Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структура почвенного покрова Сибирских Увалов

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Структура почвенного покрова Сибирских Увалов"

ОД

18 и ?т

На правах рукописи

Смоленцев Борис Анатольевич

СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА СИБИРСКИХ УВАЛОВ (СЕВЕРО-ТАЕЖНАЯ ПОДЗОНА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ)

03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 2000

Работа выполнена в Институте почвоведения и агрохимии СО РАН Научный руководитель:

доктор биологических наук, чл.-корр. РАН И.М.Гаджиев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук В.М.Курачев доктор биологических наук И.Н.Росновский

Ведущая организация: Томский государственный университет

им. В.В.Куйбышева

Защита состоится « 8 » декабря_2000 года на заседании

диссертационного совета Д.002.15.01 в Институте почвоведения и агрохимии Сибирского отделения РАН по адресу: 630099, Новосибирск, Советская, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института почвоведения и агрохимии СО РАН

Автореферат разослан » ноября 2000 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук профессор

'и

М.И.Дергачева

т? !

03,0

Актуальность исследований

Освоение природных ресурсов Западной Сибири, особенно во второй половине XX в, характеризуется активным развитием нефтегазового комплекса в таежной зоне. Ландшафтно-экологическая изученность этой территории является очень слабой и фрагментарной. Достаточно сказать, что до настоящего времени на всей территории Ямало-Ненецкого и большей части территории Ханты-Мансийского автономного округа не проводилось среднемасштабного почвенного картографирования (не говоря уже о крупномасштабном). Существующие темпы развития инфраструктуры в районах интенсивной нефтедобычи намного опережают темпы исследований природных комплексов. Это связано с обширностью территории, ее труднодоступностью и неосвоенностью, а также с недостатком средств финансирования федеральных программ мониторинга.

Общеизвестно, что одной из особенностей сибирских северотаежных ландшафтов, в целом, и почвенного покрова, в частности, является их ранимость при различного рода индустриальных воздействиях, приводящих к деградации. Для того чтобы предотвратить или уменьшить негативные влияния на почвенный покров, необходимо при планировании природопользования рассматривать его особенности, с точки зрения совокупности почв определенной территории, обязательно учитывая при этом характер взаимосвязи как между самими почвами, так и факторами почвообразования; знать историю развития почвенного покрова и образующих его компонентов; уметь прогнозировать процессы эволюции почвенного покрова в естественных условиях и в результате антропогенеза, т.е. необходимо изучение структуры почвенного покрова (СПП). Работы такого рода для таежной зоны Западной Сибири проводятся крайне редко. Почвенному покрову Сибирских Увалов, как геоморфологическому району Западно-Сибирской равнины занимающему около 10% ее территории, уделено еще меньше внимания.

Отсюда вытекают цель и задачи работы.

Основная цель исследований - выявить особенности структуры почвенного покрова Сибирских Увалов и предложить гипотезу эволюции почвенного покрова Сибирских Увалов в голоцене.

Задачи исследований:

1. Дать характеристику морфологических, физико-химических и химических свойств почвенных индивидуумов (ПИ), являющихся элементарными почвенными единицами;

2. Охарактеризовать элементарный почвенный ареал (ЭПА), являющийся элементарной единицей почвенного покрова (ПП), обладающий содержанием, геометрией и имеющий определённое место в почвенных комбинациях и экологию;

3. Описать почвенные комбинации (ПК), как составные части СПП.

4. Определить влияние основных элементарных почвенных процессов (ЭПП) на формирование почвенных профилей в разные периоды голоцена.

Объекты исследований. Объектами исследований явились: почвенные

индивидуумы, элементарные почвенные ареалы, почвенные комбинации и структуры почвенного покрова Сибирских Увалов.

Методы исследования. Почвенное картографирование проводилось согласно "Инструкции по крупномасштабным почвенным обследованиям земель Российской Федерации" под редакцией РосНИИземпроект, в масштабе 1:25000, с использованием аэрофотоснимков залета 15.08.94 г., спектрозональных космических снимков залета 19.07.92 г. и топокарт того же масштаба. При диагностике почв и обозначении горизонтов использовалась «Классификация почв России», 1997 года

Исследования почв проводились путем сопряженного профильно-генетического и почвенно-географического метода.

Анализ почв проводился по общепринятым методикам в лабораториях Института почвоведения и агрохимии СО РАН.

При классификации почвенных комбинаций использовалась таксономическая система, предложенная В.М. Фридландом (1972, 1984). Для морфомет-рической характеристики ЭПА, ПК и СПП были использованы количественные показатели, предложенные разными авторами. Вычисление площадей ЭПА, их периметра, проводилась на ЭВМ с помощью Maplnfo Professional 4.0, остальная математическая обработка проводилась в Microsoft Excel.

Научная новизна работы. Выявлен набор основных элементарных почвенных процессов, формирующих профили основных типов почв Сибирских Увалов и показана роль каждого из этих процессов в разные периоды голоцена и на современном этапе.

Получены новые данные по строению профилей подзолов разной степени гидроморфизации и подзолов, законсервированных под слоем мало-и средне-мощных олиготрофных торфов.

Описаны основные почвенные комбинации образующие СПП Сибирских Увалов, а также механизмы дифференциации почвенного покрова.

Определен возраст отдельных звеньев почвенной катены и средние скорости горизонтального смещения границ почвенных разностей.

