Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЛУГОВЫХ ПОЧВ ТАЕЖНО-ЛЕСНОЙ ЗОНЫ (НА ПРИМЕРЕ ПОЙМ РЕК МОСКВЫ, КАМЫ, ОБИ)
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЛУГОВЫХ ПОЧВ ТАЕЖНО-ЛЕСНОЙ ЗОНЫ (НА ПРИМЕРЕ ПОЙМ РЕК МОСКВЫ, КАМЫ, ОБИ)"
й-2$№
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ и ОРДЕНА ТРУДОВОГО .КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ми.И.В.ЛОМОНОСОВА
ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
На правах рукописи уда 631.468
ПУЗДКОВ& РИММА АНАТОЛЬЕВНА
ЭКОЛОГО-ГЕНЕГШВЖИЕ ОСОБЕННОСТИ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЛУГОВЫХ ПОЧВ ТАЕЮЮ-ДШНОа ЗОШ (НА ПЕШЕРЕ ПОЙМ РЕК МОСКВЫ, КАШ, ОБИ)
Специальность 06.01.03 - почвоведение
АНГОРНИРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва. 1985 г. .
Ра<5ота выполнена ва кафедре геохрафпс почв факультета почвоведения Московского государственного университета ш.МЗ Ломоносова,
Научный руководитель:
доктор биологических наук, член-корреспондент АН СССР ГЗ. Добро Вольский
Офщваяьншв оппоненты:
доктор биологических наук Самойлова Е.М. кандидат биологических наук Кузьме нко И.Т.
Ведучев учреждение: Тимфяэевская сельскохозяйственная
Автореферат разослан " ЗО "
Защита диссертации состоится в " часов в Налой аудитории зоны "Д" на заседании Ученого
Совета факультета Почвоведения ЩТ* С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения ИЕУ.
Цриглаюаем Вас принять участие в обсувдении диссертации на яаседаниж Ученого Совета, а отзывы в двух экземплярах направить по адресу: Москва 1Г7234, Ленжнсетё лоры, МГУ, факультет потвоведввжя.
Ученый с«1фетарь опецш&жжаяро ванного совета, доцент
ИЛ.Бабьевв
Настоящая работа посвящена изучению экочого-генэтических особенностей алзшвиальввх луговых почв, развиващихся в во&ех рек Москва, Каш я Оби в предала! сжной та£ги.
¿жттадьнррть определяется большой ценность» аллювиальных луговых почв как природной воршвой база лдя развитая животноводства в недостаточной изученностью вх с экологических позиций.
и гедата идсд-яг^^ГУГТ заключаются в установлении диапазона экологических условий, в которое реализуется луговой процесс почвообразования в формируется ш внеокоцродактиваш: аллювиальных луговых почв*
В соответствии о поставленной далью веред автором стояли задачи:
1. Изучить условия почвообразования в поймагрек Шсквн, Каша в Оба, расположенное в разных почвенно-геохрафичесгаюс фациях лесной зоны и различашрссся но вх адлдвиазгшо—гидролога чернецу режиму♦
2. Изучать ва примере опорных разрезов свойства типичных луговых пота в указанных речных долинах, выявить вх общность в различия.
3. Наметить оатикюгьнне экологические параметры лугового почвообразования, которые долины обеспечиваться в шлщифуемне в регулируемы! речных пойшх юшо-таежной зовы.
Батчная новизна заключается в сопряженной эколого -генетическом анализе лугового почвообразования в пойшх разных фаций южно-таежной зоны Русской и Западно-Сибирской равнин.
Дракпцугезая данность работа - установление оптимальных
параметров лугового почвообразования, которые должны достигать-1-149Ч
А-гш/___
¡Центре,?:»1?-'.;
1 ..С.-М ' ■: !
Мо-р-- : I ("г -х : — емь'-г- ' ь
ьа. и. л. ..
ся мелиорации и хозяйственном использования ноги.
Дпробмшя. Материалы диссертации была доложены на конференции Молодых ученых ЛГУ (Ленинград ,1981), на региональном совеща-ш "Земельные ресурса Сибири* (НовосибирскДЭ82), па конференции Молодых ученых Башкирского филиала АН СССР (7$а,1983), ва кафедре географин почв факультета Почвоведения игу (1984), на Всесоюзной конференции "Почва речных долин в дельт, вх рациональное использование а охрана" (ШТДЭ84).
рАшпгятп|. по теме диссертации опубликовано 6 работ.
Об-ьем работы. Диссертация хагохева на страницах мадпшо-пасного текста, виягчает таблицы, рясунха. Она состоят аэ введения, четырех nías, выводов а списка литература, вкшчающе-го Z^i отечественных в иностранных наименований.
Объекты ^и» »ггимгйдппая^ст, Объектом исследования послужили аллювиальные луговые почвы t развиваищиеся в долинах средних течения рек Москвы, Каын, Оба, находящихся в разных почвенных фяциях а разных (^нзижо-географгсеских районах пеной тайги.
При выполнении даяво! работа в качестве о талонных выбраны те разреза аллгвиальннх луговых почв, ко тор не наиболее характерны дк каждой до следованной пойыы. При ох выборе учтет большое: количество изученных в этих пойшх почвенных разрезов о тщатеяь— анх асоледоваяаек ах мэрфологиж а свойств. Нееыэтря аа раэнвцу экологических условия, воследуешие лхочвн относятся к луговому типу. Они распространены в центральных частях поВы, занимают склоны в негаубокяе юирававе понижения, имеет ослабленный характер аллювиального процесса, грунтовые воды в вас после паводка опускаются на глубину от! да 2 к, верхняя граница кшшхжф-нойкаймнтастоянно колеблется в пределах почвенного профиля, растительность представлена раяимравво-ажявогапи лугажи.
