1987) свиде тельствуют о глинообразовании типа in situ по всему профилю в резуль тате развития пелитизации полевых шпатов. Активизация пелитизации ; верхней части профиля диагностируется увеличением содержания пылеваты; частиц, иллита и лабильных глинистых минералов. Пелитизированность ил лювиальной части профиля в одних случаях больше, в других меньше, че) в горизонтах ВС, С, что отражает полигенетичность материала почвообра-зующего субстрата.

Минералогический состав илистой фракции отражает специфику оглини-вания буроземов. Состав силикатной части сильно варьирует по профилю, но преобладающими минералами являются хлоритоподобные структуры и ил-литы, в меньшем количестве присутствуют хлориты и минералы каолинито-вой группы, а среди них каолинит-смектиты (Вызова, 1988).

Наиболее интенсивное обогащение иллитом наблюдается в верхних горизонтах почв, для которых характерна повышенная напряженность процессо! физико-химического выветривания, дробления крупных фракций с образованием иллита. Часть иллита является производной серицитизации - гидро-термально-метасамотической трансформации плагиоклаза, хлорита на начальных этапах эволюции материала исходных субстратов (Петрографический словарь, 1981), что характерно для япономорского побережья (Вет-ренников, 1976).

Оптические исследования (Коломеец, 1987) свидетельствуют о неравномерной серицитизации профиля буроземов. В одних случаях она отмечаете; только в верхней или нижней частях профиля, в других - по всем генетическим горизонтам, что отражает полигенетичность исходных субстратов. О реликтовой природе части иллитов свидетельствует увеличение ил1 уменьшение их содержания в профиле почв по мере соответствующего изменения их содержания в составе исходных пород (Вызова, 1988).

Хлоритизация является одним из ведущих путей преобразования минеральной части при внутрипочвенном оглинивании буроземов, что отражается в довольно высоком диапазоне варьирования профильного содержали* хлоритов (от низкого до среднего) и хлоритизированных структур типг хлорит-вермикулита (от среднего до высокого). Развитие этого процессе диагностируется данными оптических, рентгеноструктурных и химически* методов изучения буроземов япономорского побережья (Куликов, 1982; Коломеец, 1987; Вызова, 1988). Хлориты, по нашему мнению, имеют гидротермальную природу, так как минеральный состав эффузивных кислых маг-

матических образований обусловлен наложенной (гидротермальной) переработкой пород (Щека и др., 1980; Моисеенко, Сахно, 1982). 0 гидротермальной природе хлоритов свидетельствует наличие сопутствующих суль-фидно-кассетеритовых рудопроявлений и месторождений (Ветренников, 1976), довольно высокое содержание в почвах сульфидов (Петраченко, 1974).

Существенное варьирование хлоритов, а иногда отсутствие их в иле почвообразующих пород является следствием полигенетичности исходных субстратов. Наличие в буроземах совершенных хлоритов свидетельствует о реликтовости если не всей, то, как минимум, ее некоторой части.

Очень важным в понимании оглинивания буроземов является вопрос о происхождении смешаннослойных хлоритизированных структур типа хлорит-вермикулита, так как эти почвы на 30-80% состоят из смешаннослойных образований (Градусов, 1964, 1970). Их генезис не связан с деградацией совершенных хлоритов. Максимум их содержания в большинстве случаев приходится на верхнюю часть, реже на нижнюю и среднюю. Это свидетельствует, с одной стороны, о полигенетичности исходных субстратов, а с другой - об их сингенетичности современному почвообразованию.

Преобладание в составе смешаннослойных образований буроземов японо-морского побережья хлорит-вермикулита, по нашему мнению, отражает фа-циальность процесса их оглинивания, так как в буроземах континентальной части юга Дальнего Востока, они, согласно Б. П. Градусову (1976), представлены сегрегированными блоками слюдистых смектитовых пакетов. Типы смешаннослойных образований в почвах, по мнению Б. П.Градусова, отражают особенности литогенеза почвообразующих пород и специфику процессов почвообразования.

Фациальные особенности исследуемых буроземов проявляются и в минералогическом составе ила в целом. В составе их илистой фракции преобладают иллит, хлорит-вермикулит, хлорит, содержится значительное количество аморфных форм R203 (до 5,3%), а в континентальных буроземах -иллит, монтмориллонит, каолинит и содержится значительно меньше аморфных R203 (до 2 %). Это находит отражение в степени оглиненности, в данных гранулометрического состава: содержание физической глины в первых как правило меньше, чем во вторых.

Отмеченные фациальные особенности буроземов япономорского побережья з значительной степени определяются наложением сернокислотного вывет-эивания на сиферраллитное. Сернокислотное выветривание приводит к преобразованию биотита в вермикулит и образованию в вермикулите гиббсито-зых прослоек, что диагностируется как его хлоритизация (ОЬогп, 1992; Cimpe, Milles, 1992; Красильников, Володин, 1996). Можно предположить, 4то хлорит-вермикулит является типоморфным смешаннослойным образованием буроземов япономорского побережья, так как максимальная стадия дег-

радационной трансформации слюд в них, согласно А.В.Куликову (1982) соответствует формированию в них подобных хлоритизированных структур.

Как правило, хлорит-вермикулитовые смешаннослойные образования сопровождаются большим количеством каолинита (Johnson, 1964). Возмож но, в исследуемых буроземах каолинит и содержится в значительно боль ших количествах в пылеватых фракциях, как предполагает С.В.Зон (1976). Это положение подтверждается данными изучения минерапогическо го состава илистой и пылеватой фракций нижнечетвертичных реликтовы кор выветривания и геохимически сопряженных с ними современных поч прибрежной части восточного макросклона Сихотэ-Алиня (Короткий, Ган зей, 1985).

Фациальной особенностью буроземов является активная ферраллитизаци мелкозема, обусловленная образованием и накоплением аморфных фор R203, аплофана, гетита, лимонита в результате выветривания вулканичес кого стекла. Образование аморфных форм железа, возможно, связано и эволюцией сульфатов железа в протогенетическую стадию формирования ис ходных субстратов (Ильина и др., 1996), а также с разрушением реликто вых железистых пленок (Ильина и др. 1989). Часть гидроокислов желез дегидратируется и преобразуется в гетит, гематит, лепидокрокит (Бызо ва, 1988). Несиликатный алюминий закрепляется в почве в форме аллофа нов, органо-минеральных соединений, межплоскостных прослоек в хлорити зированных структурах (Вызова, 1988). Хотя для исследуемых почв харак терен аккумулятивный тип инситной ферраллитизации, ведущая роль в про фильной дифференциации аморфных R203 определяется их элюво-иллювиаль ным перераспределением.

