Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ЭКОЛОГО-ГЕНВТИЧВСКИЙ АНАЛИЗ КСЕРОНЕЗОРФНЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО-ГЕНВТИЧВСКИЙ АНАЛИЗ КСЕРОНЕЗОРФНЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ"

3/331

российская академия сельскохозяйственных наук

ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В, ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 631.**5.11(571.651)

ЧЕРНЯХОВСКИЙ Дмитрий Александрович

эколого-ГЕНВТНЧЕСКИП АНАЛИЗ' НЮЛЛЕВЫХ КСВРОМВЗОМОР«НЫХ ПОЧВ СВВВРО-ВОСТОХА АЗИИ

специальность 03. 00. 27. - почвоведение

Автореферат * диссертации ив соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1995

СгМро- 'г

Работа выполнена V лаборатории эволвцин к »колотим почв Почвенного института ни. В.В. Докучаева РЛСХН.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук В.Н. Наумов

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б.П. Градусов

Официальные оппоненты: доктор биологически* наук,

профессор В.Д. Васильевская

доктор сельскохозяйственных наук В.Д. Тонконогое

Ведущая организация: кафедра почвоведения факультета Агрохимик и Почвоведения сельскохозяйственной Академии им. К.Л. Тимирязева

Защита состомтс^Ц^'995 г. в _ часов, на заседании Специализированного совета К 020.25.01 по спецназъиостж 03.00.37 ^ -Почвоведение в Почвенном институте им. В.В. Докучаева РЛСХН по адресу: 109017, Москва, Пыжевский пер. д. 7.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Почвенного института им. В.В. Докучаева РЛСХН.

Автореферат разослан

1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

Н.Н. Любимова

ВВЕДЕНИЕ.

Предмет завиты. Экология, свойства К генезис мюллевых ксеромеэоморфных почв Северо-Востока Азии.

Актуальность темы. Почвенный покроя обширных территорий с холодным семигумидным-семиаридным климатом к настоящему времени во многом остаётся малоизученным, что, в первую очередь, связано со сложностью объекта. Многообразие биоклнматичесхих формаций в условие* недостаточного увлажнения накладывается на петрографическую неоднородность, что объективно затрудняет диагностику почв и выявление основных закономерностей почвообразования. До 60-х годов территория Северо-Восточной Ьзин была для почвоведов, по существу, белым пятном.

До сих лор внимание исследователей занимали, в основном, почвы с яркими проявлениями какого-либо основного процесса почвообразования . При этом почвы, диагностируемые по проявлениям сложных сочетаний различных ЭПП, рассматривались как "переходные", "нетипичные". Это относится и к нюллевым ксеромеэонорфным почвам, формирующимся на бескарбонатных щебнистых и суглинке то-ще б ни стых субстрата* и не имеющим признаков оглеения. Эти почвы разнообразны по свойствам, имеют различную микроклиматическую и литологическуя приуроченность и весьма слабо изучены.

Наименее изученными оказываются мюллевые почвы экстраконтя-нентальных ландшафтов, находящиеся на стыке степного и альфагумусового почвообразования. В-литературе отсутствуют сведения о режимных характеристиках таких почв или они основаны лишь на эмпирических построениях по данным метеостанций. К настоящему времени нет специальных работ, посвященных влияний состава почвооб-раэухжнх пород на изменение направления почвообразования в колодных ландяафтах с нормальный увлажнением. Описания аккумулятивно-гумусовых горизонтов не всегда достаточно полно отвечает на вопрос о характере этого горизонта - эта общая проблема в почвоведении весьма актуальна для наиболее хЬлодных мюллееых ■серомезоморфных поч»; граничащих с грубогумусовыми.

Кюялевые почвы семигумидных-семиарндных ландшафтов отличаются "нетрадиционными" сочетаниями почвообразующих процессе* -то есть интересны, как феномен. С другой стороны, они обладают почтенной, по сравнению с фоновыми почвами, сеисорностьщ, то есть изменяют свойства при незначительных изменениях совокупности факторов, что позволяет рассматривать их, как прекрасный объект для изучения общих проблей экологии почв.

Ц>^ь рабптц: выявить специфику экологии И гвиезиса мюллевых ■сером*зоморфных почв Северо-Восточной Лэмн.

Задачи исяадкдяам:

1. Изучена* субстантивных, режимных и Факторно-генетических свойств к особенностейещух И'ДС*рбиеэЬиорфных поч» Севе-

ро-Востока Азии.

I. Выявление 1

'''Л

ких показателей изучаемой« почв, которые наи-

Н..Л,

Ина

бол«« адекватно отражают совокупно* действие факторов порообразования.

3. Группировка почв по этим показателям.

4. Определение »кояого-стбстлктивкой ниюс изучаемых почв среди основная групп щебнистых почв областей холодного климата.

Научная новизна. Впервые в холодных континентальных районах Северо-Востока Азии'описано многообразия, изучена экология и генезис щебнистых почв с мюлль-аккумулятнвными горизонтами/ Впервые подробно охарактеризован феномен тундро-степных почв - группы типов, находящихся на стыке Са-иллювиального, метаморфического к альфегумусового почвообразования. Сформулирована концепция определяющего фактора, которая обосновывает конвергенции полиге-иетичных почв в приобретении дерновых признаков. Определено место мюллевых ксеромезоморфных почв Северо-Востока Азия в глобальной общности генетически сопряженных мюллевых почв областей холодного климата.

Практическая значимость. Результаты исследований ногу* битв использованы я создания общей концепции мюлль-»ккумулятивного почвообразования, в создании базовой классификации почв, уточнении региональных классификаций для регионов холодного континентального климата. Новые данные по тундро-степным лаидаафтамг являющимся ре*угнуманн позднего плейстоцена, обосновывают необходимость их выборочной охраны, как памятников природы.*,

исследования. Основным объектом исследований являлись мюлдь-модерные (кратко - ивлленые) почвы на свободно дренируемых щебнистых субстратах, имеющие переплетенный корнями горизонт накопления гумуса, диагностируемого микроморфологичесхк я аналитически как мыль или кюлль-модер, я не ямеюцие ясно выраженных признаков накопления наземного органического вещества. Почвы формируется под различными хсеромезофкткынн травянистыми и кустарничковымя сообществами, лишенными древесного яруса. X таким почвам в исследуемых районах относятся:

- обширная группа туидро-степных почв на »яюво-деиювии кислых бескарбонатных слабометаиорфиэироиаяиых алевролитов и песчаников, а также щебнистой норене кремнистых псаммито-алевролитов и гранодиоритов,

- альфегумусовые- дерновые на элюво-делювии гранитов,

- грануземы дерновые на суглйимсто - щебнистой морен* плие-' отнпных лнтокрнсталлокласткческнх андезитовых туфов,

- степные хриоаридные. на влюво-делювии кварцевых песчаников.

НЗТОДМт В работе используются результаты собственных полевых и стационарных наблюдений, морфоописаний разного уровня 56 профилей почв, физико-химических определений и рентгеноструктур-ного анализа (в том числе каменного материала). На базе стацио-. нара Абориген НБПС ДВО РАН (верховья Колымы) в течение бесснежного периода (с мая по сентябрь) 1991г. на различных элементах

рельефа проводились наблюдения за режимом влажности и окисли-*•льно-восстановитвльнык потенциалов поверхностных горизонтов мыль-модеркых почв. ' Одновременно брались пробы на наименьшую и полную влагоенкость, влажность _ разрыва капилляров, обненную кислотность и обманный алюминий. Эти^ наблюдения велись с промежутком около 15 дней; образцы на влажность брались в 32-х кратной, на наименьшую влагоенкость - в 12- кратной повгорностн,

Для описания и количественной оценки фактора почвообразую-щих пород использовался метод Градусова (1995), распределяющего различные петрографо-минералогические разряды экосистем по баллам потенциальной экологической изменчивости.

Для решения задачи изучения совокупного действия факторов почвообразования применялись различные методы многомерной математики и их сочетания (в компьютерной обработке), позволяющие выделить ведущие показатели, являющиеся факторами статистических различий. Под факторами статистического различия мы понимаем совокупность конкретных показателей режимных, факторно-генетических и субстантивных свойств самих почв.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной конференции "Эволюция почв и почвенного покрова в связи с изменениями природной среды" (Пущине. 1992), Ученом Со-•вете Почвенного института им. В.В.Докучаева (1993), совместных заседаниях отделов генезиса, географии и классификации почв, минералогии и микроморфологии почв и экологии и эволюции почв Почвенного института им. В.В.Докучаева (1993, 1995).

Публикация. По теме диссертации опубликована 1 работа, 2 находятся в печати.

Структура р объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы. Диссертация содержит 139 страниц машинописного текста, включющих 7 таблиц, 14 рисунков и списка литературы, состоящего из 133 наименований, из которых 19 иностранных авторов.