Генетическое строение потаенного профиля и характерные морфологические щш знаки исследуемых шчв, согласно кдассифиваши ГЛ.Добровольского (1957,1958.1968) отвечшзт данному тип;.
Основное сотгйпжяття лягУ>т»
]]арря1т г^я-и^ _ литературный обзор. Приводится обзор развития взглядов ва понятия "дуговая почва" и "луговой процесс*. Их изучению посвящены работы С.С-Неуструева, 1916; В«Р.Вшгьямса, 1919} Я .Н .Афанасьева, 1922; .1 .И .Прасолова, 1927; С А.Захарова, 1927; ВД.Ковды, 1946; И.ИЛдпсшша, 1949; Д.Г.Виденского, 1955; ИД .Герасимова, 1955; Г3»Добровольского, 1957,1968. Согласно современным цредставленкям, луговой процесс развивается под травянистое растительности) в условиях атмосферного и капиллярно -грунтового увлалнения и характеризуется накоплением гумуса, био-гешо-аккумулгруешх элементов ж гидрогенной аккумуляцией элементов из хрунтовнх вод.
Исходя из анализа литературы последних лет, следует считать, что аллювиальные луговые почва б таеяао-лесной зоне образуются в результате сочетания аллювиалЕдо-оедаиентадаонного процесса со сд едугщими-5Ш:
I. Еиогенно-еккумулятивнне (дерновнй процесс — гумусоойра-зованке игумусонакопленае).
2; Гидрогеннне процессы: а) огаеение; б) срудененне■ (охе-лезнение).
3. Цроцессн перемещения тонких. фракций' (лессивах).
Несмотря ва наличие специальных исследований лугового процесса, до настоящего времени не выявлен диапазон экологических условий, в которых■дааннй цроцесс осуществляется* --.-■-
Во второй главе, о цель» определения методологической осно-
sa работы, рассмэтрено понятие "ахолого-генетжчесюос" особекнос-те1, исходя хз работ В .В .Докучаева, 1886; А »А »Роде, 1947,1971; Н<-Ь.1^азовскоЗ, И.П .Герасимова, i960; В.Р.Волобуева, 1963,1976; Л.ОЛСарпачесвского, 1972; ВЛ.Ковдн, 1973; И.П.Герасимова, 1975; Д.С .Орлова, 1975; Одума, 1975; Д .Г.Звягинцева, 1977; к Л .Воронина, 1979; Г.ВЛо<$ровольаЕОГО, 1957, 1958, 1968, 1975, 1984.
Показано, что задача аваля за генетической сущности исследуе-жс почв лг"™1^ решаться в аспекте изучения сочетаний ашшвиаль— но-с едиментацнонного процесса со специфгшаш .етя лугового процесса элементарными почвообразовательными процессами.
Чтобы иайтк объяснение генезису свойств, необходимо доследовать те современнее условия, которые руководят вше текущими процесса»« в почве, а также s прошлое по&щ*
Далее в паве ошеанн методы исследования.
В полевой период проложены почве нно-геошрфологичвекне про-фвжв, пересехапдзе пойму от уреаа воды к террасе. Изучена высотная характеристика элементов рельефа, приуроченность исследуемнх почв к элементам рель ©фа, взаимосвязь почвы х р а стительно сти. Из опорных разрезов бвяя отобранн почвенные образца дая химических анализов, микроиорфологнческих исследований, дхя изучения особенностей азот$нхацхх; произведена отбор и отмывка корней через каждые 10 см на глубкну жг цроникновепия (Родин, Баажжевжч,1970). Количественная учет корней выполнен ш штоду Шалвта U.C. (i960). Для учета биологической проДktjcbhocтн лугов на территории , прилегающей х кандому опорному разрезу, бвхх заложена пробные шо-■ВАок в трехкратной повторно сти.
В полевое период произведено определение биологической активности почва по накоплению аминокислот на льновом полотне, по-.
неценном в почву (Цингустен, Петрова,1963), и плотность мезофау-ны ив то дои почвенных раскопок поЫ .С .Гилярову (1965). Определение видового со става доздевш: червей произведено ш определители Т.СЛережъ (1979). •
В лабораторных условиях бали выполнены анализы некоторых физических и химических свойств почв.(.гранулометрический состав,. гумус, азот, кислотность, сумма обменных основания, степень насыщенности основаниями, подвижные фэрмц соединений основных элементов питания растений) по - методикам, изложенным в работах Е.В.Арикушкиной, 1970; Н.АДачинского, 1958; АДЛадшиной, 3 .А .Корчагиной, 1Э73. Исследованы формы соединений железа (валовое , по Тамму, по Мераи Джексону, по Баском5у), исследован групповой и фракционный состав гумуса по ыэтоду II .В .Тюрина в модифа-каиии В .В .Пономаревой и Т.А .Плотниковой (1975). Минералогический -состав Знающе менее 0,001 мм, выделенных по методике Н.И.Горбунова (1971) исследовали с помощью рентгенди1|рактометрического. метода (Градусов,1967). Минералогический состав фракций крупнее 0,005 мл исследовали о поющью элекгрокномиргроскоцичесщж) метода.