Профильная динамика минералогического состава ила, интенсивност пелитизации, серицитизации, хлоритизации, образования аморфных R20 свидетельствует о наиболее активном метаморфическом оглинивании верх ней части профиля (Куликов, 1982; Коломеец, 1987; Аржанова, Елпатьевс кий, 1987; Вызова, 1988). Это противоречит сложившимся представления о максимальной интенсивности метаморфическго оглинивания средней част буроземов. Природа кажущегося противоречия заключается в том, что об щее (интегральное) оглинивание рассматривают как результат только ин ситного оглинивания. В действительности же общее (интегральное) огли нивание средней части профиля является функцией метаморфического партлювационного (включая лессиве) и, возможно, иллювиально-гумусовог оподзоливания. Приоритетным среди них является партлювационное оглни вание.

Исследования последнего времени (Аржанова, Елпатьевсний, 1990) поз волили аргументированно оценить роль партлювации в формировании буро земов япономорского побережья как по косвенным показателям - профиль ному варьированию гранулометрического состава, наличию аллохтонны

мелкоземистых и пленочных кутан, так и по прямым показателям - передвижению суспензий, их содержанию и гранулометрическому составу, а также гранулометрическому составу кутан. На основании изучения этих показателей мы пришли к выводу, что основным фактором, определяющим элю-во-иллювиальное распределение пылеватых, илистых фракций, повышенную оглиненность средней части профиля исследуемых буроземов, является не инситное, а партлювационное оглинивание. Видимо, транспортирующая способность суспензионного потока в средней части профиля ослабевает, гасится его повышенной щебнисто-каменистостью, что не противоречит профильной динамике инфильтрационной способности этих почв (Прилуцкий, 1981), и большая часть тонкодисперсных частиц здесь и осаждается.

Гунусное состояние почв. Для буроземов япономорского побережья характерна не только фациальность оглинивания, но и процессов гумусооб-разования и гумусонакопления. Гумификация в них идет по фульватно-гу-матному типу. Отношение Сгк:Сфк варьирует от 1,01 до 1,6, что отмечается и многочисленными исследованиями (Зонн, 1976; Ивлев, 1977, 1978; Коваль, 1978; Макаревич, 1977, 1978; Пшеничников, Пшеничникова, 1977, 1978а; Мотузова и др., 1986), но не соответствует сложившимся представлениям (Пономарева, 1964; Иванов, 1976; Хавкина, 1977; Пономарева, Плотникова, 1980) о характерных для этих почв гуматно-фульватной гумификации и более низких значениях отношений Сгк:Сфк (0,5-1,0). Гумификация в исследуемых буроземах сочетает признаки фульватно-гуматного и гуматно-фульватного типов почвообразования. Первый из них харктеризу-ется накоплением диагностических фракций ЧГК и ЧГК+ФК-Са, второй -БГК, ФК1а, ФК1.

Н. В. Хавкина (1972) считает, что присутствие в буроземах Дальнего Зостока ЧГК и ЧГК+ФК-Са является исключением, а С. В.Зонн (Зонн и др., 1972; Зонн, 1976, 1978, 1983) - закономерностью, наиболее резко прояв-пяющейся в буроземах приморско-островной зоны.

Характерными и отличительными чертами буроземов япономорского побережья, относительно их континентальных аналогов являются повышенные значения не только Сгк:Сфк (>1), но и абсолютного и относительного содержания ЧГК, ЧГК+ФК-Са, БГК и ГК в целом и более высокая подвижность юследних. Динамика щелочно-кислотного состояния и состава почвенного эаствора определяет содержание и профильное варьирование фракций гуму-;а.

Приокеаническое положение буроземов обусловливает фациальность ус-товий формирования, состава и свойств почвенного раствора. Фациаль-гасть формирования почвенных растворов заключается в дополнительном к >егиональному поступлению в них компонентов морских вод, в периодичес-сой пирогенезации опада и частично растительного покрова, а фациаль-гость состава почвенного раствора - в более высоком содержании в нем

щелочноземельных элементов и полуторных окислов и в их пространственно-сезонном варьировании. Во вторую половину теплого периода года : почвенном растворе буроземов вдвое увеличивается содержание Са+ + ;

Ре+ + + , А1+++, кислая реакция среды раствора меняется на слабокислую, иногда даже на слабощелочную (Крейда, 1970; Аржанова, Елпать-евский, 1990). Учитывая природу образования ЧГК, ЧГК+ФК-Са, БГК (Поно марева, 1964; Пономарева, Плотникова, 1980; Орлов, 1985), можно ска зать, что это объясняет их повышенное образование и накопление в буроземах япономорского побережья относительно континентальных аналога последних.

С биогеоценотическим варьированием состава и свойств почвенной раствора связало своеобразие профильной дифференциации ЧГК, ЧГК+ФК-Са, БГК в буроземах (пирогенезированных, пирогенных, неполноразвитых), сформировавшихся под травянистыми дубовыми лесами, и в буроземах темно-бурых иллювиально-гумусовых под лещиновыми дубняками, зарослями лещины. Данные состава, свойств лизиметрических вод буроземов подобны; биогеоценозов (Елпатьевский, Аржанова, 1987) не только наглядно иллюстрируют этот вывод, но и позволяют детализировать механизм профильной дифференциации отдельных фракций и идентифицировать профилеобразу-ющие элементарные гумусовые процессы в этих почвах.

В буроземах травянистых дубовых лесов гумус слабоподвижный, распределение фракции БГК, ЧГК+ФК-Са имеет аккумулятивный характер, как и [ континентальных буроземах. Они и внешне сходны - имеют бурую окраск; горизонта В. В буроземах под лещиновыми дубняками подвижность гумус? выше, распределение указанных фракций аналогично для типичного чернозема: БГК, ЧГК+ФК-Са имеет аккумулятивный тип кривой, но падение и; содержания с глубиной отличается большей плавностью, чем в первых буроземах, а для ЧГК характерно элюво-иллювиальное распределение. По окраске горизонта В они похожи на черноземы (Жукова, 1934).

В буроземах с "черноземовидным" профилем более мощная подстилка с преобладанием в ней листьев лещины, в результате - образование значительно большего количества гумуса в целом и его водорастворимых форм е частности (Степанов, 1940; Пшеничников, Пшеничникова, 1978а; Елпатьевский, Аржанова, 1987). При этом в еще большей степени возрастает характерное для всех буроземов япономорского побережья преобладание е горизонте А1 гумусовых кислот над комплексообразующими элементами (Елпатьевский, Аржанова, 1987; Аржанова, Елпатьевский, 1990), что определяет более высокую миграционную способность их производных, особенно е условиях нарастания кислотности почвенных растворов с наступлением периода летних дождей. Кислотность сульфатно-кальциевого почвенногс раствора возрастает за счет подкисления его атмосферными осадками, активизации биогенного подкисления, а также за счет сернокислотного про-