Кроме собственных материалов, в работе используются также: данные Д.И.Бермана (общие сведения об экологии тундро-стелных ландшафтов, геоботаническне описания, энтонофауна), Л.В.Алфимова (значения тепдообеспеченкости и сведения о снеговом покрове), И.Б.Грквкаи (состав и активность микробной Сиоты), К.Е.Пустовой-това (морфоопнсания и рапределение по профили опаловых и карбонатных кутан иллювиироваиия). Петрографические описания прозрачных вямфов' выполнены в Северо-Восточном комплексном науч-но-нсследовательскок институте, Нагадан; в Московском Университете при участии С.Н.Седова, О.В.Парфеновой, К.Н.Щербаковой, П.В.Ростовцевой. Активное творческое участие принимали: Н.И.Бе-лоусова, Д.И.Берман, Т.А.Востокова, Д.В.Комювков, Н.Г.Ковалев, Х.В.Пустовойтов, С.Н.Седов, И.А.Соколов, В.О.Таргульян, и др. Всем перечисленным друзьям и коллегам, автор выражает глубокую лрнэи ател ьност ь.

Особую благодарность автор выражает Е.M.Наумову я Б.П.Градусов v , терпеливо н последовательно осуществлявших научно« pyto-водетво, без участия которых этот труд не был бы завершен.

ГЛАВА 1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.'

Исследования проводились на Северо-Востоке Азии: стационарные и полевые - в верховьях Колымы (среднвгорья хр, Сольной Ан-начаг и правого борта долины р. Берелёх) и полевые - в Центральной Чукотке (Чукотское нагорье, бассейны рек Больиая Осиновая л Белая ).

В раздела* "Рельеф" и "Почвоо$ра?уюац? породы" дается характеристика литоло го-геоморфологииее*ой основы района исследований (Яно-Чукотская горная страна). Основное внимание уделено описанию двух наиболее важных тектонических структур Северо-Востока - Яно-Колымекой мезозойской складчатой области и Охотско-Чукотскону вулканогенному поясу. Первая нэ них в изучаемых районах слагается структурами осадочных мезоэоид (мшоложем-ные формы низко- среднегорного рельефа), нарушенных гранитными интрузиями системы хребта Черского (альлинотнпный среднегорный рельеф) и преобразованных квотактонкчесхнмн движениями, денудацией, деятельностью ледников и «розненным врезом. Вторая представлена в районах исследований вулканетплутоническим комплексом поздненезозойских-кайноэойских гранитопдо» и меловых эф-фуэивов (выположениые формы низко- средиегориого рельефа), осложненных сочетаниями с кремнистыми осадочными породами субконтинентальных моласс, нарушенными и частично, переотложеиными поздними оледенениями.

Климатические условия больвей части изучаемой территории резко континентальные. Очень холодная зима в долинах и котловинах, где с конца ноября по конец февраля суточные температуры воздуха держатся около -40 . На открытых местах значительно теплее; суточные температуры ниже -35 бывают там редко, хоти с декабря по нарт могут быть морозы до -55 . В Июле лишь в некоторых квотах суточная температура воздуха превышает 15 С. Продолжительность безморозного периода достигает двух месяцев. Преобладает пасмурная н облачная погодви Осадков выпадает мало < 120-170 мм. эа лето н 300-350 ни. в год) и относительная влажность воздух я после полудня становится иекьие SOI. Коэффициент увлажнении по Иванову 0,7-0.8 (ноль) характеризует семягумидный-семнаркдный характер климата.

Северная часть исследуемого региона (Чукотка) находится на границе с арктической домой. В связи с этим климат изучаемых районов Чукотки холоднее, а годовое количество осадков неньае, чей в верховьях Колымы,

Наибольшее внимание в разделе уделено описанию. Факторов (влажность, снеговой покров, абсолютная у высота, . экспозиции, усяович дг-рнака, сомкнутость растительного' покрова, ветер, тек-

пературные инверсии), ответственных за микроклиматическую дифференциации ландшафтов Субарктики. Подчеркивается, что наибольшие различия в микроклиматах наблюдаются для приземных слоев воздуха и верхних слоев почв. Максимальные амплитуды колебаний температур, усиливании« эффект общей континентальности климата, достигаются иа сухих безлесных выделах, то есть в ландшафтах, характерных для изучаемых нами почв.

Растительный покров в верхнеколыкекои районе изучения представлен преимущественно лиственничними редколесьями. Значительная высота местности и сильно расчленённый горный рельеф обуславливает формирование трех растительных поясов: гольцового (горно-тундрового), подгольцового (переходного) и лесного (гор-но-тавжного). В бассейне р. Осиновая растительность представлена в основном в яакдыафтак арктических и горных каменистых пустынь и горных тундр (кустарничково-ливайниковых, нохово-лишайниковых, моховых) в сочетании с зарослями кустарничков и стелющихся деревьев (кедровый стланик, ольховник).

Фитоценозы редколесий в подгольцовом поясе верховий Колымы весьма неустойчивы и обладают тенденцией к перестройке по тундровому типу даже на высотах ниже 800 м. На полого-округлых увалах с хорошо развитым' мелкоземисто-щебнистым покровом, на месте гарей по кедрово-лишайниковым лиственничник рединам распространяются в виде сонкнутых луговин характерные для горных тундр ксерофнтные осочкн. Задорнованиость осочкой на таких участках достигает 40-50 % . Ксерофитные растительные сообщества, индицирующие ммль-модерные почвы, распространены в условиях континентального климата также и в хлимахеных ландшафтах. Эти сообщества описывались под разными названиями, отражающими при этом одну и ту же особенность - их степной облик: холодные степи, тукдросте-пи, крностепн. В растительном покрове доминируют дерновинные злаки, полыни, ксерофитные осоки, камнеломки, некоторые 'лишайники. Помимо флористического, существует и отчетливое бкогеохнми-ческое сходство со степными фитоценоэамн: ' подземная биомасса на порядок превышает надземную, слабокислая реакция опада, его высокая зольность, ведущая роль бнофильмых элементов и кремния.

В изучаемом районе континентальной Чукотки в составе арктической также щироко распространена флористически разнородная крмоксерофиткая растительность: осочково-раэнотравно-тнпчаковые, разяотравио-дриадово-кобреэиевые, разнотравно-куртннно-дриадовые сообщества. Следует отметить, что сосуществование ксерофнтных травянистых и аркто-альпийских сообществ - характерная черта ксеромезоморфных ландшафтов обоих изучаемых районов.

ГЛАВА 2, СХВМА КЛАССИФИКАЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКА НПЛЛВВЫХ КСЕРОН1-30М0РФНЫХ ПОЧВ ВВРХОВЬЕВ КОЛЫМЫ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ.

Н<?р*нцх поч>.изучаема* районов,.

_ 6 - ' •

Совокупность генетически разнородных нюллввых ксеромеэо-морфных почв предлагается разделять, в примерном соответствии с классификационной схемой Соколова с соавт. (19Й2), по следующим таксонам:

Класс: аккумулятивно-гумусовые Са-иллювиальные почвы («сероземы)

Подкла&о: тундро-степные почвы

типы: туидро-ствпныв малогунусные; тундро-степные среднвгу-мускые; тундро-степные высокогунусные. Возможно, в каждом из них следует выделять соответствующий подтип тундро-степных мллвви-ально-метаморфических почв. Ожелеэненные туидро-степные почвы -переходная группа между палевыми почвами и ксероземакн.

Подкласс: степные криоаридные почвы

типы: степные крноарндные высокогунусные; степные хриоарид-ные дерново-перегнойные; степные хриоаридные карбонатные, Ожелеэненные степные криоарндные почвы - переходная группа между палевыми почвами и ксерозенаки.

Класс: альфегумусовые почвы

Подкласс: дерново-сподоземные почвы

Тип: альфегумусовые дерновые почвы

Класс: грануэемы

Тип: грануэемы дерновые

II. Характеристика нюлдевых ксаромезоиорфных почв изучаемых районов.

Основные аналитические характеристики изучаемых почв представлены в табл. 1, 2, Э. Результаты макро- мякроморфологк-ческик исследований подробно изложены в тексте диссертации.

1. Степные криоаридные почвы fCKII)._В группу СКП мы; вслед

за Волковинцером <1479), вклвчаем лить почвы с обязательным наличием карбонатов в профиле, в ток числе в виде кутан -на нижней поверхности цебня. Обобщенное строение профиля: (ММТ)-А-ABrocr(са,si)-В(са)-ВС(саI.