Описание шлифов производилось по - методикам, разработанным советскими ишфоморфологаш (В Л.Парфекова» В .Авилова, 1962, 1972).-Все термины употребляется в соответствии с теш значениями, которые определены в методической разработке "Методическое руководство по шкроюрфолоши почв", ред. проф. Г.В.Добровольский,. 1983.
Названия почв дани в соответствии с классификацией аллювиальные почв, разработанной ГЗДоброгольским■ (1957,1953,1968).
2мл onsve-C- <Lv<l-
Уеловия почвообразования районов исследования охарактеризованы в третьей главе. Иэ таблЛвидно, что по условиям почвообра-
з-нц
эования долшш средних течений рек Москвы, Каты и Оби ишепт некоторые сходные чврты. Это и не удивительно, поскольку объекты исследования находится в одной биоклиматической зоне.
Вместе о тем мажду ниш есть к определенные различия: в сумме активных температур воздуха за год, продолжительности периода биологической активности, что оказывает влияние на продолжительность периода вегетации растений, на цроцессн гумуоообра-зованая и гумусонакопдения, на протяженность микробиологических процессов, на плотность почвенной ыезофауны; Таюэ наблюдаются различия п в составе растительных ассоциаций, что оказывает влияние на различия в биологической продуктивности, на процессы гуцусообразования и гумусонакопления. Существенно различие в режиме половодья. Согласно классификации В.К.Прага (1969), река Москва относится к вратко поемным рекам (в настоящее время зарегулировала системой плотин л шлюзов канала емЛенива), Каш - к среднепоеыным, Обь - к долгопоемнда. Воспользовавшись нетодакой анализа разливов в пойме Л.НДлексеенко {1373) мы построили ipa-^ск колебаний уровней вода в Камской и Обской пойшх за 1955 -IDS3 гг. Исхода из трафика среднего паводкового года установили дату затопления и освобождения от воды высотных уровней поймы, г. глторыы црдурочеяы исследуекне почвы, а следовательно и продолжительно сть вх затопления* Луговые почва Камской поймы, расположенные па высотах 3,3 - 3,50 и над средюш многолетним уровнем воды в реке в ыежень, заливаются на срок от ЗХ до 40 дней, почвы Обской поЛмы, расположенные на высотах 2,80 - 4,20 м, заливаются на срок 62-81 дней, В Обской долгопоемной пойме откладывается более тязелнй шитовЕ:', что и определяет хранудометри-чесглй состав почв. Более тязедьД гранулометрический состав, в
Тайюща X
Характеристика условий образования аллювиальных луговых пота в поймах средин течений рек Шскви, Камы, Оба
Гссвзорецкая пойма
Камская пойма Обская пойма
Годовая суша активных (вше 10°) тешератур воздуха 1900-2000° 1700-1900° 1600-1700°
Продолжительности периода биологической активности (да.) 120-130 110-115 100-И0
Количество осадков за год (мм) ,
525-550 ' 475-500 '" " 400-450 -а
• I
Характер аллювиального процесса очень слабый слабый интенсивный
Относительная высота опорных разрезов над средним многолетним уровней води в реке
■ в ыежень (и)
3,20-0,40 3,30-3,50 2,80-4,20
Глубина почвенно-грунтоаш вод {-си) 100-120 120-130 ' 140-160 ■
Растительная ассоциация
*
ДЕСМВОСТО- ЛИС0Х90СТ0- острооссково-
разнотравная разнотравная канао в вчнлково-
разкохравная
Табгсхп 1-а
Состав поч£сннс-груятоФ1с: 2 речпцг год
СЗраэчц болн остаток, мг/л Осгюя щелочность, нг/л у++ Г8++ + —
гт-экв на I л
Вода р.Ми 211 7,8 247 1,64 0,22 0,10 0,20 _
Почвенно-щкго-вая Еодр р.7 131 5,3 74 0,52 0,18 6,80 0,02 0,01
Потаенно-грунтовая вода р.10 II? ' 7,г 102 0,53 0,24 3,10 0,02 0,01
Вода р.Мосяеы 257 7,5 219 1,94 0,73 0,10 0,20
Почвеино-грунто-вал вода р.2 130 7,0 123 С,59 0,20 4,90 0,02 а
Вода 234 7.0 203 1,12 0,53 0,10 0,20 1
Почпенно-грунтовая вода р. 12 1-Й 5,4 62 0,36 0,12 1,60 0,02 0,01
cbod очередь влияет - на водно-воздушнне свойства пота в приводит к сниханво доли разнотравья в растительных ассоциациях* Степень половодья оказывает влияние па гидрогенные процессы, на время воздействия почвенной <5йоты и т.д. Различия в составе почвенао -грунтовых и речных вод также оказывает влияние на различия в хи- • мнческом составе и свойствах почв гумуса, соединений железа. Разница стояния хрунтовнх вод оказывает влияние на гидрогенные процессы.
На характер аллювия оказывают влияние особенности геологии долин. Москва река в средней течении врезается в дочетвертичннэ породы и местами разшвает известняки карбона, глины и пески три и меда (Григорьев,1981).
Аллювий Каш формируется за счет размыва предгорных территорий Урала, сложенных мелкозернистыми пескам, обогащенными алевритовыми в глинистыми фракциями (СементовскиЙД955).