цесса. Величина рН оказывается меньше 5. В этих условиях А1-Ре-гумусо-вые комплексы, ЧГК, ЧГК+ФК-Са интенсивно выносятся в глубь профиля, т. е. идет развитие иллювиально-гумусового процесса. Во вторую половину теплого периода (ближе к осени), по мере увеличения величины рН почвенного раствора в горизонте АЗ до 5-6, А1-Ре-гумусовые комплексы, ЧГК, ЧГК+ФК-Са теряют свою подвижность и закрепляются на месте, т.е. иллювиально-гумусовый процесс замещается аккумулятивно-гумусовым. В начале холодного периода происходит подщелачивание почвенного раствора снежными водами и величина рН в горизонте АЗ достигает 6. А1-Ре-гуму-совые комплексы при этом переходят в состояние золя, но в силу резкого ослабления (в 5-6 раз) низходящего тока влаги в этот период года (Ка-чур, 1976) из горизонта АЗ выносится лишь незначительная их часть, то эсть проявляется потечно(элювиально)-гумусовый процесс. Одновременно ЧГК, ЧГК+ФК-Са каогулируют в горизонте АЗ, т.е. протекает аккумулятив-■то-гумусовый процесс. В следующем летнем периоде этот цикл вновь повторяется. Экспериментальные исследования (Пономарева, Плотникова, 1980) подтверждают описанную динамику подвижности А1-Ре-гумусовых соединений в сернокислых растворах в указанном диапазоне варьирования рН. Нормирование буроземов с "черноземовидным" профилем в отличие от "бу-эого" определяется сочетанием иллювиально-гумусового процесса, наибо-1ее активно развитого в теплый период с потечно(элювиально)-гумусовым троцессом во второй половине теплого и в холодный периоды года. Усиле-ме потечности проявляется в более резком увеличении абсолютного содержания ЧГК+ФК-Са, БГК в горизонте В при сохранении их максимума в горизонте А1, а усиление иллювиирования гумуса - в четком элюво-иллю-зиальном характере профильной дифференциации абсолютного содержания 1ГК, ФК-1а в отличие от аккумулятивного характера распределения в бу-юземах с "бурым" профилем. Варьирование ГК, ФК определяется совокуп-юстыо аккумулятивно-, потечно-, иллювиально-гумусового процессов. 1оследний в наибольшей степени обусловливает не только морфохромати-(еские, но и физико-химические особенности этих буроземов (Пшенични-;ов, Пшеничникова, 3 977, 1978а).

В буроземах с "бурым" профилем почвенные растворы гидрокарбонат-ю-кальциевые даже в летний период имеют слабокислую реакцию среды (рН жоло 5,5), при которой активно осаждаются ЧГК, А1-Ре-гумусовые соеди-[ения (Пономарева, 1964). При подщелачивании растворов во вторую полотну теплого периода и холодный период их осаядение и закрепление в оризонте АЗ интенсифицируется. Явно выраженное преобладание абсолют-юго содержания БГК, ЧГК+ФК-Са в горизонте АЗ над их содержанием в го-изонте В отражает потечную природу данных фракций в этих буроземах, а олее низкое содержание ФК-1 в горизонте АЗ, чем в горизонте В, - их ллювиальную природу. В формировании гумусового профиля этих буроземов

определяющим является потечно-гумусовый процесс, сочетающийся с акк; мулятивно- и иллювиально-гумусовым.

Различная степень подвижности гумуса выражена не только в своеобр; зии варьирования его фракционного состава, но и в морфохроматическ: показателях многих буроземов, формирующихся в различных биогеоценоза В буроземах с "бурым" профилем преобладающие свободные и связанные гуминовыми кислотами фульвокислоты придают горизонту В бурую окраа (Пономарева, 1964; Пономарева, Плотникова, 1980). В буроземах с "че ноземовидным" профилем в горизонте В преобладают ЧГК. Последние, к; известно (Пономарева, Плотникова, 1980; Орлов, 1985), даже при невыо ком содержании в составе гумуса придают почве темно-серую, серую о: раску. Это подтверждается и данными отражательной способности подобн: почв япономорского побережья (Макаревич, 1977, 1978).

Все изложенное позволяет отнести буроземы с "бурым" и "чернозем! видным" профилями к различным подтиповым таксономическим уровням.

Буроземы с "бурым" иллювиальным горизонтом, формирующиеся под тр, вянистыми дубовыми лесами, предлагаем выделять как потечно-гумусовы' Буроземы с темно-серым, буровато-серым иллювиальным горизонтом, разв тые под лещиновыми зарослями, лещиновыми дубняками, - как потечно-и, лив иаль но - гущ- совы с (темно-бурые иллювиально-гумусовые). Потечно-гум совые буроземы схожи с собственно буроземами, а потечно-иллювиап но-гумусовые - с подбурами. Все морфологическое разнообразие почвенн профилей буроземов япономорского побережья является производным эроз онно-солифлюкационно-пирогенных трансформаций этих подтипов.

ГЛАВА 6. ПИРОГЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОЗЕМОВ ЯПОНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ

Ялономорское побережье выделяется оптимальностью эколого-географ ческих условий для возникновения и распространения пожаров. Пирогенн воздействие на почвы неоднозначно. Это воздействие может быть прямым косвенным. Прямое выражается в частичном или полном выгорании их орг ногенно-гумусовых горизонтов и появлении в них включений древесно угля. Косвенное воздействие выражено в изменении темпов гумусообраз вания и гумусонакопления, а также в активизации плоскостной эрозии солифлюкции. Пирогенная эволюция почвенно-растительного покрова сопр вождается существенными биоценотическими изменениями и варьировани морфологических показателей буроземов (табл. 3).

Под влиянием пожаров, аккумулятивно-гумусовый процесс трансформир ется в пирогеннс-аккумулятивно-гумусовый, а горизонт А1 становится г ризонтом А0А1пир. Диагностическими показателями степени развития пир генеза почв являются: появление пирогенно-аккумулятивно-гумусового г

таолица J

Схема эволюции почвенно-расгительного покрова япономорского побережья

<^0

Почвы Характеристика пирогенных ассоциаций дубовых лесов Морфологическое строение почв и мощность органо-гумусовых горизонтов

Буроземы Дубовые леса, сочетающие признаки коренных АО(3-5см)-А0А1пир.(2-4см)-

пирогенезированные и вторичных пирогенных лесов с хорошо А1(3-4см)-В1-В2-ВС

развиткм травяным напочвенным покровом

— Буроземы пирогенные Вторичные пирогенные дубовые леса с АО(3-8см)-А0А1пир. (3-8 см)-

преобладанием в древостое тонкоствольных В1-ВС

(5-12 см) и низкорослых деревьев, со

значительно меньшим проективным покрытием

(до 50%) травянистой растительностью

Б уроземы темно-бурые Порослевые дубово-лещиновые леса с хорошо АО (0-10, иногда 10-20 и

иллювиально-гумусовые развитым напочвенным покровом более см)-А1(3-17см)-

В1Ь(10-55см)-В2-ВС

—►Буроземы Изреженные тонкоствольные, низкорослые А0А1пир.(0,5-1,5см)-

неполноразвитые леса, со слабо выраженным, часто В(ВС)-с

i фрагментарным травянистым покровом

▼ Буроземы эродированные Мертвопокровные тонкоствольные низкорослые В(ВС)-с

1 дубовые леса

Буроземы погребенные Мертвопокровные тонкоствольные низкорослые С-В(ВС)погр.-Спогр.