СКП, встречающиеся в районах исследований, занимает исключительно южные склоны, то есть наиболее теплообеспеченные леток н малоснежные зимой позиция. Развивается под злаково-разнотрав-нымн степными группировками. Это наиболее сухие нэ рассматриваемых почвы. Для СКП характерны длительные периоды глубокого летнего нссупения, относительно высокие значения рН, увеличивающиеся к ннэу профиля, фульватио-гунатный состав гумуса, высокая микробиологическая активность. Абсолютно преобладает высокогунусные СКП (СКЛв) с содержанием С орг." 10%, но встречаются и дерново-перегнойные варианты (СКПп), в которых содержание Сорг достигает 20*. Описаны также карбонатные СКП (СХПса) и ожелез-ненные СКП (CKftfв}. Таксономическое положение последних неясно; возможно, их следует относить к палевым нейтральным почвам (Соколов, Быстряков, 1900), так ках в них появляются отчетливые признаки наземного накопления органического вещества.

rofiMii filít-11, cu ¡20 rifl l-tl «til «ti. OCEOI, 1Шг. С орг. no Tip. Л ntn, H.-lI, 1 ГШ, \ llloicl СtCtll, 1 tl ipol. 111. SlOjJt.AIM^

CrtDIll m 1 ilictlci.tir Mittle»,111" licit Kl Cl) pioipi (-i S-1S 1WI tO-ÍO ÍMO К-110 ■11 S.i i,( Î.3 5.1 f.( 1.1 X №11 (0.Î (i.i 1.0 11.2 1.1 I.i ЧГ! 31.1 11.S ¡S.S 11.0 i.i ж '¡V i.i l.t 0.» 1.1 I.I o.s Ù I.i 3.1 I.i 3.1 1.1 i.i) l.il 1.IÍ 1.1S 1.13 l.)i 1.» li.l li.l t.i 7.1 t.l 1.1 t.i t.i 1.2 It.i S.t

сна m utu 1 Ulttltl.iil Kl (Il mi 0-S MI 10-fl it'll nn S.í s.s 1.) M JtflOIO-Hft 11. Ij 11. i и 31. s 11.1 11.8 1.3 11.1 lotlll 10.1 i.f M l.S It.11-l.i Î.1 l.t 1.1 (] 0.81 l.il I.S3 1.31 - - -

tfiipo-c Kill .ci 1 «Bill o-s S-JO ¡mí ш Ù t.) 1 ТО ti I.í t f (p. 1.0 •l-i i.S 1 -111 t.l l.S 0.1 I.I M 1.3 M ол 1.13 1.» l.ii uo 11.t 10.1 I0.I tl.l I.i 7.1 t.i i.i t.l 1.1 1.1 {.4

tiiipt-c M UKi|bf,li) lCUUi,cil «mi 0-S 1-20 20-ca III (.1 s.s i.S luía (.) 1.2 S.l -«IM« ll.t 11.0 10.1 pftttC M 3,1 1.1 It IU 1.) 1.« 1.1 Tíííi!.! 0.SS 13.s t.lipt.S >,M1 ).» 4.1 4.1 li.l 14.1 li.l

ТПШ-tl 11 » tlKtllil KUil l°PMl ГШ11 0-¡ I-2S 2Í-3S 35-il И i.t 5.1 S.l i "ÎÏ1 1U 1.4 1,1 * III ID !i:í i.» f.t 1-IM 11.0 ll.i 3.1 1.) I.I l.ii 1.21 1.11 1.11 0.(3 O.ii 0.13 0.11 l.ii <4.1 tî.l il.3 IT, 4 (2.1 t.l t.t t.! I.) II.1 It.l 11.1 11.1 ll.i It.l

tHlpe-C ид • Ítat(lti) «KU nuil M S-IS 25-4S tice S.l S.l и X ЧП li.l I.i > »•i i» к.) i.i i.t i Ml) ll.i il.) S.l 1.1 I.Ï 2.1 1.1 l.S 1.Я 1.1) 0,11 0.41 15.0 51.1 Si.3 il. s U.T ».I 10.1 I.I 10.1 li.l 15.¡ 11.1

и ihctltíj . Itctliil tact ill" K(iíiCi) »W» »1111 I-S MI II-11 11-11 31-11 «I s.} S.l i.S S.l i.? W№ í.l (.1 1.3 S.l (.1 " 'M i.i i.i i Í ■ "l.S 1.3 I.i I.I l.t 1.1 3.1 l.t 1.1 t.i 1.1 l.t 0.13 0.11 0.11 0.11 0.S1 2.21 iî.t ii.I ii.O l.S t.l t.l 11.1 It.l li.l

11|)нг* mi í i/u •lkw . Иш юрод* rcmi I-I MI 10-11 JC-ll II-IS ii-tl li-ll wn и и t.! s.i S.l и S.l « >111 ( IJ.i 11.1 I.S S.l (.1 U.l I.» S f.li-tt I.i 1.1 l.t 1.) I.S II.i сне i III l.S 1.1 It 1.1 l.S l.t . i 1.0 1.1 t.l t.l I.I 1.1 1.) 1.(4 l.ll 1.14 1.11 0.12 ».It I.2S ll.l it.l it.i 13. s IS.T il.t 1S.S S.l 1.1 If 1.1 4.1 1.1 ).] 13.4 11.1 11.4 14.1 1Í.1 11.1 12.1

ПЩМ1 и ilíl TT* MS ti-» IS-iS Ii S.l S.l i,i .5-11 tu lt.1 1,1 l.t ll.l И. I 11.1 10.1 11.1 I.i 1.1 1.1 l.t 3.) 2.1 I.I l.ii 1.» 0.11 l.il Sl.l it.t 71.Í lit 1.1 I.I 4.) 1.3 ll.l Ш 11.4 U.I

• -Ht |inn; > -M Mftjtmoct.

»tim 2 mnosoi i «muoiiui cm« mm

fiillOH f) [fiel Coi| If.tpM t t 1 itioi rt 3|eTW (ritpw ipitpl II Ii | 1 ] 1 | 3 )CPM tllll Itptcr Kill Cllf 41

mim »№№N1 Mcoiarmci» 1?.1M0] ad | t-s jii.i |iMj i.) |!.!|;i.i { u (M| i.i|i,i|U.? ¡3),) |io.i |t.i

et Uta i Uicrlci.ti) Kl «1 .... i S-M JO-fD M-M 't'f M M 1.7 'ii'i <.t 10.1 f.s l'.l ill 2.1 1.) 13.7 M JM* 23.1 tf.l ».1 u3.ip M 3.1 u 11-J S.l 11, t 1(1 21.S t 1.1 1.1 i.i u M (.0 li.1 IM ll.i U.l ll.i SM u.l 11.1 12.1 11.7 SM U.l 1.1 VI 1.1 1.1

TP id mttiii) ICjti.tl) IJC-Ct i-Jl 19-45 im !.} l.J 1.1 iiiOFTtfCiit If.5-»! 15.E 1.1 [1 111.3 ll.S 0 1.3 11.1 IS.] 1 1.5 IM 1.1 ll.i 11.J t.Il 1.1 0 im 0 11.1 5.1 1,1 l.i ZS.l (1.) IM tt.l (1.7 1S.3 «.1 31.3 «.7 M l.i 1.1

Tiupo-cttiu. cptjtirnnciii Ip.lMl) w j i-i ju.t |li.ij l.i |i,l|lt.l | 1.1 ( U| 1.1|l.l|lt.l |».l |tl.) |1.I

tTl|M-CH U I 1-1 mbcT(ii) 3-39 km) h-m out 11.) 1.1 1.1 ttCOt! ll.i 19. t 11.1 TT 1.2 ( tit (1,1-31 i.i Jl.l MH.J (.4 31.1 'UM, lt.! 1.7 7.) | 1 1:1 Ii.» 1.7 J,1 t.S IM ll.i 11.1 11.0 Jl.l IM 11.1 IM U.l l.J M u

tittm 1 nAIDlWITmiCtll COCUI MJH1W, t

t»piwti Will t-l. 25 ¡0.1S-I.«|).05-0, Ji(iT-J^SJ0.HS-l,001jiKOi|mi| (t.Ml

trtim M 1, lUCll(l,t!| B|«l iwipi l-S s-li IM) <i-to im 17.) i.l 1.1 IM »rtrflTtlll (¡0-JC) 11.1 1 11.1 U.l 13.1 ll.f IM U.l IM i.i M M i.l 17.7 11.1 IM 11.0 IM IM ll.i 13,1 SM 73.1 IM <11 1.7 M 1.) I.I