Аллювий Обской поймы слагается в основном за с чет размыва -четвертичных отложений, представленных преш^щэственно суглинками и супесями, переслаивающимися глинами и песками (Западно-Сибирская экспедиция кафедры географии почв £-та Почвоведения 137, 1971 г.)
Б четвертой главе рассматриваются свойства я процессы, фор-шрущие профиль луговых почв, .
Морфологический анализ позволяет установить, что исследуемый почвам свойственно наличие признаков ясного оглеения о 35 -40 см - доя Обских почв, с 20-25 - для Москворецких в Камских. Признаки охелезнення проявляются с 10 см. Процессы ожелезнения в. аллювиальных луговых почвах Обской пойш морфологически выражены слабо. Хорошо оформленных конкрешй практически нет. Наблюдается
шпене мелкие рхаво-охрзстне округлые или в виде трубочек новообразования, которые отмечаются как в неоглеенннзе горизонтах! так и в горизонтах с признаками оглеения. Процесс окелезнеши четко ввдажен в почвах Шскворецкой пойлы. Б горизонте В1 иаб-•людаются крупные темно-бурые и твердые конкреции* Видимо, к этому горизонту приурочена зона окисления. В аллювиальных луговых почвах Кашкой поймы конкреции приурочены также в В1 горизонту, во здесь конкреции более мелкие, чем в Москворецких почвах и их значительно меньше.
По гранулометрическому составу црофиль каздой почвы слоистый, что унаследовано от слоистости аллювия. Поэтому судить о перемещении тонкодисперсных фракций по профилю, если дахе оно и происходит, по данным трануломезрического состава очень трудно.
Согласно данным 1рануломв1ричесюого анализа, общим для всех исследуемых почв является суглинистый состав с преобладанием фракций,ила и крупной пыли, цричем, в Москворецких почвах группой пшш больше, чем ила.
Основное различие в гранулометрическом составе рассматриваемых почв сводится к заметно большему содержанию (физической глины в Обских почвах, наименьшему - в Москворецких.
В соответствии с различием факторов почвообразования, химические свойства исследуемых почв также значительно варьируют. По
(й.
химический свойствам почвы Обской поймы характеризуются средне-кислой реакцией в верхней части 1фо$иля (рН^0 - 5,8; рВ^^ *> — 4,в). С глубиной реакции йочв очень постепенно снижается, переходя в слабокислую (табл.2).
Аллювиальные луговые почвы Москворецкой поймы имеют нейтральную реакцию по всему профилю — €,2-6,8; рВки => 6,0-
Тайтаца 2
Характеристика хишческиг свойств почв
£ Горизонт, Обменные основания Суша об-
разреза глубина, cu I%,0 Ca*" 1 M^ мгьэкв/ГОО г почва менных оснований
7
Со^Я)
10
и
(Затлел)
aJ
AI BU-
ti ч
ш
Слг
kJ/Al AI
BI jf B25-СлГ
ti AI BIy B2Í"
car
0-8 8^1 21-67 67-100
0-10 10-40 40-70 70-02 92-139 139-184
59-78 78-121 I2I-I7I
0-6 6-23 23-68 68-110 H0-I20
6,0 61 6,1
S fi
4.3 4 4 4 4
4.4 4 7 4.8
4,6
44:? 4 8 4^9 5^5
4,1 41
4 3 4 3 4 7
6,6 6 7 6 8 6,9
5,5 5 8
5 9 6,1
î'% 6,3
5,8
H
6.7
6.5
6 6
7.0
4.6
4.7 4 8 4 8
5.1
35,6 84,9 34 9
32.0
19.2
16.1 16,2 II',7
13.3 14,9
21,3 20,6 19,2 14 7 12,1
17,2 16,7 11,0 10^2
13,4 13 5 13 3 13 ;з
8,9 8,1 9,9
9.5 5 3 8*5
6,9
S;i !;?
8,2
7.6 9,2 7,4
49.0 48 4 48 2 45*3
28.1 25,2 26,1 21,2 18 5 23*4
30.2 28 7 25 5 23,0 18^8 2*9
25,4
24.3 20 2 17 6
Характеристика хшичесхш свойств почв
Таблица 2-а
1 разрева Горизонт, глубина, см Гидролитич. кислотность в кг-эта/ ;00 f цо^рн Степень Еасщэвнос-Tz основания™ Азот гвд-родиэуещй в ыг на IÇ0 Г ПфЧЭН Р205 в кг ва 100 г П0ЧВН KgO обивший в кг па 100т дочвн
2 и AI Bit, B2Ê- 0-8 8T2I 21-67 67-100 . 1,84 1,28 0,77 ом 96,36 97 42 98 43 98-61 19,7 . 19 6 12 6 9,3 22,6 22 I 20|9 25Í0 ' 9,2 8,7 7 6 6,9
7 Û 11 АВ4- BlJ- вго- СлГ 0-10 10-40 40-70 70-92 92-139 139-184 .4,32 4 82 S® 2 80 2^51 86,67 83,94 üíS 9,0 9,0 6 3 6 2 41° 17,7 27;5 2719 Щ П,3 14 4 14 4 16 5 isli
10 ¿/AI AI Afif BI frig í-СлГ 0-10 10-39 Э9-59 59-78 78-121 I2I-I7I 5,23 4 71 2,21 2 74 I 70 0¡53 85,24 85 90 92 ce 89,36 91,71 82,15 - 8,8 8 9 7¿ 5Д 3,6 22,6 24 4 26 5 27¡6 25,0 10,9 10 5 W'î
Е f AI Blfc-B2fr-CjcÏ 0-6 6-23 23-68 68-110 110-120 3,03 2 80 2 43 I 87 I 61 90,36 90 70 90,52 91 68 13,4 13 4 nji 5,6 18.4 13,8 12 9 17.5 Ii 8 'Л 7Î3
6,2). Суша поглощенных оснований значительно долее высокая,чем
в Обских почвах. . ,, ,
íp-
Почвы Камской поймы характеризуются кислой реакцией ípHj^o - 4,7-5,1; p%3j - 4,1-4,7).