(эродированно-остаточные дубовые леса ИЛИ

буроземы под эрозионно- А0А1пир.(0, 5-2 см)-В(ВС)-

солифлюкационными Апогр.

отложениями

ризонта А0А1пир., изменяющееся соотношение его мощности с мощность горизонта А1 и увеличение содержания в почве древесного угля.

По мере нарастания пирогенеза увеличивается содержание гумуса н только в пирогенно-грубогумусовых горизонтах, но и в иллювиальной час ти профиля буроземов, происходят также изменения ряда их физико-хими ческих показателей (табл. 4).

Таблица

Среднеарифметические значения физико-химических показателей буроземо

Горизонт А0А1пир.

Название почв

т

Гумус,

РН водный

мг/экв на 100г почвы

поглощенные катионы

по Соколову А1* +

по Гедройцу

Н+ (Са+++1^++1 сумма

гидролитическая кислотность

степень ненасыщенности основаниями, %

I

Буроземы

пирогене-

зированные

Буроземы

пирогенные

Буроземы

с неполно-

развитым

профилем

21, О 28,3

30,6

5, 1 3, 9

3, 6

0,3 0,7

0,9

4, 3| 48, 4

I

18, 41 31,7 I I I

24, 41 15,8

52,7

50.1

40.2

15.4 30,7

27.5

I

36 |

I

60

I

В ряду буроземов (пирогенезированные -> пирогенные -> неполноразви-тые), расположенных в порядке нарастания пирогенеза, среднеарифметическое значение содержания гумуса в горизонте А0А1пир. возрастает V составляет соответственно 21 - 26 - 30%.

Варьирование величины содержания гумуса обусловлено двумя факторами: 1) вероятное увеличение в составе гумуса высокодисперсного древесного угля и 2) увеличение продуцирования ГК, ЧГК+ФК-Са и их подвижности, что наглядно демонстрируется в ряду буроземов (пирогенезированные -> пирогенные -> темно-бурые иллювиально-гумусовые) ростом значение отношений Сгк:Сфк (1,15-1,18) - (1,43-1,55) - (1,45-1,60), отражая активизацию образования фракций ЧГК и БГК. Наряду с этим прослеживается тенденция увеличения внутрипрофильной дифференциации БГК, ЧГК, ЧГК+ФК-Са, что наиболее хорошо отражается в буроземах, занимающих

7

срайние позиции в ряду буроземов различной степени пирогенезированнос-ги. Как отмечалось ранее, в первых эти фракции осаждаются в горизонте и, в последних - заметно большое количество БГК и ЧГК+ФК-Са осаждает-:я в горизонте В1, а максимум ЧГК перемещается из горизонта АЗ в горизонт В1, что обусловливает цветовые различия иллювиальных горизонтов зтих почв.

На фоне увеличения гумусированности пирогенно-грубогумусового горизонта рассматриваемого ряда почв наблюдается уменьшение суммы поглощенных оснований (52,7- 50,2- 40,2 мг/экв), содержания щелочноземель-шх элементов в ПГЖ (48- 31- 16 мг/экв) и увеличение степени ненасы-ценности основаниями (7- 36- 60%), содержания водорода в ППК (4,318,4- 24,4 мг/экв), обменной (рНКС1 5,1- 3,9- 3,6) и гидролитической [15- 31- 28 мг/экв) кислотности, а также увеличение гумусированности ^плювиальной части профиля.

Нарастание пирогенезированности почв и увеличение их кислотности и ^насыщенности основаниями усиливает тенденцию накопления аморфных ¡юрм Р203. Так в верхней части профиля их содержание увеличивается от .,66 до 2,94%. В этом же направлении увеличивается и их профильный максимум. Из этого следует, что нарастание пирогенеза, сопровождающееся прежде всего изменением содержания гумуса и взаимосвязанных с ним ¡инамичных физико-химических показателей, интенсифицирует активность фоцессов выветривания и почвообразования, но к кардинальным изменени-ш в валовом и гранулометрическом составе почв на приводит.

Варьирование степени и формы проявления прямого и косвенного пиро-'енного воздействия определяет большое разнообразие морфологического строения буроземов, что нередко приводит к ошибочным представлениям о и генезисе и классификации (Пшеничников, Пшеничникова, 1996).

Выделяемые на япономорском побережье грубогумусовые буроземы (Гра-¡ева, Таргульян, 1978), но нашему мнению, являются пирогенезированными ютечно-гумусовыми буроземами.

Таким образом, несмотря на специфичность реликтового и современного ¡ыветривания и почвообразования, эволюция современных буроземов японо-юрского побережья обусловливается преимущественно пирогенной транс-юрмацией почвенно-растительного покрова.

ВЫВОДЫ

1. Приокеаническое положение буроземов япономорского побережья ¡бусловливает фациальность всех факторов почвообразования. Она проявится: 1) в специфичности геологического строения, состава исходных убстратов, повышенном влиянии продуктов вулканизма на почвообразова-;ие, что обусловливает ферраллитизацин почв и развитие в них сернокис-

лотного выветривания); 2) в повышенной гумидности современного климат и дренированности почв; в пространственно-сезонном варьировании щелоч но-кислотного состояния и состава атмосферных осадков и почвенны растворов; 3) в наиболее активном развитии пирогенной трансформаци почвенно-растительного покрова и (как следствие) эрозионно-солифлюка ционных процессов и их роли в эволюции рельефа, склоновых отложений почв и почвенного покрова.

2. Морфохимическое разнообразие буроземов тесно взаимосвязано с оп ределенными ассоциациями вторичных дубняков, производных пирогенны сукцессий первичных широколиственных лесов. Под ассоциациями остаточ ных коренных травянистых лесов распространены пирогенезированные буро земы; под малотравянистыми тонкоствольными дубовыми лесами - пироген ные буроземы; под лещиновыми зарослями (иногда с порослью дуба) - тем но-бурые иллювиапьно-гумусовые буроземы; под тонкоствольными дубнякам: с изреженным, часто фрагментарным травянистым напочвенным покровом ■ буроземы неполноразвитые, эродированные и реликтовые.

3. Формирование буроземов сопровождается различной степенью проявления силицитизации горизонтов А0А1пир. и А1, элюво-иллювиальноп распределения физической глины, ила, валовых и аморфных форм Г?2 03; варьированием гумусированности отдельных горизонтов, его качественной состава. Для буроземов характерна кислая, слабокислая реакция среды, высокая гидролитическая кислотность (14-32 мг/экв) и сумма поглощении; оснований (41-60 мг/экв), повышенное содержание водорода в ППК (3,5-2' мг/экв), фульватно-гуматный тип гумификации. Для них характерна боле< низкая гумусированность горизонта А1 и более высокая горизонта В пс сравнению с континентальными буроземами.