CTMIll Hill 1 AlKiftt.iii Klei! IplOlplj 1-S 1-20 21'it 10-» ua> HP 1.1 ll.S 11.1 »H-nfir IM 11.3 ¡1.8 ,1m <p. 31.0 IS.f lf.1 l'll ' l.J !;! 11.1 11.1 11.1 lt.! (l.i lt.) ».1 il.f il.l il.s ».1 11.1 IM 10.7 IM Ii

lll№-nWIII 11 1 0-i Mnct(ti| S-ll K(ii,ci[ Il-li "STTS 1S.I 1S.1 ».1 j U.l Vi tu 1S.1 10.) ) 1.7 11.2 11.1 i.i IM S1.5 11.1 S3.! IUI 1.1 Sl.l 1.1 31.1 l.t

itupo-c IIa» b« |U, it] lC|li,Cll «M f-t MS Ii-21 10-11 HjiMT iM II.S SM "lH 11 12\i IM 13.3 L-ttl Il.l 17.1 H.3 I.1 M 1.1 1.1 1.) Ii i.i i.i (1,1 13.1 5M IM 30.1 17.) 11.1 IM IM I.S M t.s

t(in«-ei « UKtlhi,ll| lc|kf,ti,ci| toiti t-s i-21 20-10 IllHIIt 11.1 11.1 11.1 HO-1MMWI 21.8 IM 33.0 tntcui 1 u li,3 uMjitnt i!s M 'W IM . 1.7 ill ll.S SU SM IM 31.1 1.0 8.0 S.l

rillfo-ci ti Wtoctliil Kill) «gm 0-1 1-30 JD-fl «coiorti Ii.» 11.1 IM 1(111 It. 14 ► l 21.1 1S.1 -'11.1 30.) IM u i:l S.l j IM 10.1 1).7 11.1 11.1 ll.i ll.i SM 11.1 13.7 ll.J

rpllIM tu Ulli Hilf») uteui itpiou 0-1 HS li-H IS-SS t.o IM ll.i 'IM' l.i 21. t Jl.l il.I IM IM i.g 3.1 I.I l.i. 1.1 11.1 U.7 11.0 ■i.i ll.i 11.7 S3.7 11.1 IM Jl.l 13.1 U.l 11.7 (i.i IM U.l

' do Kiroil [jf neuro, ttptcw it bniriwnii imcii; I u;e|ac|t<i** wiioi

СКЛ отличаются отсутствием или весьма слабо выраженными признаками дифференциации профиля по валовому и минералогическому составу мелкозема я илистой фракции. Особенности состава Гуну с а наиболее распространенных в изучаемых районах высокогу-ыусных С5Ш заключается в преобладании легкоподвихных гуниковых кислот к фудьвокислот фракции 1а. Значительную роль в составе гумуса играют фульвокнслоты 2-й фракции. Характерна резкая дифференциация профиля по составу гумуса - в средней части гумус становится фульватным. Таким образом, в высокогунусных и дерново-перегнойных, то есть наиболее холодных к увлажняемых вариантах СКП особенно ярко проявляются черты степного и таежного почвообразования - главная особенность, отмечаемая всеми исследователями. Основные почвообразующке процессы; аккумуляция гумуса и формирование дернины (дерновое гумусонакопление), накопление карбонатных и, менее выраженное, опаловых кутан на щебне в нижних горизонтах, рубефнхацня, крип и биотурбации.

Тунлро-утедрцв почвы <ТСД). Обобданный образ ТСП (Черняховский, .1995) - маломощный * кислый щебнистый профиль, присутствие оструктуренного крнометаморфического горизонта, плотная дернина, высокое содержание гумуса при отношении Сгк/Сфк'1, опаловые и, реже, карбонатные кутаны на нижней стороне щебня. ТСП развиваются на ветроударных сухих участках, полностью лименных зимой снежного покрова: сглаженных вершинах вытянутых или куполообразных сопок, пологих бровках южных склонов, вершинах бугров хрнокомпяексов, под ксерофитними ассоциациями с обязательным участием осочки. благодаря автономному или полуавтономному расположению с наличием близкого дренирующего склона создается специфический режим "сбалансированного увлажнения", характеризующийся'отсутствием длительных периодов иссушения и переувлажнения при близости средних значений влажности к значениям, соответствующий наименьшей вдагоемкости. ТСП весьма толе-рантны (в пределах семигумидной зоны) к теплу к влажности, что позволяет им развиваться в разнообразных ландшафтных обстановках -от первых надпойменных террас до пояса горных тундр.

Большую роль в формирований ТСП играют процессы эолового перемещения пылеватого материала - вынос его приводит к образования малогукускых форм (ТСПм) с содержанием С орг. 4-6%, аккумуляция - вмсокогумуснык <ТСП»), с содержанием С орг. в-20». Предположительно, я условиях относительного динамического равновесия процессов привнося-выноса формируется среднегумусные варианты (ТСПср), с содержанием Сорг 6-131. Содержание гумуса не является строгим показателем и может варьировать. Источником пыле-в«того материала является почвы, располагающиеся ж ветроудерпых позициях. ШмеватыЙ материал выдувается из верхних горизонтов »тих почв, но поступает а них сновав результате весьма активных криогенных перемещений из нижележащего криометаморфпческого горизонта, с глубины порядка 10-15см., который имеет максимальную

влажность. Активные крнотурба1цин в »тих щебнистых почвах, связаны с задержкой влаги в осенний п^Ьиод по всему профилю в нелкоэеие на субпараллельных поверхностях обломков щебня, в особенности, в наиболее насыщенной мелкоземом криометаморфичесхом горизонте: Образование пылевэтого материала в криометанорфическом горизонте связано с процессами криогенного дробления. Под метаморфизмом, в ' данном случае, понимается диспергация минеральной массы, обязанная морозному выветриванию поверхностных корок элювиальных глыб и пояимннеральных зерен, подготовленных интенсивными объемно- градиентными напряжениями. Такой процесс приводит х накоплению в поверхностных горизонтах пылеватых фракций, причем количество образующегося тонкодисперсного материала зависит от содержания его в почвообразующей породе. Трудно объяснить такой процесс эоловым накоплением, так как участки малогумусиых ТСП расположены в ветроударных позициях, где вероятность эолового привнося пылеватого материала незначительна, однако именно здесь крнометаморфический горизонт.наиболее выражен и количество образующегося алеврита максимально. ------■------- - ■ .

Аналогичный процесс, то есть: криогенное дробление - формн- 1 рование криометанорфического горизонта - криогенное перемещение материала на поверхность - выдувание - аккумуляция и формирование высокогумусных и дерново-перегнойных вариантов характерен и для степных хриоаридных почв, однако наиболее выражен ои в тунд-ро-степных почвах. Это связано с тем, что, благодаря особому расположению ТСП в автономных геоморфологических позициях, в этих почвах наиболее увлажнен хриометаморфнческий горизонт (условие криогенного дробления и кржотурбаций пылеватого материала) и усилена ветровая эрозия (условие эолового перемещения материала).

Основными процессами, обуславливающими формирование ТСП, следует признать: дерновое гунусонакопленив; накопление илнсто-пылеватого мелкозема в виде кутан на верхней поверхности щебня и дифференциацию по размеру частиц в этих кутанах; образование карбонатных (только ТСПи и ТСПср) и опаловых кутай; крио-метаморфизм и коагуляционное оструктуриванне; сингеиетичные почвообразованию дефляцию н аккумуляцию эолового материала, интенсивные биотурбаци» в средне- и высохогунусных вариантах

Налогунусные ТСП (ТСПм) - тип почв, несущих черты степных хриоаридных и палевых почв. Строение профиля, мощностью "40-50 сн. - АЛ-АВтпсг(81)-ВС(в1,С£). ТСПи - холодные и сухие почвы, с низкой микробиологической активностью, что придает ям выраженный "олиготрофный" облик. Общая мощность высокощебнистого сильн©ненасыщенного профиля ТСПи не превышает 50 си. Гукусо-аккумулятивный горизонт выражен в виде маломощной плотной дернины, под которой располагается обогащенный пылеватым материалом хриомета-морфнчесхий горизонт, . постепенно переходящий в почвообразующую породу. Карбонатные кутаны в ТСПм встречаются в нижней части или

за пределами профиля и всегда окрашены в бурые тона; опаловые кутаны - по всему профилю, за исключением верхних 5-7 см. Особенности состава гумуса ТСПм по сравнению с СКП, заключаются в явном преобладании подвижных гуниновых кислот над подвижными фульвокислота««, а также весьма высоким содержанием 2-й фракции фульвокислот, обязанным необратимой денатурацией их в зимний период в присутствии кальция в нижней части профиля.

Среди малогумус ных ТСП выделяются своеобразные ттнд-ро-дтепнме,ожелеэненные (ТС1Иа) на породах с повывенным содержанием несиликатных оксидов железа ("40%), отличающиеся особо выраженной коагуляционной структурой, губчатый микросложением, не-иасыщекносты». Некоторые изученные профили ТСП! е по свойствам оказываются близки к палевый кислым почвам (Соколов, Быстряков, 1980). строение профиля: 0-М-АВтсг(в1)-Вшсг(в1)-ВС(б1,са).

Высокогунусные.ТСП (успв) по ряду причин выделяются среди остальных. Они наиболее увлажняемые, что связано со сравнительно невысокой щебнистостью профиля (головая или иная аккумуляция келхоземд). С »тик, а также с некоторыми особенностями состава почвообраэующих пород {о которых будет сказано ниже) связаны необычные свойства ТСПе - мощная дернина и выраженный гунусо-аккумулятивный горизонт, постепенно убывающее профильное распределение гумуса,' обилие обменных оснований и высокие значения гидролитической кислотности в верхней части профиля, альфегумусовые и, реже, опаловые кутаны.• , Строение профиля: А<1/АТ-А -ЛВюсг(я1)~ВС, По составу гунуса ТСПв близки.к ТСПм, отличаясь от них большей долей участия фульвокислот фракции 1а и гуминовых кислот 2-й фракции. -

Несмотря на наличие привнесенного мелкозема, скелетную основу профиля составляет,' так же, как и в малогумусных почвах, крупнощебнистый влювнй. Содержание фракций >1мм " 60%. Гранулометрический состав высокогумусных ТСП отличает ясное преобладание пылеватой фракции во всем профиле с максимуком в горизонтах А и АВт, а также повывенное ( по-сравнению с малогумуснымн вариантами) содержание илистой фракции в поверхностных горизонтах. Опаловые кутаны на нижних поверхностях щебня занимают меньвую площадь, чем в профиле малогумусных почв, карбонатные кутаны встречается редко. ИзреДко встречены железо-гумусовые кутаны.