Все исследованные почвы обеспечены основными элементами питания. В Москворецких почвах более благоприятные условна азотного питания растений { до 19,7 иг на 100 г почва), чей в Камских (до 13,4 иг на 100 г почвы) и Обских (до 9,0 мг на 100 г почва). Накопление гадролнзуемыг соединений азота определяется не только выраженностью процесса гумусонакопления, но и гидротермическим режимом. Обские почвн немного богаче подвижным фосфором (до 27,9 мг на Х00 г почвы), относительно другое исследуемых почв* Поступ ление фосфора в пойменные почвы происходит преимущественно в сос тавв взвешенные частиц аллювиальных' наносов. Все исследованные почвы сравнительно хухв обеспечены подвижным калием, чем азотом к фосфорои. Более тяжелые по грану ломе триче скому составу Обские почвн несколько больше обеспечены обменном калием (до 14,4 мг на 100 г почвы), чем Камские (до 9,6 «г на 100 г почвы) и Иоскворец кие.
Самыми устойчивыми дензнаками аллювиальных луговых почв, развивающихся в долинах рек Москвы, Камы и Оби в пределах южной тайга ■ являются обеспеченность основными элементами питания расте ний, высокая степень насыщенноста основаниями я преобладание кальция в составе обменных катионов.
Цинералогический состав фракций крупнее 0,005 мм показал, что общей чертой всех исследуемых луговых почв яв-
ляется резко выраженная обогащеннооть кварцем (74-80Í). в значительных количествах наблюдаются такие полевые шпаты, более всего
- 14 -
обогащены aus Москворецкие отдояенжя (BJC),
Отличительной особенностью Москворецких отложений является наличие карбонатов, которые отсутствуют в Камских и Обских отложениях; вроме того, в Москворецких почвах значительно меньше сягд (3Í) относительно других, особенно Обских (13#)'отложений.
Наиболее распространенный минерал тяжелой фракпзи - эшедот. Значительно меньше роговой обманки, сфена, ¿раната, рутила, рудных минералов, а также хлорита.
Помимо минеральных зерен, в отложениях, слагаздкх аллювиальные дуговые почвы, содержится довольно много растительных остатков.
Основными компонентами илистой фракции, как вытекает из рентгендифрактограшы, являются каолинит; илдит и лабильнне силикаты, присутствующие в пропорциях - 44:23:33 - дня Москворецкой поЕыы; 24:22:54 - для Камской пойш; 29:23:48 - для Обской поймы. В Москворецких аллювиальных дуговых почвах наблюдается снижение содержания монтмориллонита и наличие вермикулита. Для Камских почв характерно присутствие почвенных хлоритов, тогда как в составе глистой Фракция Обских к Москворецких почв был обнаружен -только собственно хлорит.
Особенности гумусного состояния почв характеризуются следующими чертами:
I. Во Есех. аллювиальных луговых почвах долин рек Носквн, Кама х Оби отмечается значительное содержание гуцуса (5,3-9,9$), чему способствуют благоприятные водный к питательный режимы этих почв, обеспечивахщий развитие разнотравно-злаковой растительности; в полгумуоовнх горизонтах происходит резкое снижение содержания гумуса, а ниже по профщда его количество постепенно уиеньша-
ется.
2. Распределение гумуса в профиле почв в общей определяется. содержанием корней. Резвому падению содержания корней на глубине 30 см соответствен резкое снижение содераания гумуса в почвах.
3. В составе гумуса данных почв выявлены следующие эаконо- . мерности: процесс гуыусообразования а почвах Оби сопровождается накоплением фульвокислот. Гумуоообразование протекает здесь.в условиях длительных весенних половодий, которые вызывают временное переувлажнение и развитие в почвах восстановительных процессов. Избыточное увлажнение приводит к ослаблению интенсивности Процессов минерализации органических веществ. Уменьшение биологической активности сказывается прежде всего на судьбе неспецифических и более простых гумусовых веществ, интенсивность разрушения которых снижается. Это приводит к обогащению гумуса периферическими боковыми цепочками (Орлов»1974; Фокин,1Э75) и в конечном счете к увеличению доли фу ль боки слот и бурах гумивовых кислот в составе гумуса.
Состав гумуса аллювиальных луговых почв Шскворецкой поймы относится к фульватно-гуматному типу в верхней части профиля, нижняя часть профиля (ниже 20 см) имеет гуматно-фульватный состав гумуса.
Гуыус исследованных почв Камской поймы является гуматно-фу-льватным в верхнем горизонте и фульватным - в нижележащих.
Что касается отношения Сгк и Сфк, для всех почв оно сужается вниз по профилю.