4. Механизм развития буроземов япономорского побережья представляе-собой изменение под прямым воздействием биоты и косвенным - гумусосфе-ры мелкоземисто-щебнисто-каменистой матрицы исходного субстрата. Последний полигенетичен по времени образования и слагающему его материалу, включающему продукты раннечетвертичного аплитного коро-, почвообразования. Для его мелкозема характерна реликтово-бурая окраска, реликтовый элюво-иллювиальный характер изменения в нем содержания физической глины.

5. Оглинивание буроземов япономорского побережья связано с реликтовыми и современными процессами пелитизации, серицитизации, хлоритиза-ции. Его фациальность проявляется в минералогическом составе ила (ил-лит, хлорит-вермикулит, хлорит, примеси каолинита, каолинит-смектита; аморфные {?2 03), преобладании в его составе хлорит-вермикулита, в повышенном содержании аморфных форм Н203 (до 5,3%) и как следствие последнего - в развитии процессов ферритизации, аллофанизации, современно* хлоритизации почв. Повышенная оглиненность средней части профиля буро-

земов определяется не метаморфическим (инситным), а лессиважно-партлю-зационным оглиниванием.

6. В отличие от континентальных буроземов в буроземах япономорского побережья гумификация идет не по гуматно-фульватному, а по фульват--ю-гуматному типу; она характеризуется более высокими значениями Згк:Сфк (1,1-1,6) и повышенным содержанием ЧГК, ЧГК+ФК-Са, БГК за счет золее оптимального для их образования щелочно-кислотного состояния и :остава почвенных растворов.

7. С сезонным биогеоценотическим варьированием состава и свойств почвенного раствора связана более высокая подвижность ЧКГ, ЧГК+ФК-Са, ЗГК в буроземах с "черноземовидным" профилем относительно буроземов с 'бурым" профилем. Она отражает в них сезонное развитие профилеобразую-цих процессов: приоритетного иллювиально-гумусового и сопутствующего татечно(элювиально)-гумусового, обусловливающих морфохроматическое и Ешико-химическое своеобразие этих почв. В буроземах с "бурым" профи-пем приоритетным профилеобразующим процессом являются потечно-гумусо-зый, а сопутствующим - иллювиально-гумусовый.

8. Своеобразие морфологического строения, качественного состава гу-<уса, физико-химических показателей буроземов с "бурым" и "черноземо-зидным" профилем наиболее контрастно различающихся биогеоценозов (тра-зянистых дубовых лесов и кустарниковых лещиновых зарослей с порослью ¡убняка) позволяет отнести их к различным подтиповым таксономическим гровням: рассматривать первые как буроземы потечно-гумусовые, вторые -сак буроземы потечно-иллювиально-гумусовые или буроземы темно-бурые шлювиально-гумусовые.

9. Зколого-географическая предрасположенность япономорского побе->ежья к пожарам выделяет пирогенез как ведущий фактор современной эво-поции развитых здесь буроземов. По мере нарастания пирогенеза заметно вменяется морфологическое строение буроземов, возрастает величина от-юшения Сгк:Сфк от 1,1 до 1,6, увеличивается содержание гумуса в пиро-■енно-гумусовом, иллювиальном горизонтах, а таете все виды кислотнос-■и; возрастает степень ненасыщенности основаниями, содержание водорода : ППК и содержание аморфных форм полуторных окислов. Варьирование сте-[ени и форм проявления пирогенеза обусловливает большое морфохимичес-;ое разнообразие буроземов, отражающих видовые различия их подтипов: ютечно(элювиально)-гумусовых и потечно-иллювиально-гумусовых бурозе-юв.

10. Буроземы япономорского побережья отличаются от буроземов конти-ентальной части юга Дальнего Востока по морфологическому строению и изико-химическим свойствам. Это связано с фациальностью процессов глинивания, гумусообразования и профильного распределения гумуса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Крейда Н. А., Прехтель Л. В., Пшеничников Б. Ф. Состав глинисть минералов некоторых почв Приморья//Мат-лы XI науч. конф. ДВГУ. Ч. I] Естественные науки. Владивосток, 1966. С. 361-363.

2. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Иллювиально-гумусовые бурс земы Приморья//Биологические науки, 1978. N 8. С. 131-135.

3. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н. Ф. Взаимосвязь растительного почвенного покрова сопряженных биогеоценозов прибрежной части ñpt морья//Мат-лы Всесоюз. совещ. "Структурно-функциональные особенное! естест. и искус, биогеоценозов". Днепропетровск, 1978. С. 119.

4. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н. Ф. К характеристике почв кснп нентально-прибрежно-морских экосистем Дальнего Востока на примере Flpt морья//Вопросы генезиса, плодородия и охраны почв Дальнего Восток? Владивосток: ДВГУ, 1978. С. 3-30.

5. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н. Ф. Эволюция почв широколиствен ных лесов прибрежной части Сихотэ-Алиня/УРациональное использование охрана земельных ресурсов Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР 1980. С. 31-38.

6. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н. Ф. Профилеобразующая роль поде тилки в формировании почв Сихотэ-Алиня//Мат-лы Всесоюз. совещ. "Леснг подстилка к ее роль в лесном биогеоценозе". Москва, 1983. С. 166167.

7. Пшеничников Б.Ф. Антропогенное влияние на состояние почв с не полноразвитым профилем в пределах Сихотэ-Алиня//Мат-лы VIII совещ. ге ографов Сибири и Дальнего Востока "Роль географии в ускорении науч но-технического прогресса. Иркутск, 1986. Вып. II. С. 86-87.

8. Пшеничников Б.Ф. Почвы Дальнего Востока. Владивосток: Изд-е Дальневост. ун-та, 1986а. 60с.

9. Пшеничников Б.Ф. Антропогенез структуры почвенного покрова Сихс тэ-Алиня//Мат-лы Всесоюз. совещ. "Структура почвенного покрова, свойс тва, генезис, антропогенная эволюция". Москва, 1988. С. 26-27.

10. Пшеничников Б.Ф. Курс лекций по почвоведению и географии почв Владивосток: Изд-во Дальвост. ун-та, 1992. 136с.

И. Пшеничников Б.Ф. Проблемы номенклатуры и классификации горнь: почв Приморья//Научные и прикладные вопросы мониторинга земель Дальне го Востока. Владивосток: ДВО РАН, 1993. С. 76-80.

12. Пшеничников Б.Ф. Почвы//Природа, ресурсы и экономика Чернигов ского района Приморского края. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та 1993. С. 50-61.

13. Пшеничников Б.Ф. Эволюция представлений о буроземах Дальнег Востока и их генезисе//Генезис и биология почв юга Дальнего Востока Владивосток: ДВО РАН, 1994. С. 37-48.

14. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Роль пирогенного фактора формировании горно-лесных почв Приморьям/Генезис и биология почв юг Дальнего Востока. Владивосток: ДВО РАН, 1994. С. 58-61.

15. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Антропогенная трансформаци почвенно-растительного покрова континентапьно-прибрежной части Сихо тэ-Алинского заповедника//Природоохранные территории и акватории Даль него Востока и проблемы биологического разнообразия. Владивосток: ДВ РАН, 1994. С. 25-27.

^ 16. Пшеничников Б. Ф., Пшеничникова Н. Ф. Антропогенная эволюция поч Сихотэ-Алиня//Северная пацифика: гидрометеорология, охрана окружающе среды, география. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1994а. С.64-6

17. Пшеничников Б. Ф. Развитие и эволюция современных почв японо-орского побережья//Исследование и конструирование ландшафтов Дальнего остока и Сибири. Владивосток: ДВО РАН, 1996. С. 5-26.

18. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н.Ф. Антропогенез почв японо-орского побережья России и разработка их классифйкации//Тез. докл. II ъезда об-ва почвоведов., Санкт-Петербург, 1996. Кн. 2. С. 114-115.

19. Пшеничников Б. Ф. Буроземообразование в приокеанической части га Дальнего Востока//Вопросы почвоведения и рационального природо-сльзовйНия на Дальнем Востоке. Владивосток: ДВО ДОП РАН, 1997. С. 40-59.

20. Пшеничников Б.Ф. Роль реликтового и современного корообразова-ия в формировании почвообразующих субстратов и буроземов япономорско-з поберёжья//Вопросы почвоведения и рационального природопользования а Дальнем Востоке. Владивосток: ДВО ДОП РАН, 1997а. С. 84-93.

21. Пшеничников Б. Ф., Пшеничникова Н. Ф. Влияние пирогенных сукцес-т растительности на буроземы япономорского побережья России//Вопросы эчвоведения и рационального природопользования на Дальнем Востоке. 1адивосток: ДВО ДОП РАН, 1997. С. 136-159.

22. Пшеничников Б.Ф., Пшеничникова Н. Ф. Пирогенная эволтзция бурозе-)в япономорского побережья//3кологическое состояние и ресурсный по-гнциал естественного и антропогенно-измененного почвенного покрова. гадивосток: ДВО ДОП РАН, 1998. С. 41-46.

23. Пшеничникова Н.Ф., Пшеничников Б.Ф. Бурые лесные почвы о. Рус-:ий//Экологическое состояние и ресурсный потенциал естественного и ¡тропогенно-измененного почвенного покрова. Владивосток: ДВО ДОП РАН, 198. С. 37-40.

24. Пшеничников Б.Ф., Голов В. И. Почвенный покров острозов запива тра Великого//Зкологическое состояние и ресурсный потенциал естест-нного и антропогенно-измененного почвенного покрова. Владивосток: О ДОП РАН, 1998. С. 47-54.

25. Pshenichnikov В., Pshenichnikova N. Anthropogenic changes of ils of the Japan sea coast of Russia//XVIII Pacific Science Cong-ss. Beijing, China, 1995. S. 30. Jh^j

Борис Федорович Пшеничников

17ИНЕШАЛЬН0-ПРИ0КЕАНИЧЕСКИЕ БУРОЗЕМЫ, ИХ РАЗВИТИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ (НА ПРИМЕРЕ ЯПОНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ)

Автореферат

Лицензия N 20277 от 18.02.97. Подписано к печати 17.02.98 г. Формат 60х841/16 Печать офсетная. Усл. п. л. 2,2. Уч.-изд. л. 2,0

Тираж 100 зкз.

Издательство Дальневосточного университета 690000, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27

**ж**ж*****

Отпечатано в ООО "Выпуск"

Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора биологических наук, Пшеничников, Борис Федорович, Владивосток

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПШЕНИЧНИКОВ БОРИС ФЕДОРОВИЧ

КОНТИНЕНТАЛЬНО-ПРИОКЕАНИЧЕСКИЕ БУРОЗЕМЫ, ИХ РАЗВИТИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ (НА ПРИМЕРЕ ЯПОНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ)

03.00.27 - почвоведение ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА

БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

На правах рукописи

ВЛАДИВОСТОК - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ЭВОЛЮЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О БУРОЗЕМАХ ЮГА

ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА 13

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ ЯПОНОМОРСКОГО

ПОБЕРЕЖЬЯ 28

2.1. Геология 28

2.2. Почвообразующие породы 32 2. 3. Рельеф 35

2.4. Климат 38

2.5. Растительность 48

ГЛАВА 3. МОРФОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ

КОНТИНЕНТАЛЬНО-ПРИБРЕЖНЫХ ЭКОСИСТЕМ 58

3.1. Пирогенезированные буроземы 59

3.2. Пирогенные буроземы 83

3.3. Темно-бурые иллювиально-гумусовые буроземы 104

3.4. Неполноразвитые, эродированные и реликтовые

буроземы 140

ГЛАВА 4. РОЛЬ РЕЛИКТОВОГО И СОВРЕМЕННОГО К0Р00БРА30ВАНИЯ В ФОРМИРОВАНИИ П0ЧВ00БРАЗУЮЩИХ СУБСТРАТОВ И БУРОЗЕМОВ 164

4.1. Развитие почвообразующих субстратов и почв 165

4.2. Влияние реликтового аллитного коро- и почвообразования на формирование почв 178

ГЛАВА 5. ГЕНЕЗИС И КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОЗЕМОВ 189

5.1. Оглинивание 189

5.1.1. Роль современных и реликтовых процессов выветривания в оглинивании почв и специфичности минералогического состава их илистой фракции 189

5.1.2. Ферраллитизация почв - как составная часть их оглинивания 203

5.1.3. Роль партлювации, лесс иве, метаморфического

оглинивания в интегральном оглинивании буроземов 207

5.2. Гумусное состояние почв 210

5.2.1. Характеристика элементарных гумусовых процессов 210

5.2.2. Фракционный состав гумуса и его специфичность 214

5.2.3. Основные направления геохимического воздействия океана на гумусообразование 220

5.2.4. Фациальность гумусообразования и гумусонакоп-ления как функция динамики щелочно-кислотного состояния и состава почвенного раствора 227

5.2.5. Морфохроматические особенности буроземов и профильное варьирование фракционного состава