Содержание С орг. в верхних 10 см. в туидро-степных высокогумусных почвах составляет 13-20» , . Распределение его носит на столь контрастный характер, как в степных криоаридных и туидро- степных малогумусных почвах. Определенное количество гумуса могло поступить в состав мелкозема из сланцев, в которых содержание органического углерода- составляет

Высокогумусны« ТСП имеют высокую микробиологическую активность, сравнимую с таковой в степных криоаридных почвах (Гришкам, Берман, 1969). Профиль имеет слабокислую реакцию (5-6), высокую емкость катиоиного обмена (до 50 мг-эк»/100г), степень

- 12 - ; .

насыщенности основаниями максимальна в верхней части.профиля (до 701) и постепенно уменьшается с глубиной. Несмотря на перегнойный характер горизонта дернины, он является наименее кислым по сравнение с аналогичными горизонтами других разностей ТСП. Благодаря высокому содержании органического вещества, в отличие от степных криоаридных и малогумусных ТСП, доля участия обменного XI в составе обменной кислотности ничтожно мала.

Б высохогумусных ТСП имеются признаки слабой дифференциации профиля по Al, а в минералогическом составе илистой фракции -признаки частичной трансформации и диспергацни слюдистой и хлоритовой составляющей.

Тундро-степные среднегуцусные (ТСПсю). Строение профиля : A3-A-ABmcrtsi)-BC(ei)/Bc(si,ca). ТеПер формируются либо в условиях относительного динамичного дефляционно-аккунулятивкого равновесия, либо эанедленного поступления эолового материала. Признаки таких почв: высокая каменистость, наличие дернины, возможно присутствие скелетного гунусово-аккумулятивного горизонта, постепенно переходящего в криометаморфкческий, обилие опаловых кутан с возможный присутствием карбонатных, усредненные характеристики по гумусу и ненасыщенности.

Установлены следующие физико-химические свойства ТСПср: • кислая реакция (рН ~5), насыщенность основаниями "50», содержание С орг. в горизонтах Ad и А - 7-12». Почвы ккевт значительную емкость катионного обмена в верхней части профиля {"30-50 нг-экв/100гп), несмотря на невысокое содержание илистой фракции ("10%). это может объясняться спецификой органического вещества - большим количеством разноразмерного и, прежде всего, тонкодисперсного детрита, что характерно для нюллевых почв Севера.

ТундРО-степные иллсвнадько-мотакдрАичасхи^ почвы {ТСП ц-м), описанные в верховьях р.. Осиновая - комбинированный термин, в котором за основу взяты дерновые илл»виальио-м*такорфич«екие почвы Западной Чукотки, выделенные Г.И. Выстряковым (198в;1992), Отличия этих почв, в общей близких к ТСП по строению профили и физико-химическим свойствам, выражаются в усилении морфологических признаков идлювиирования железа и гумуса в виде кутан на нижней поверхности щебня, отбеливания зерен в нижней части дернового горизонта. Часто это сопровождаете« усилением признаков иллювиального характера распределения обменного алюминия, окса-латнорастворнного Ре, гумуса по профилю, однако эти Признаки нельзя назвать диагностическими, так как они слабо выражены. Строение профиля может быть выражено следующим образом: Ad-ABmcr(hf,si)-BC(hf,sl,ca). По-видимому, следует разделять ТСПим по степени гумусированности аналогично ТСП. Классификационное соотношение ТСП и ТСПии, а также правомерность разделения »тих почв на высоком таксономическом уровне остается неясным. Возможно, ТСПин следует выделять на уровне подтипа в каждом типе ТСП.

3, Ал ыЬ«гумусовые дерновые почвы (АЛдП). В районах исследования встречается в верхней части пояса редколесий и в нижней части пояса горных тундр на сухих бесснежных энной южных бровках под осочково-дриадовой растительностью. Анализ литературных данных, а также собственные стационарные наблюдения показали сравнительно невысокое увлажнение АЛдП. Среди рассматриваемых почв профиль АЛДП отличается наиболее высокой дифференциацией - он сочетает в себе признаки мюлль-аккумулятивных и альфегумусовых почв. Так, для АЛдП характерны: хоропо выраженный горизонт дернины, элювиальный и иллювиальный желеэо~гумусовый горизонты (Ad/АТ-А-А/А2-В(h) f - ВС). Профиль кислый, с ясно выраженной тенденцией к накоплению обменных оснований в верхней части. В изученных нами вариантах АЛдП не встречено опаловых и карбонатных кутан. Основные почвообразующие процессы; дерновое гумусонакоп-ленке, выщелачивание, морфологически выраженное оподэоливание, накопление Al,Fe, гумуса, ила ir пыли в горизонте S, альфегумусо-ввя тиальферкзацня, вымораживание щебня.

Грануземы дерн овце (ГРд), Ранее грануземы описаны только ж районах холодного гунндного климата на палеоткпных основных вулканитах. Вали исследования показали, что почвы с признаками грануэемов (конкреционная структура, тяжелый гранулометрический состав, отсутствие огдеения), но с яркими дерновыми признаками (грануземы дерновые, ГРд) могут формироваться на рыхлых дериватах палеотипных видеактовых- туфов и в условиях недостаточного климатического увлажнения. Почкы, похожие на ГРд, но с менее выраженными дерновыми признаками, описаны в холодном гумндном климате Средней Сибири на суглинистых дериватах основных пород с примесью дериватов осадочных пород (Соколов, Градусов, 1981).

Автором грануземы исследовались в единственном разрезе 5-91 на двучлен*. Профиль: lAd-lA(h)-lIAB(h)-IIBC(h). По многим показателям (оструктуренность, высокое содержание физической глины, нляювииров'ание гумуса в кутанах на щебне, увеличение насыщенности в верхней части профиля) ГРД близки к ТСПв, в связи с чем остается неясной правомерность выделения их на высоком таксономическом уровне. К важнейшим почвообразующим процессам в ГРд следует отнести: дерновое гу ну «накопление, иллювиирование гумуса, коагуляционное оструктуриваняе, вымораживанне щебня, био-турбации. К сожалению, отсутствие необходимых данных, единичность сведений не дает возможности выйти за рамки общих рассуждений об этих своеобразных почвах.

ГЛАВА 3. СООТНОВВНИВ НЮЛЛВВЫХ КСВРОМЕЗОМОРСКЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ ПО РЕЖИМНЫМ К ЛИТОГЕННО ОБУСЛОВЛЕННЫЙ СВОЙСТВАМ.

I. Соотношение почв р<? режинньш свойствам: 1кщазателян,,т»П-.

лообесцеченн<?Сти ц увлажнения,

В разделе представлены результаты наблюдений за режимом увлажнения (отношение влажности (V) к наименьшей влагоемкостн

(НВ)) и окислительно-ьосстановнтеяьрых потенциало» поверхностных горизонтов тундро-степиых и альфегумусовых дерновых почв. Изуча-•ные почвы формируются а автономных местоположениях. В качестве контроля был выбран сухой южный посл«пожариый склон {верхняя часть) со сложным сочетанием подбуров, палевых и степных криоа-рндных почв. Одновременные наблюдения проводились с представительной выборкой в течении периода с положительной температурой.

Результаты »тих наблюдений показали, что период иссуюения ТСП почти в 2 раза короче, а степень иссушения не стбль глубока, как преобладающих палевых и степных крноарндных почв южного склона. Иабаюдения проводились в течение исключительно жаркого и засушливого лета (1991г), что нивелировало различия в увлажнении ксероморфных почв. Среди ТСП почв наименьший период иссушения наблюдался в высокогумусных, наибольший - малогунусных. Принципиальных различий между увлажнением высокогумусных ТСП и альфе-гунусовых дерновых почв не выявлено. Что касается режима ОВП, то максимальные значения (~ 500 ««V) обнаруживали палевые и альфегу-нусовые дерновке почвы, минимальные ("420т¥) - высохогумусные ТСП.

Пользуясь результатами собственных наблюдений и литературными материалами, представим ниши основных групп мюилевых почв а пол* факторов теплообесп*ч*нностн и увлажнения (рис.1). На схене видно, что все исследуемые почвы зацккают узкое экологическое пространство в пределах £ Т* С (суйма положительных температур) "1200-2200 с и ч/НВ~Э0-140% и объединяются по климатическим параметрам л три достаточно обособленные ассоциации: 1. (СКП + СКШе); 2. (ТСПм + ТСПср + ТСПим + МЦП); 3. (ТСПв + ГРд). Ассоциация степных почв наиболее реэ^о отделена от двух других, поскольку СКЛ - склоновые почвы с длительным периодом иссушения; по своей экологии они близки к палевым нейтральным.