4. Согласно данным фракционного анализа, общей чертой всех луговых почв является преобладание в составе гумавовнх кислот наиболее центральных гу меновых кислот, связанных с Са (фракция 2\
Особая роль Са в связывании гуииновых кислот в сложные вы-сокоустойчивне оргапошн ералъныа соединения отмечалась Конововоа Ц.Ы. (1969)* Поскольку хтрунтовые в паводковые воды относятся к гидюкарбоватво-кальциевому классу, то образование гуматов кальция вполне объяснимо.
Процесс аккумуляции гумуса наиболее сально выражен в почвах Москворецкой поймы.
Большая продолжительность восстановительных условий, кислая реакция, невысокая биологическая активность замедаяют гумификацию и минерализацию растительного материала и способствуют образование гуштно-фульватного гумуса в почвах Каш и Оби.
На участках пойм у опорных разрезов изучена первичная биологическая продуктивность. Общим для всех исследуемых растительных ассоциаций является: I) преобладание подземной фитомассн над надземной, причем наибольшая подземная фитотасса отмечается у растительных ассоциаций луговых почв Обской поймы, наименьшая -у Москворецких. Как отмечает ДД.Гришина (1974). доля корней увеличивается ори ухудшении условий произрастания; 2) распределение корневой системы растений ш профилю шчв носит определенный характер. Наибольшее количество подземной фитомассы сосредоточено в самзм верхней 10-сантиметровом слое почвы.
Для суждения о биологической активности луговых почв исследовал, количественный состав аминокислот по накоплению аминокислот в льняной ткани (Чишустин Е.Н., Петрова АЛ.,1966), такхе проведен количественный учет почвенной мезофаунн методом прямой разборки проб почвы по Ы.С .Галярову (1965).
Суммарное количество нингидринаоложительных веществ (аминокислоты и белки) в дрогшее почв постепенно убывает о глубиной.
Однако кс содержание различно. Так, если в горизонтах Л/ и В почвн Обской пойма содержалось 179 и 129 мкг аминокислот на I г ткани соответственно, то в тех же горизонтах почв Москворецкой поймы - 238 и 265 нкг/г тканк.
Из этого следует, что аллювиальные луговые почвы Москворецкой поймы обладают большей активностью микробиологических процессов , чем Обские.
Вся мезофауна аллювиальных луговых почв сосредоточена в сдое 0-10 см.
Наибольшей плотностью мезофауны характеризуются Шскворецкае почвн (856 экз.,на-1 & - средняя из трех проб). Дня Камских почв этот показатель значительно меньше - 130 экз. иа I i?. Почвы Обской поймы отличаются минимальной заселенностью почвенными беспозвоночными (29 экз. на I iP).
Наибольшая биошсса беспозвоночных отмечается в луговых почвах Москворецкой поймы (НО гЗначительно меньшей биомассой характеризуются почвы Камской и Обской сойм (7,4 и 6,1 r/i? соответственно).
Количественно во всех исследуемых почвах преобладают дозде-вые черки ( Lumbrlcldee >. В пойме Оби обнаружен только один вид доадевиков ( Sísenla nordenekioldi ). В почвах пойми реки Москва найдены Lumbricue rubellua Hicodrilue гояеиэ . В ПО&ле Каш Обитают Dendrobaena oct&edra.
Доздевке черви составляют основную биомассу мезофауны. В аллювиальных луговых почвах Поскворецкой поймы она представлена богаче качественно я количеств шгьо. Это связано с более легким гранулометрическим составом Г.оспБорецккх почв, менее кислой их реакцией; более дяптелышм петаодом биологической активности.
- 18 -
Из биологических показателей была определена также интенсивность азотфиксации. Объем несииЗиоткческой фвхсапди оцеаен-по косвенному: ueioj? измерений азотфиксирулщей сшсо<Зиости, основанному на восстановления ацетилена■в этилен азотфиксируивдми микроорганизмами (Ы.М.Умаров, 1Э82).
Полученные данные свидетельствуют о том, что более высокая активность несимбиотяческой азотфиксаоди присуща Москворецким i почвам, где она составляет 8,3-8,6 x I(T^ мг азота на кг почвы, в час, фиксация азота в Обских почвах почти в два раза ниже (не цревншает 4,9 х мг азота на хг почвы в чао, а в Камских - имеет еще более низкие значения {2,9-3,9 г К)*4),
Характер изменения аэотфиксацни по профилю одинаков - для всех исследованных почв: - максимум приурочен к верхним горизонтам, где сосредоточена.основная масса корней.
По результатам проведенных исследований, наибольшей биологической активность» характеризуются аллювиальные луговые почва Москворецкой пойма.
Мвогюи авторами отмечается, что одной из важнейших особенностей пойменных почв лесной зоны является интенсивная миграция железа, которое является типоморфным элементом пойменного почвообразования-в таежно-лесной зоне.
. Для изучения груш и форм железа, согласно схеме С.В.Зонна (1981) наш определяюсь железо валовое, по Цера-Дааксоиу , по Тащу, по Васкоыбу*
Согласно результатам химических анализов, .наибольшее содержание валового железа наблюдается в Обских почвах (до7,5?),.В: Иосхворещсих - да в Камских - до Различия в содержании железа.обусловлены различиями почв по гранулометрическому;соо-
таву, содержанию жалоза и аллювияв др.