гумуса 238

5. 3. Фациальность приокеанического буроземообразо-

вания и классификация почв 239

ГЛАВА 6. ПИРОГЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОЗЕМОВ

ЯП0Н0М0РСК0Г0 ПОБЕРЕЖЬЯ 244

6.1. Пожары как фактор эволюции почвенно-раститель- 244 ного покрова

6. 2. Пирогенная динамика свойств буроземов 256

6. 3. Пирогенная эволюция и классификация буроземов 262

ВЫВОДЫ 263

ЛИТЕРАТУРА 266

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Начало формирования представлений о буроземах прибрежной части Приморья связано с работами К. П.Соловьева (1935), Г.И.Иванова (1957). Активное проведение полевых почвенных исследований в период с 1962 по 1965 гг. сотрудниками кафедры почвоведения и агрохимии Дальневосточного государственного университета явилось следующим этапом их изучения. Его результаты отражены в целом ряде публикаций (Крейда, Прехтель, 1964; Крейда и др., 1966; Прехтель, 1966; Крейда, 1970), мотивирующих выделение на япономорском побережье дерново-бурых почв и дающих исчерпывающую информацию по вопросам их генезиса. Было установлено, что в дерново-бурых почвах вторичных дубово-кустарниковых лесов на буро-земообразовательный процесс накладывается дерновый процесс, которые в совокупности определяют своеобразие их морфологического строения, свойств и правомерность выделения их на уровне подтипа бурых лесных почв. Г.И.Иванов (1969) первым из исследователей обращает внимание на то, что в условиях, аналогичных формированию дерново-бурых почв, часто встречаются почвы, в которых на бурозе-мообразовательный процесс накладывается иллювиально-гумусовый, в силу чего горизонт В приобретает сероватый оттенок - за счет повышенного содержания гумуса.

Р.Г.Грачева (1975) предпринимает попытку разобраться в изменении почвообразования в вертикальном ряду почв прибрежной части восточного макросклона Сихотэ-Алиня. Эта работа явилась своеобразным импульсом для появления целого ряда публикаций (Грачева, 1977; Грачева, Таргульян, 1978; Макаревич, 1977; Пшеничников, Пшеничникова, 1977, 1978; Хавкина, 1977), освещающих с различной степенью обстоятельности морфологическое строение, свойства буроземов япо-номорского побережья Приморья.

С этого времени интерес к изучению почв этого региона не ослабевает. Появляются различные гипотезы относительно формирования почв, суждения о их развитии, об элементарных почвообразовательных процессах, эволюции почв, классификации и номенклатуре (Куликов, Таргульян, 1985; Ильина и др, 1989а; Сурина и др., 1984, 1985; Мотузова и др., 1986; Ильина и др., 1989; Утенкова, Мотузова, 1993).

Особое место в этом ряду занимают работы В. С. Аржановой, П. В. Ел-

патьевского (1990), П.В.Елпатьевского (1993), в которых они впервые среди исследователей наиболее полно рассмотрели отдельные вопросы биогеохимии почв япономорского побережья, столь необходимые для объективного суждения о их генезисе.

Несмотря на значительное увеличение фактического материала по характеристике почв япономорского побережья, однозначного представления о его почвенном покрове не сложилось. На схематической карте юга Дальнего Востока, составленной А.П.Рубцовой (Ливеровс-кий, 1969), в пределах япономорского побережья выделен ареал бурых горно-лесных сильноэродированных почв, тогда как Р. Г. Грачева и В. 0.Таргульян (1978) считают, что здесь широко распространены буроземы типичные, грубогумусовые, иллювиально-гумусовые. Даже по данным одного и того же автора здесь в одном случае выделяются горно-лесные бурые типичные и оподзоленные (Иванов, 1976), а в другом - горно-лесные бурые сильноскелетные (Иванов, 1983).

Не сложилось единства в вопросах номенклатуры и классификации буроземов япономорского побережья. Так, Р. Г. Грачева и В. 0. Таргульян (1978) отмечают, что грубогумусовые буроземы другими авторами выделяются как бурые лесные почвы. Это же характерно и для классификации буроземов с высоко и глубокогумусированным профилем. Их выделяют как горно-лесные бурые, дерново-бурые темные, бурые иллювиально-гумусовые, темноцветные лесные (Пшеничников, 1994).

В последние годы сформировалась концепция о ведущей роли, среди других факторов почвообразования, воздействия океана на процессы почвообразования, почвы, почвенный покров прибрежных территорий, наиболее активно проявляющегося в пределах континентально-прибреж-но-морских экосистем (Ивлев, 1973, 1973а, 1982; Ивлев, Прозоров, 1973; Зонн, 1976, 1978, 1983; Таргульян, 1982; Добровольский, 1991). Одноко, несмотря на это, и в настоящее время разнообразие морфологического строения и свойств буроземов япономорского побережья, их генезис и эволюция рассматриваются как производные климатического, биогенного, литогенного факторов без учета влияния на них океана. Это, по нашему мнению, и определяет многообразие и противоречивость сложившихся суждений о их генезисе и эволюции. Отсутствие представлений о характере и механизме геохимического и гидротермического воздействия Тихого океана, а также о влиянии эволюции рельефа и других факторов почвообразования на генезис, эволюцию буроземов япономорского побережья обусловило целесообраз-

ность их изучения и актуальность проведенных нами исследований.

Изучение развития, эволюции почв япономорского побережья является составной частью исследования сложной и актуальной фундаментальной проблемы - развития и эволюции почв Дальнего Востока. Сложность этой проблемы заключается в том, что рассматриваемые почвы, по нашему мнению, являются функцией современного и древнего коро-, почвообразования, а также антропогенного воздействия. Причем последнее настолько длительно-систематическое и значимое для формирования почв, что мы склонны рассматривать его как ведущий фактор эволюции почв. Актуальность проблемы определяется взаимосвязью развития эволюции почв с оценкой их свойств, производительности, разработкой классификации, экологическим мониторингом поч-венно-растительного покрова. Экологический мониторинг включает разработку методов прогноза и слежения за состоянием почвенно-рас-тительного покрова и оперативного предупреждения изменений, нежелательных для человека.

Цель работы. Рассмотреть морфохимическое разнообразие буроземов япономорского побережья, их генезис и эволюцию, как функцию эволюции факторов почвообразования и фациальности геохимического и гидротермического воздействия океана на эти почвы.

Забачи исследований. Для реализации поставленной цели были проведены полевые и лабораторные исследования почв, включающие решение следующих задач:

-изучение условий формирования почв, их своеобразия в континен-тально-прибрежных почвенных экосистемах;

-инвентаризация современного состояния почв, почвенно-расти-тельного покрова на основе изучения морфологического строения почв и соответствующих им биоценозов;

-характеристика минеральной и органической части твердой фазы почвы, их профильной динамики и ее физико-химического фона;

-выявление взаимосвязи эволюции территории япономорского побережья и развития почв;

-изучение пирогенной эволюции почв, растительности, почвенно-растительного покрова и их экологический мониторинг;

-разработка номенклатуры и классификации исследуемых почв. Объект и методы исследования. Объектом изучения явились буроземы япономорского побережья (прибрежная часть восточного макросклона Сихотэ-Алинского хребта) на территории биосферной станции

"Смычка", расположеной около одноименного поселка Дальнегорского района Приморского края (рис.1). Биосферная станция "Смычка" является переферийной частью Сихотэ-Алинского биосферного района (САБР), единственного на Дальнем Востоке, включенного в систему глобального мониторинга (Баденков, Пузаченко, 1981).