II. Литргенно обусловленные_особенности и_СРахайдундя

паз**

Положение каждой выделенной нами группы в ряду мюллевых почв н главные факторы статистического различия определялись при помощи различных методов многомерной математики, давно применяемых для решения подобных задач в почвоведении. Методом главных компонент (с ротацией) с параллельно проводимым кластнрованнем анализировались следующие характеристики (в скобках указана выборка); рН, содержание органического углерода, сумма обненных оснований, гидролятич*ская кислотность, содержание Ре105 в оисалатной и дятионитной вытяжках (60); гранулометрический состав мелкозема (48); минералогический состав илистой фракции и прото-лочки каменного материала (28), валовой химический состав мелкозема и протолочки каменного материала (54).

Главными факторами различий явились при этом (по степени убывания значимости): валовое содержание 310г; А1^0);Ре10); содержание о»салатной и дитионитной вытяжках (ркс.2). Учи-

. - 15 -

1. смгмкж «w m rcmmi кммкишижт! I »ш1неш.

tt«4!

TXI'CI «П I CMfl

2H0

mot

: над

ТСЛма TCIce гон

fírt

TCh

30 <1 si il 7Ú ai 4 lit tlt lio шДГПП * iiiwuii

uugwiitri

CHI -пин! it»№|iH; «Uli -crint«! шощгм nuNwiM; Ith-•t)i|M-CTi*iM uttrwciM; IChg -ifMio-tT»'"»» емдмгтет; TCli-■[filH-tnnw инмгтмп; тсп»-* THioo-ctiiMt MINNI»H-№I< i«i(w1<«; m -цици1 iwnut; илдв -ийкхком iwnw,

«wii« г, смтЬмеш ом! Iii ттшш iwktíucikm.

I w .....И _

«i, vi, vi • (юном im», 11, totrimiMiM i,!,l гнмм

t». Ht teil lllllli» - 1РОШГУ tr oflli UIIITtll lliltllll tllllni липши), StOjt l-iîl - tiiiin itiuitiii i >] Степки« штора. Ст(Ш> ■ гошм пиши, ¡шин к« ' Ii и, «it m рас.],

тыв«я высокую степень каменистости изучаемых почв, а следовательно, и высокую зависимость их от фактора почвообразуюцих пород, указанные параметры наиболее адекдетно отражают литогеиные различия почв. В тексте диссертации подробно рассмотрены эти различия, сводка которых дается в подглаве lit,

III, Экодого-субсантивное соотношение ниляевыи ксеоомеэо-норФных почв Северо-Востока Азии.

Для выяснения роли состава почвообразующих пород в определении дренажных свойств различных щебнистых почв мы провели анализ корреляционных связей между показателями гранулометрического состава и положительными составляющими главных компонент ЭРА -содержанием валового и несиликатного железа и валового алюминия. Оказалось, что суммарной составляющей с некоторый допущением можно считать содержание физической глины (4-Й вектор на ряс. 2). Действительно, содержание полуторных окисло» и содержание тонкодисперсного материала взаимосвязаны опосредовано, поскольку и то и другое зависит от соотношения кварца, в основном составляющего песчаную фракцию и триоктаэдричесхнх слюд и хлорит-верхи* улита, слагающих фракцию тонкой пыли и ила.

На рис.2, отражающем расположение коллевых почв в поле изменения основных показателей состава пород и мелкозема, можно выделить 3 крупные ассоциации, весьма схожие с теми, которые выделены по режимным показателям:

1. Степные криоаридные и тундро-степные малогуиусные почвы на древних осадочных кварцевых асаммито-алевролитах, частично ожелезнекных в стадию эпигенетических изменений, не содержащих материал, подверженный гмаогигмоН проработке, с небольаим количеством тонкодисперсного материала, состоящего из преобладающей гидрослюды, каолинита и смещаннослойного хлорит-вермикулита,

2. Альфегумусовые дерновые* тундро-степные иллювиально-ме-таморфичехие я тундро-степные среднегумусные на древних орогови-хованиых кремнистых маложелезистых осадочных породах, лейкокра-товых гранитах и гранодиорит ах, биотктизированнмх, с высоким или средним содержанием идакта и различным количеством плагиоклазов, хлорит-вермикулита и (реже) хлорит-смехтита,

3. Гранулемы дерновке п тундро-степные высокогумусные почвы не высокослюдистык калокреинистых породах, ожелеэненных в стадию »пигенетических изменений: древних метаморфяэкроваиных осадочных породах м щебнистой морене с материалом гидротермально пропили-тизироваиного андебитового туфа, с высоким содержанием тонко-дисперсных минералов - гидрослюд (дятриокта»дрических), смеиак-иослойннх хлорит-вермикулита ц хлорит-сиектита..

К выделенным ассоциациям следует добавить группу степных кржоаридимх ожелеэненных и тундро-степных ожелеэненных почв, бяиэкую во свойствам к палевым почвам и связанную с высокожеле-эщстымя эпигенетически измененными псаммито-алевролитами.

Из амажиза соотношения почв в поле факторов статистического

- 17 -

различия выявляются следующие зекоконерноети:

1. Главными факторами, обуславливающими различия изучаемых мюллевых почв, являются характер увлажнения к почвообразующих пород, поскольку именно вектор увлажнения сонаправлен первым главным компонентам в пространстве факторного анализа, зависящим от состава почвообраэующей породы, а именно - от соотношения легковыветривающмхея триоктаэдрнческих слюд и устойчивого к выветриванию кварца. Это соотношение определяет количество Физической глины я щебня, а следовательно, и различные дренажные свойства изучаемых щебнистых почв.

2. разнообразие почв усиливается при переходе к более изменчивому, хлорит-гидрослюдистоит разряду.

3. Обнаруживается общность некоторых свойств инэкоувлажняемых почв кварцевого разряда (СХЛ+ТСЛм);

•) по причине низкой увлажненности для рассматриваемых почв характерно: накопление карбонатных к опаловых кутан на нижней поверхности щебня; отсутствие заметных признаков дифференциации профиля по валовому химическому составу мелкозема и минералогическому составу илистой фракции;

б) по причине'Низкой изменчивости минералогической ассоциации в почвах отмечаются; весьма слабые проявления трансформационных изменений минералов илистой фракции; увеличение ненасыщен-ностн в верхней части профиля (следствие низкой катионообменной способности почв кварцевого разряда).

4. Общность некоторых свойств высоко- среднекремнистых ма-ложелезнстмх среднеувлаяняемых почв хлорит-гидрослюдистого разряда (ТСПи-м+ТСПср+АЛдЯ), выражающихся в усилении признаков нл-лювиированяя (карбонатов, гумуса, обменного алюмимвя, охсалатно-растворнмого Ре), вплоть до морфологически выращенного проявления альфегумусовых признаков. Условиями для-проявления альфегумусовых признаков в мюллевых почвах со свободным внутренним дренажем являются: наличие светлых минералов я слюд-гидрослюд в крупных фракциях, низкое содержание железа н высокое содержание алюминия в относительно легко выветривающихся тонкодисперсных минералах, нормальное (избыточное?) увлажнение,

5. Общность некоторых свойств малокремннстых высокоувлажняемых высокожелезистых суглинисто-щебнистых почв хлорит-гидрослюдистого разряда (ТСПв+ГРд): отсутствие каких-либо карбонатных новообразований и снижение количества опаловых; более растянутый гумусовый профиль; острухтуренность; высокая емкость обмена и высокое содержание обмфных оснований в верхней части профиля; дифференциация по валовому химическому составу мелкозема и минералогическому составу илистой фракции.

ГЛАВА 5. СООТНОШЕНИЕ НЮДЛЕВЫК И ГРУБОГУНУСОВЫХ ПОЧВ ПО ГРУППОВОМУ И ФРАКЦИОННОМУ СОСТАВУ ГУМУСА,

аналитическими характеристиками иалкозена. Результаты проведенного корреляционного анализа показали наличие положительной зависимости при достаточно высоком уровне значимости лишь двух показателей - общего содержания органического углерода (Собщ) и валового содержания важнейшего комплексообразователя - А1д0з. Отрицательная корреляция отмечена с сопряженным признаком - валовым содержанием . Это дает основание объяснять более низкое в целом содержание собщ в СКП по сравнение с ТСП приуроченностью первых к высококварцевым почвообразующнм породам.