Наибольшая стабильность в распределении валового железа по профилю наблюдается в почвах Москворецкой пойад. Црофили Обских и Камских почв несколько больше дифференцированы по содерзашго валового келеза. Здесь отмечается некоторое повышенное его содержание в горизонте AI по сравнению с вышележащим горизонтом Д|/, а затем идет уменьшение содержания валового железа вниз по профилю.
Имеющиеся результаты позволяют предположить, что в исследуемых почвах идет миграция железа не только снизу вверх, ко существуют периоды о обратимыми направлениями миграции. Такое направление отмечается, например, Н.Г.Зцршшы и ЭЛ.Корвблдаом (1Э62) в почвах верхнеамурской поЕмы.
Не силикатное железо является цреобдадавдей формой железа в профилях исследуемых почв (среднее и шеокое содержание по градации Л .А .Картиовой (1Э79). Высвобозденле калеза, по шенив СЗ.Зонна (1979) связано с переувлажнением, так как при атом происходит усиление выветривания минералов.
Среди свободных форм соединений железа в верхних ожолезнен-кых горизонтах всех исследуемых почв преобладает аморфное, не связанное с органическим веществом. В ншашх, наиболее оглеен-ных горизонтах, увеличгаается доля о кристаллизование го пелеза, количество которого постепенно нарастает о гдубшгаС но мере усиления отепени оглеешюстп гочв. Такое распределение по пройда) форм несплпкатного яачеза связано с накоплением в
верхних, наиболее аэрируемых горазонтах, растворимых соединена!: этого элемента, цриносигаЬ: с пашдкопкьгн водами, а также перемещением вверх с восходящая растворами н: ^^лео подш^ных форм
соединений железа из шгнкх слоен почв; где в результате развития восстановите льни процессов' происходит активная мобилизация железа (Веригина, Завалнпги» .1аасиыяк, .1940; Ковда,,Зишвец, Аа-числавская, 1958; Ливеровский, Рубцова, -1959;. Знрин, Коряйлш,. 1962; ¿юбровольсгай л др., 1953; ЗаГделылан,.Оглезнев, 1963;, ЗаРдолькан, Нарокоса» 1978;; Добровольский а др., 1978).
Необходимо отметить, что кадаавдм окрасталлшэованного.зсэле-за ваблвдается в оглеенных горизонтах аллювиальных луговых почв Москворецкой лой-щ» Это связано с тем, что дри ослаблении паводкового резкма образуются преимущественно четко оформкешше конкреции, в которых значительная:часть железа находится в форме*ок-ристадлызованных, менее гидратированных соединений.
Плотпш, хорошо обособленнао новообразования соединений железа указпвают па периодичность грунтового ш новерхвостного пе-реувг^згения почв. Снл сосредоточены на границах смены преобладания восстаноЕительяых и окислительных условий почвообразования (Г.В.ДобровольскаС и др., 127В).
Анализ щсрошрфологнчсс1~1гх особенностей исследованных почв покаэь-зает, что аллювгально-седпментацаонный процесс наиболее ярко.выражен в почвах Обской поЙыы.В шлийах почв по.никроскодок этот процесс ясно виден по горизонтально Г: глпфо слоистости почвенной массы.
ГумаОшйщия сильнее всего варазхева в почвах Шскворешсой пойш. В них менее всего детрита, гу^са типа "модер". - Это объясняется более даательнш.; периодам биологической активности, благоприятной реакцией среды; небольшой цродолкитолыю егьа вос-станоЕптельних условий. При ослаблении; паводков (Обь-Т\аг.:а- Москва)'усиливается минерализация п гушфпсапля органического во^ост-
ва, содержание нераэложквшихся, ожевезнешнх остатков уменьшается, появляется значительное количество мягкого тонко дисперсно го гумуса в виде отдельны! частичек, соединенных в сгустки или агрегаты.
Степень выраженности гцдрогенной аккумуляции веществ в исследованных почвах различии. С усиленней степени гидромор$изма уменьшается степень сегрегации и уплотнения железистых новообразований, она приобретают более расплывчатые формы.
В Москворецких и Камских почвах явно вцраденных натечных форм глин выявить но удалось, здесь преобладает пленочная форма глин; в Обских почвах заметны пленка и натеки глин в горизонтах BI и В2.
РНВ QЛН
1. Аллювиальные луговые почвы в поймах рек Шсквн, Камы к Оби характеризуются широким диапазоном экологических условий почвообразования: годовой суммой активных температур воздуха от 1600° да 200<У°, продолжительностью периода биологической активности от 100 до 130 дней, количеством атмосферных осадков от 400 до 550 ш за гол* щюло длительностью половодья до 80 дней, уровнем почвенно-грунтовых вод в меженный период от 100 до 160 см,
О ¿(.¿О
ваоотой местоположения от 3-^39 до и над средним многолетним уровнем волн в реках в межень, суглинистым г гаингстыи гранулометрическим составом аллювия, оеоково-разаотравно-злаковой растительностью о надземной фатомассой от 10 до 60 ц/га.