При написании работы использован материал полевых и лабораторных исследований буроземов япономорского побережья. Маршрутные почвенные исследования проведены на основании сравнительно-географического метода изучения почв, а лабораторные - на основании общепринятых методик (Вадюнина, Корчагина, 1973; Аринушкина, 1975; Агрохимические методы исследования почв, 1975). В ходе аналитической обработки материала полевых почвенных исследований в образцах почв определялись; механический состав по Качинскому; валовой химический состав ила и мелкозема; групповой и фракционный состав гумуса по Тюрину в модификации Пономаревой; содержание аморфных форм полуторных окислов по Тамму в мелкоземе и илистой фракции; величина рН водной и солевой вытяжек, гумус по Тюрину, обменная кислотность по Соколову; гидролитическая кислотность по Каппену; обменные Н+, Са++, Mg++ по Гедройцу; содержание подвижных форм фосфора по Кирсанову, калия по Масловой.

Научная новизна. Впервые методология исследований учитывает наметившуюся в последнее время корректировку сложившихся ранее представлений о буроземообразовании на Дальнем Востоке, а также концепцию континентально-приокеанического почвообразования.

Развитие представлений о бурых лесных почвах (буроземах) Приморья связано с рядом концептуальных положений, определивших подход к их изучению. Остановимся на некоторых из них.

I. Зональными почвами юга Дальнего Востока являются бурые лесные почвы, что нашло отражение в номенклатуре его почвенно-геогра-фического районирования. Здесь выделяется Восточная буроземно-лес-ная область бурых лесных и подзолисто-бурых почв (Добровольский, Урусевская, 1984).

II. В основе формирования бурых лесных почв лежит буроземообра-зовательный процесс, в котором доминируют следующие элементарные почвенные процессы: 1. гумусообразование и гумусонакопление, ведущие к формированию под подстилкой гумусового горизонта с преобладанием в составе гумуса фульвокислот и бурых гуминовых кислот; 2. сиаллитное оглинивание всей толщи, охваченной почвообразованием,

Рис. 1. Расположение районов исследования почв район проведения полевых почвенных исследований азтора

район проведения полевых почвенных исследований авторов отдельных литературных публикаций

ведущее к формированию глинисто-метаморфического горизонта Вш под аккумулятивно-гумусовым горизонтом (Богатырев и др. 1988). Глинисто-метаморфический горизонт рассматривается как типодиагностичес-кий для бурых лесных почв.

III. Генезис, классификация, эволюция бурых лесных почв определяются современными параметрами тех или иных условий почвообразования.

Вышеизложенные положения до начала 80"х годов XX века воспринимались как априорные. Они сыграли большую роль при изучении бурых лесных почв юга Дальнего Востока М.А.Жуковой (1935, 1936, 1946), Г.И.Ивановым (1964, 1976), Н. А. Крейдой (1970), А. Т. Терентьевым (1969).

Последовательно охарактеризуем сущность, с нашей точки зрения, современной корректировки концептуальных положений буроземообразо-вания на Дальнем Востоке, которыми мы руководствовались в своих исследованиях.

I. Тезис о зональности бурых лесных почв и о том, что буроземо-образовательный процесс лежит в основе формирования большинства типов почвенного спектра горно-равнинных ландшафтов юга Дальнего Востока, так и не нашел фактологической аргументации, как и номенклатура некоторых почв. В частности - такая, где в названии почв используется слово-приставка "буро" или "бурые": буро-подзолистые, лугово-бурые, бурые остаточно-пойменные.

Восточную буроземно-лесную область целесообразно рассматривать не как территорию, где преобладают бурые лесные почвы, а как территорию, почвенный покров которой определяется зональным сочетанием равнинно-предгорно-горных почв.

II. Не выдерживает критики (отсутствует доказательная база) положение о том, что диагностическим признаком буроземообразования служит глинисто-метаморфический горизонт, возникающий за счет внутрипочвенного выветривания "in situ". Аргументацией в пользу этого является то, что профильная литолого-гранулометрическая дифференциация мелкозема, сам мелкозем, его окраска унаследуется от почвообразующего субстрата. Это вытекает из данных исследований ряда авторов ( Жукова, 1934; Куликов, 1982; Таргульян, 1982; Тар-гульян, Грачева, 1983; Куликов, Таргульян, 1985; Ильина и др., 1989).

III. Современно-факторный подход, т.е. увязка вопросов генези-

са, классификации почв только с современными условиями почвообразования, является эклетичным. A.M.Ивлев (1973) наглядно на примере эволюции почв Приханкайской равнины показал, что их облик, свойства являются функцией эволюции рельефа и других факторов почвообразования.

В связи с этим в настоящей работе впервые сделана попытка рассмотрения буроземов не как производных современных факторов почвообразования, а как функции эволюции рельефа и других факторов почвообразования.

К изучению почв япономорского побережья мы подходим и с учетом положений новой концепции почвенных исследований, лежащей в основе разработки учения о континентально-приокеаническом почвообразовании.

Суть этого учения заключается в том, что в притихоокеанической части Дальнего Востока, по мере удаления от береговой линии в глубь континента и ослабления влияния моря, прослеживается меридионально выраженное изменение биоклиматических условий и соответственно - процессов почвообразования, структуры почвенного покрова. Основные положения этого учения сформулированы А. М. Ивлевым (Ивлев, 1973; Ивлев, Прозоров, 1973; Ивлев, 1982). Дальнейшая разработка отдельных сторон взаимосвязи влияния океана на почвенные экосистемы (Зонн, 1976, 1978, 1983; Пшеничников, Пшеничникова, 1978, 1978а; Таргульян, 1982; Ершов, 1984) показала, что на границе двух крупнейших геоструктур земли - Тихого океана и Азиатского материка - континентально-прибрежные почвенные экосистемы характеризуются наибольшей контрастностью процессов, обусловленных особенностями муссонного климата.

С целью выяснения влияния приокеанического положения на условия формирования буроземов япономорского побережья впервые проведен обстоятельный сравнительно-географический анализ условий формирования почв япономорского побережья и установлены черты его фаци-альности и их влияние на формирование почв. В частности, впервые установлена роль пространственно-сезонного варьирования геохимического и гидротермического воздействия океана на приокеаническое буроземообразование, а также экологическая предрасположенность территории япономорского побережья к пожарам и их влияние на трансформацию почвенно-растительного покрова, эволюцию буроземов.

С особенностями муссонного климата связана повышенная актив-

- И -

ность антропогенного воздействия на почвенно-растительный покров япономорского побережья. Основная форма воздействия на его экосистемы - пожары. Это связано с наиболее низкой влажностью воздуха весной и осенью - характерной и экологически важной чертой климата. Солнечная радиация в это время достаточно велика, что приводит к быстрому высыханию опада. В т