2. Соотношение мюллевых и грубогумусовых почв по групповому_И_Аоаииионному поставу гумуса в пространстве метода главныЕ

помпонент. Исследовались показатели состава гумуса наиболее представительных для изучаемых районов почв; палевых, подбуров, тундро-степных и степных криоарндных почв. Основная часть показателей приведена для органо-аккумулятивных горизонтов, в большинстве случаев представленных горизонтом дернины.' Сведенные в одну точку характеристики (центроиды) обозначены на схеме МГК (рис,3.1) цифрами, порученное пространство НГК можно условно разделить на 4 части, при этом левая половина схемы будет занята грубогумусныни почвами, правая - мвллевыми, верхняя - слабокислыми и нейтральными почвами семкаридных, нижняя - кислыми почвами семнгунндных ландшафтов.

Наблюдаемая общность меллевых почв имеет, по сравнению с грубогунусными, большие величины отношений углерода гуминовых кислот к углероду фульвокнелот (Сгх/Сфк), большее содержание 1 и Э фракций ГК, 2-й фракции »К, но неньшее содержание агрессивных фракций СК. Примем указанный набор векторов характеристик за суммарный положительно направленный вектор характеристики дернового процесса. & таком случае почвами с наиболее выраженными признаками дернового процесса на рис.3.1 окажутся степные крноа-ридные карбонатные и тундро-степные высокогумусные почвы. Палевы* почвы отделены в.пространстве МГК от общности миллевых почв, несмотря на часто встречающиеся морфологически* признаки дернового процесса, что дает основание предполагать в таких почвах отсутствие гумуса мулль, прочно связанного с минеральной основой и рассматривать эти почвы, как переходные между моллевыми и гру-богумусовыми.

3. Особенности гумтсиого состояния и соотношение основных ГРТВЯ мюлль-молерных почв по составу гумуса. Гумусно* состояние изучаем» почв характеризуется: резко убывающим по профилю содержанием гумуса; высоким содержанием в верхней части профиля фульватио-гуматмого гумуса средней ст*п«ни гумификации, с высоким содержанием свободных и прочно свяэаных гуминовых кислот и низким содержаниеи ГК, связанных с Са.

В пространстве дмскримимантного анализа степень удаленности точек, разброс, оправдывает выбранный иани способ кластироваиия. На рис.3.2 центроиды степных криоаридных высокогуиусиых (СКП»),

тцо< 1,1

- 19 -

ПИШЕМ гшсмго состима

1 ГГШГШГШП нч ( лмстмкш иге

- »-

™ **

is • 5 •

-L Я-

ÎI

(Л

с. и-

is

H»

Ii

SN-il

cti/еи Iii) сто m ërîî ("l бй un í*«t НИ »i-»'1 ,î..........i,.,.:....5....:...,l.,.,¡,„.I.;.T:,„,l...,:.,.

I . СКШ IHMMUW

.< i

тщп-одж

Л...5.

.IM

piíjtoi г,г мшашш пмгеюго екгояня шшж тчв i hmcípíhciie дамммшго «ими.

(

) 3

г

, , . i i

Вмтрмв (((скит uhpimí: t - rwjwO"CrHHi тммгтм«; I - м1№-(шк1 cmih't"««; 1 • rm^T'im ««oriijtíii; 4 - trtMi ipnmiui iiptQMTwi; ) - сплкщ iimwiwi ммшшош: I -фонт inilMIni |i(ioiMi(ifi«tii>; I - iiiiki; f - NtHlu; I • «irmctm-wliitiM Wl. «шин lUUIIWU ri tt, «10 II IIC.Í.

степных криоаридных дерново-перегнойных (СКПдя), тундро-степных средне- н высокогумусных (ТСПср и ТСПв) почв группируются в девон никнем углу.

По ннону характеризуется гумусное состояние наиболее "эвт-рофных", степных криоарндных карбонатных (СКПса) н наиболее "олнготройных", тундро-степных -малогумусных почв (ТСПн). Действительно, низкое содержание гумуса л СКПса отражает высокую степень разложения органического вещества. Низкое содержание свободных ГК, высокое содержание ГК, связанных с Са и, в среднем, более низкое содержание прочно связанных ГК, в сочетании с наличием карбонатов в нижней части профиля резко выделяют СКПса среди других рассматриваемых мюллевых, в тон числе степных крн-оаридных почв, приближая их в классификационном отношении к дерновым кальций-гумусовым почвам. В пространстве дискриминантного анализа центроид СКПса занимает верхний левый угол.

Характерные показатели группового и фракционного состава гумуса ТСПм - высокое содержание фракции 1а «К, 1-й фракции ГК, ничтожное содержание прочносвязанных гуннковых кислот, гумат-но-фульватмый тип гумуса. В пространстве дискриминантного анализа ТСПм занимают правую часть схемы. Такое сочетание основных показателей состава гумуса и обособленность в пространстве дискриминантного анализа не позволяет однозначно относить тунд-ро-степные налогунусны» почвы ни к одному из известных крупных таксононических категорий, однако приближает их к семейству кислых дерновых (схема Глазовской, 1972} н х наиболее "холодным" вариантам ксероэенов - тундро-степным ксероэенам (схема Соколова с соавт., 1982).

ГЛАВА 6, ЭКОЛОГО-СУВСТАНТИВНАЯ НИША МЙПЛЬ-МОДЕРНЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ.

. Для определения места нюллевых почв экстраконтинентальных ландшафтов Северо-Востока Азии среди основных групп щебнистых почв областей холодного и умеренно холодного климата мы воспользовались такой совокупностью показателей, которая одновременно характеризовала как минеральную, так и органическую составляющие почвы, достаточно адекватно отражала субстантивные, режннные и факторны« свойства почв, а также позволяла четко различать эти почвы. Количество характеристик, однако, должно было быть минимальным, а сами они - максимально стандартны и доступны. Наиболее удачными характеристиками, в той или иной степени отвечающими »тим требованиям, явились: суммарное содержание углерода ГК, «К, Сгк/Сфк, валовое содержание 310л, А^О* , Гв,03 . При »том использовались как собственные, так и литературные матерналы; соотносились показателя для верхних органогенных горизонтах 43 разрезов.

Полученная по результатан факторного ротационного анализа картнна (рнс.4) дает представление о 3-х крупных ассоциациях

- 21 -

pit)ngi 4. ЗДЮГ(КУ(СШИМ»А UM ШМСЫК MM CEIfM-MCWM ШМ

<— —> —> <- <—

ccitpiitu ними ttíjl-Hl »I^IHI FtjíjlMI Cri/«« (•!!); Cn I-Î11

tlOS.Í

tciiv: t| i|n|wi I) нкгг'Чш loiiyiirtiwi i) тщхлп'мшмпм мшимгмппш тиШм. IMIIMM IWMNIi: 1 - (I OPTOnOlífflI (1 чмнп IttKHVI, (IIHOlut iMUTIKtm ti lfHft-ШПИ tNIII'r

ijcm. |wt«i«i)i]ciM мнишн-мтшрпоии, м ГЛ.Мтиц], ttmirmi-Ntiimt; bil пм-ОП-

IM, typoitn, qwtil))! Г11Г1МИ, IINItllrl« I) 1 II MM HIICMIDI, ЧЧ)«'(М«|1 IKlIVINtlH, Mi-

Mi» } i) WMjtMM, гт-мшпсги, )|И«и í) мрмт. нмм tMir»i»toi« it tnim iiionun*«, грмнжин ■•«orjarcawa, luwi mItiiimm, wriwrtimii irl>i(tm. mihiih kimmiwHw «im iwinti' тшии«п шин: U* • muni iwwim; ICS« - ijiu«-(!i№m nitfiim: reiki - r[uit-(iMiM они-W««; ГСИ • timwawiN iKinrjitc««. Oct им» Мшгаш н и, m u |tc. I.

почв, каждая из которых представлена почвани разных в климатическом отношении районов - гунидных, семнгунидных континентальных и экстракоктннентальных семигункдных-семиаридных (верховья Колымы, . Западная Чукотка, север Средней Сибири, низовья Лены, Кавказ, Алтай, Саяны). Для того, чтобы осуществить более подробное разбиение этих, весьНа эклектичных, почвенных ассоциаций, которое даст представление о специфике почв в каждом регионе/ необходимо привлечение большого числа данных . о режимных свойствах почв. Такие данные в литературе, как правило, отсутствуют. В дальнейшем работа в этом направлении будет продолжена.

1. Почвы 1-й ассоциации районов холодного климата, в основном субарктические, развивающиеся на довольно узкой категории почвообразующнх пород, соответствующую хлорит-гидрослюдистону (хлорит-гидрослюдистоку карбонатному) разряду литогенной основы. В 1-ю ассоциации входят дерново-криоземные и альфегумусовые дерновые почвы семигунидного климата, тундро-степные (нллювналь-но-метаморфические?) почвы и, возможно, своеобразные арктические варианты степных криоаридкых почв экстраконтинентальных семигу-мидных-семиаридных районов. В гумндных регионах (или гумидных ландшафтах) им соответствуют ортоподбуры. Относительно высокая увлажненность, низкая теплообеспеченкость н относительно высокий уровень изменчивости петрографе-минералогических разрядов литогенной основы сочетается в почвах этой группы с высоким содержанием специфических гумусовых веществ, гуматно-фульватным типом гумуса, часто высокой степенью гумификации. Эта особенность', ПО'видимому связана с невысокими темпами накопления органического вещества в суровых условиях субарктики и относительно высокой скоростью гумификации. Основной вектор 2-й главной компоненты соответствует усилению признаков гидроморфнзма.