2. Исследованные пойменные дочвы по своим признакам н
.свойствам относятся к типу аллювиальных луговых почв к характеризуются следущими общими чертами: высокое содержание гумуса
(5,r-I0iS) я схолгай характер его распределения по профилю; обеспеченность основными элементами питания растений (9-20 мг азота, 13-27 иг фосфора, 8-14 иг калия); наличие признаков ясного огле-екия с 35-40 см - дня Обских почв, о 20-25 см - для Москворецких и Камских; наличие признаков ожалезнения с 10 см для всех исследуемых почв; высокая степень населенности основааияш и преобладание Ca в составе обменных катионов; преобладание несиликатных форм соединений железа (в верхних горизонтах преобладает аморфное железо, в увеличивается доля окристаллизовавного); преоб-
ладание подземной фитомассн над надземной в растительных ассоциациях, раэвивавдихся на данным почвах, наибольшее количество подземной фитошссы сосредоточено в самом верхнем 10-сантимегровом слое почвы; сходный характер распределения по профили продуктивности азотфикацки: максимум приурочен и верхним горизонтам; сосредоточение всей мезофаунн в слое 0-10 см, она в основном формируется из тел довдевнх червей;' сходный характер распределения в профиле почв нингидашположительннх веществ - постепенное убывание с глубиной.
Общей чертой аллювиальных : дуговых почв является сочетание умеренного адгдавиально-седиментакионяого процесса с гуыусонакоп-лением, оглеением и оруденением.
3.. Аллювиальные дуговые.почва Москва-реки, Камы и Оби отражает в своих свойствах различна экологических условий почвообразования в поймах этих рек, расположенных.в разных почвенных фациях южной тайги. Почвы ЬЬскворецкой короткопоемной суглинистой поймы характеризуются нейтральной реакцией (рНд^0 = 6,6;. p^jjj >>6,0), высокой степенью насщевности основаниями (Э6-98#), фульватно-гуматннм составом гумуса (Сгк/Сфк «» 1,05), высокой ак-
тявностью биологических процессов, значительной продуктивностью назешой фитомассы с повышенной долей разнотравья.
Почвы Обской долгопоемной, более холодной и с менее продолжительным вегетационным периодом глинистой поймы характеризуются кислой реакцией (pHjy-, » 5,8; = 4,6), менее высокой степенью насыщенности основаниями, чем Москворецкие (63-86i), гуттно-фульватным составом гумуса Сгк/Сфк « О,76.значительно меньшей активностью биологических процессов, чем Москворецкие, значительно меньшей продуктивностью надземной $итошссн, чем Москворецкие при снижении доли разнотравья.
Почвы Камской поймы по раду показателей занимают промежуточное положение.
4. Наиболее высокий плодородием в поймах исследованных рек таежной зоны обладают аллювиальные луговые почвы с нейтральной н слабокислой реакцией, насыщенные основаниями, содержащие значительное количество гумуса (более 5%) при фульватно-гуиатном его составе, обладающие агрегированной зернистой структурой. Они формируются под разнотравно-злаковой растительностью на суглинистом аллювии, в условиях короткой лжи средней поемности (до 40 дней), цри уровне почвенно-хрунтовнх вод на глубине 1,2-1,6 ы. Эта экологические условия почвообразования а отмеченные свойства должны поддерживаться в мелиорируемых поймах*
-24-
Материалы диссертации изложены в работах:
1. Влияние паводкового режима реки 06« на формирование почвенного покрова поймы. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Мелиорация, использовали» и охрана почв нечерноземной зоны". Изд. «ГУ, I960 г. C.I07 - 108. В соавт. с Афанасьевой Т.В.
2. Диагностика лугового подтипа аллювиальных почв Нечерноземья по маиро- ж ывэоыорфологжческии признакам. Вестник ЛГУ. 1983. Р 15. сер.биология, с. II6-II7.
3. Диагностика лугового подтипа аллювиальных почв таежко-лесной зоны по макро- и мезоморфологическим признакам. АН СССР. Балжирс-кий филиал. Тезисы конференции молодых ученых. 1983. с.122.
4. Роль рельефа в пойменном почвообразовании в условиях длительного половодья. Сб."Проблемы использования и охраны почв Сибири и Дальнего Востока". АН СССР. Сибирское отделение. 1984,С.59-62.
5. Биологическая продуктивность аллювиальных луговых почв таежно-лесной зоны. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Почвы речных долин и дельт, их рациональное использование и охрана". Изд.ШУ. 1984. с.124 - 125. В соавт. с Востоковой Л.Б.
6. Почвенная биота В Д^Г*"^!1"* чдиичяг яуплдиг почв Обской и Москворецкой пойм. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Почвы речных долин и дельт, ях рациональное использование и охрана". Иэд. ЖУ. 1994. с.24-25. В соаут. с Гельцером D.I*.
Пом.. тт. млг л. кот ф. fûrxm
♦тх «. A. (f УЦ.ЧМА iff 147H Тмр«щ 400
Of мм* <3п> №«м» имшмша
МйСЯвЯ&ЫЙЪ 1ШВ, Иосш. JJ». Герат*. W.
TantMtM (fMn I3M> DMOI» им МГУ. Ht КЗ Икш. Лмкши гофм ■
- Груздкова, Римма Анатольевна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1985
- ВАК 06.01.03
- ЗОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ПОЙМЫ РЕКИ ОБИ
- Аллювиальное почвообразование в поймах рек таежной зоны Западной Сибири
- Ландшафтно-экологическая типология пойменных земель Республики Мордовия для оптимизации адаптивного землеустройства и землепользования
- Особенности свойств и режимов почв Москворецкой поймы
- Почвы пойм малых рек Красноярской лесостепи