2. Почвы 2-й ассоциации, как видно из рис.4, отличаются повышенный содержанием АЦС^ и РедОл , что может быть связано с различными причинами - средним или основным составом почвообразую-щей породы, присутствием железистых хлоритов и слюд или ожелез-нением пород в стадию эпигенетических изменений. Данная ассоциация представлена бурыми лесными почвами умеренно-холодных и ли-топодбурами холодных гумндных ландшафтов, возможно, побурами, дерновыми и горно-луговыми почвами семигунидного и гумндного климата, подбурами и палевыми ненасыщенными и ,тундро-степными высокогумусными почвами семиаридного-семигунидного климата. Повышенная увлажненность, относительно высокая теплообеспечен-иость, средник изменчивость характерного хлорит-гидрослюдистого (возможно, низкая иилкт-каолинитового) разряда почв 2-й ассоциации сочетаются * них со слабой степенью гумификации и накоплением меспецифических гумусовых веществ. Фактором, лимитирующим гумификацию органического вещества, явлиется повышенная увлажненность, связанная с обилием тонкодисперсного материала. Основной вектор 1-й главной компоненты соответствует усилению признаков

накопления железа к форме аморфных гидроксмдов железа н алюминия » форме относительно устойчивых минералов.

3. Прчвы, Эт-Йассоциации аналогичны по составу почвообраэую-щих пород почвам 1-й ассоциации, но соответствуют более теплым и сухии ландшафтам. Так, семигумидно-семиаридный высококварцевый сектор этой группы занимает степные криоаридные, тундро-степные малогумусные, палевые нейтральные почвы, то есть имеющие "степо-идный" облик. Почвы семигумидных и гумидных районов представлены чрезвычайно разнообразно буроземы, горно-подзолистые, горно-луговые. дерновые альфегумусовые (по Ковалеву, 1987), альфа-гумусовые дерновые. ЛнмитлруициЯ гумификацию фактор увлажненности в этих почвах ослаблен из за меньшего содержания тонкодисперсных минералов, в том числе коллоидальной размерности. Для втях почв характерно интенсивное накопление органического вещества неспецнфнческой природы, а также несколько большая доля участях гумкневых кислот.

Как видно из ряс.4, кюлдемм крмоксероморфные почвы Северо-Востока Азии входят во вс*. представленные ассоциации, что свидетельствует о разнообразии природных условий региона их распространения. Несмотря на »то, ясно определились маловероятные для мклль-модериого ксеромезоморфного почвообразования сочетания факторов. Это почтя вся правая часть рис.4, соответствующая фуяьватным почвам, максимального к среднего увлажнения на средних, основных идя ожел«змеиных породах. Вероятно, эта область должна быть занята дерновыми гжеаземами в верхней части я грубогумусовымя буроземами, палевыми ненасыщенными и, возможно, гранузеками дерновыми в нижней.

вывода

1. в сёмигуиидиых-семяаридных районах холодного континентального климата Северо-Востока Азии распространены генетически разнообразны* июллевыа ксеромезоморфмые почвы, имеющие ясно диагностируемые признаки дернового процесса. Выделяются следующие варианты, соответствующее таксономической категории не ниже типа с сочетаниями характерных элементарных почвообразупцнх про-

■' цессов:

-степные криоаридные - иллювиирование и акхунуляция карбо-' натов; •'•.;'

- тундро-степные - иллювиирование к аккумуляция аморфного кремнезема, криометаморфизм и эрозионные процессы; ,

- альфегумусовые даернояме - альфегумусовый процесс и иллювиирование Ге, АД и гумуса,

- грануземы дерновые - ксагуляционное оструктуриванн*,

2. Наиболее характерными среди мюллевых ксеромеэоиорфных почв изучаемого региона являются тундро-степные почвы. Генетические особенности тундро-степкых почв - золовое накопление и

вынос пылеватого материала, новообразование аморфного кремнеэе-на, сухое промерзание, характерное метаморфическое преобразование минеральной массы, коагуляциониое оструктуривание, слабые трансфорнацнонныв изменения глинистых минералов, сводящиеся к веркикулнтизацим след и хлоритов, сохранение в почвах некоторых реликтовых особенностей древних нор выветривания, как правило, позволяют рассматривать щебнистый профиль этих почв, как модель ортозлювия холодного континентального сеингумидмого-семиарндного климата.

3. Преимущественный вынос пылвватого материала и связанная с этим общая ксероморфность ландшафта ветроударных автономных позиций определяет щебнистый ненасыщенный укороченный профиль туидро-степных малогумусных почв, ярко выраженные опаловые кутаны на щебне, гуматно-фульвагный состав гумуса, низку» емкость катконного обмена к низкую биологическую активность. В ветровой теин благодаря аккумуляции тонкодисперсного хлорит-гидрослюдистого магериава формируются суглинисто-щебнистые высокогу-мусные мезоморфные тукдро-степные почвы. Для них характерна слабая выраженность опаловых новообразований, высокая емкость кати-оиного обмена, высокая биологическая активность. Переходные варианты - среднегумусные тундро-степные почвы, развиваются в лай-пафтах относительного динамического равновесие эоловых процессов.

4. Специфика гидротермического режима тундро-степных и аяь-фегумусовых дерновых почв (и, возможно, грануэемов дерновых) заключается в сбалансированности поступления и расхода влаги, препятствующей возникновению длительных периодов иссушения и переувлажнения, а также появлению льдистой мерзлоты. Такой режим создается благодаря расположению этих почв на выпуклых элементах рельефа.

5. Специфика гидротерннческого режима степных криовридных почв, брагодаря их расположению на южных склонах, заключается в аномально высокой для изучаемого региона теплообеспеченности и длительности периодов глубокого иссушения.

Б. Лнтогенный фактор, наряду с характером увлажнения, является ведущим в формировании изучаемых почв, при этом фактору телнеобеспеченности отводится второстепенна* роль. Это связано с тем, что разнообразие изучаемых июллевых почв максимально в условиях низкой теплообеспечениости, нормальной увлажненности и изменчивости петрографо-минералогического разряда (тундро-степные высокогумусиыа, среднегумусные, иялпвиально-нетаморфические, альфе гумусовые дерновые, граиуэеш дерновые} и минимально а условиях низкой увлажненности и низкой реакционной способности мжмеревов I тундро-степные малогумусмме ж степные хрноаридные высок ог уму скые).

7. Условиями для проявления аяьфегумусовых признаков в мюл-левых почвах со свободным дренажем колодных областей являются:

- гь -

наличие светлых минералов и слюд-гидрослюд в крупных фракциях, низко* содержание железа и высокое содержание алюминия в легко выветривающихся тонкодисперсных минералах, нориальное (избыточное?) увлажнение.

б. Специфика экологии мюллевых ксеронезоморфных почв холодных континентальных областей заключается в разнообразия сочетаний факторов, обеспечивающих высокую степень гумификации. При этом необходимым является соблюдение хотя бы одного из следующих условий: сбалансированного режима увлажнения или повышенной теп-лообеспеченности или повышенной способности минеральной части почв, зависящей от состава почвообразующего материала, к изменениям в процессе функционирования экосистем. Неснотря на существенные различия в наборе характерных почвообразующих процессов, формирующиеся под влиянием различных сочетаний факторов, почвы имеют общий признак - накопление органики в виде гумуса нюлль или кюллъ-нодер.

9. Перечисленные в п.1 типы и группы типов почв входят в глобальную общность экологически и генетически сопряженных кюл-левых ксеромезоморфных почв. Благодаря разнообразив биоклииати-ческих формаций Северо-Востока Азии, ниша мюллевых почв здесь чрезвычайно щнрока. Маловероятно найти такие мюллевые ксеромеэо-морфные почвы, которые сочетали бы высокую увлажненность, основной или средний состав или эпигенетическое ожелезнение почвообразующих пород, а также фульватный тип гунуса.

По теме диссертации опубликованы или находятся в печати следующие работы:

1) Черняховский Д.А. Эхолого-генетический анализ тумд-ро-степных почв Северо-Востока Сибири П Почвоведение, 1995, N5, стр. 541-550.

2) Черняховский Д.А., Наумов Х.К., Градусов В.П. эколого -субстантивный анализ мюллевых ксеронезоморфных почв Северо-Востока Азии // Почвоведение, 1996, Нв. (в печати)

3) Черняховский Д.А.' »акторный анализ мюллевых почв Северо-Восточной Азии // Тез. II Всерос! съезда почвоведов. С-перер-бург, 1996. (в печати)

Потесано ■ мчать "ЮШ Зли

Усл.пет.л. ' ТиржжДО*

Типография Россельхвэшадсмпя