Предложена гипотеза эволюции почв и почвенного покрова северотаежной зоны Западной Сибири в голоцене.

Теоретическая и практическая значимость. В результате проведенных исследований были впервые составлены крупномасштабные почвенные карты двух месторождений нефти (Спорышевского и Западно-Ноябрьского), на твердой основе и в электроном виде. Эти карты можно использовать в качестве эталонных участков (ключи-площадки) при крупно- и среднемасштабном почвенном картографировании труднодоступных территорий северо-таежной зоны Западной Сибири, применяя метод экстраполяции результатов картографирования на всю территорию. Изученные почвенно-геоморфологические профили также могут быть использованы при картографировании в качестве ключей-профилей.

Полученные данные по морфогенетическим особенностям структуры

почвенного покрова Сибирских Увалов дополняют имеющийся фактический материал по характеристике почв и почвенного покрова таежной зоны Западной Сибири.

Предложенная гипотеза эволюции почв и почвенного покрова северотаежной подзоны Западной Сибири в голоцене дает возможность прогнозировать развитие почвенного покрова в естественных условиях и при различных видах антропогенной нагрузки. Полученные экспериментальные данные и теоретические выводы могут быть использованы при проведении дальнейших целенаправленных исследований в северотаежной подзоне Западной Сибири.

Защищаемые положения.

1. Основные элементарные почвенные процессы, обусловившие формирование почв Сибирских Увалов - это А1-Ре-гумусовый, элювиально-глеевый и торфообразование.

2. Основу структуры почвенного покрова Сибирских Увалов составляют сложные подчиненно-гидроморфные сочетания-вариации с механизмом дифференциации почвенного покрова по минеральному составу и увлажнению, имеющие водно-миграционный характер перемещения масс между компонентами.

3. Почвенный покров осевой части Сибирских Увалов — это эволюционный ряд гидроморфизации подзолов альфе гуму со в ых (иллювиально-железистых).

Апробация работы.

Материалы и основные выводы диссертации докладывались и обсуждались на II Международной конференции "Криопедология 97" (Сыктывкар, 1997), научной конференции "Экологическое состояние и ресурсный потенциал естественного и антропогенно-измененного почвенного покрова", (Владивосток, 1998), Международном симпозиуме "Динамика болотных экосистем в северной Евразии в голоцене" (Петрозаводск, 1998) и почвенных семинарах ИПА.

Публикации. Опубликовано 7 работ по теме диссертации.

Структура диссертации. Работа состоит из 5 глав, введения и заключения. Библиографический список использованной литературы включает 83 источника. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 таблицами, 19 рисунками и 16 фотографиями.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1

Некоторые аспекты учения о структуре почвенного покрова

История учения о структуре почвенного покрова, как раздела географии почв, делиться на три периода. Первый период связан с введением общих понятий почвоведения и географии почв; с выявлением основных факторов почвообразования и с изучением основных закономерностей общего строения почвенного покрова суши. Классики отечественного почвоведения, В.В. Докучаев, Н.М. Сибирцев, Г.Н. Высоцкй, Л.И. Прасолов, Н.А Димо, С.С. Неуструев, обратив внимание на существование в почвенном покрове любой территории закономерно чередующихся почвенных комбинаций и, сформулировав определе-

ния некоторым из них, создали теоретическую основу учения о СПП.

Второй период изучения структуры почвенного покрова связан с почвен-но-географическими исследованиями проводившимися в нашей стране в 20-х-30-х годах. Характеризуется исследованиями мезо- и микро неоднородностей почвенного покрова определенных регионов (в основном лесная и сухостепная зоны) и выявлением причин и факторов этих неоднородностей. В этот период был накоплен в большом объеме эмпирический материал по разнообразию пестроты почвенного покрова и многообразию почвенных комбинаций. Проблемами систематизации и классификации всего многообразия выявленных почвенных комбинаций занимались Л.И. Прасолов, E.H. Иванова, Е.В. Лобова, И.П. Герасимов, И.И. Канивец, А.И. Гнатовская, Г.А. Маландин.

Третий этап, современный, характеризуется появлением нового раздела географии почв: учения о структуре почвенного покрова. Теоретические аспекты этого учения обобщены в одноименной монографии В.М. Фридланда. Основой учения является представление об элементарном почвенном ареале (ЭПА), как исходной единице типологической и региональной систем почвенно-географи-ческой таксономии. Сочленения, в различной степени генетически связанных ЭПА, образуют почвенные комбинации (ПК). Определенная совокупность ПК, обладающих единой эволюцией и имеющих одинаковые механизмы взаимосвязи между компонентами, многократно ритмически повторяясь в пространстве, создает некоторую структуру почвенного покрова. Существенный вклад в развитие учения о СПП внесли Я. М. Годельман, Ю.К. Юодис.

Изучением СПП Западной Сибири занимались в разное время Н.И. Бази-левич, H.A. Караваева, Л.М. Бурлакова, Л.И. Герасько.

Глава 2 Факторы почвообразования

Территория Сибирских Увалов находится в Обь-Енисейской системе субширотных поднятий и представляет собой своеобразную ось ЗападноСибирской равнины, которая гетерогенна по своей природе. Она состоит из ряда изометричных, субширотно вытянутых возвышенностей с относительными отметками 150-270 м, разделенных сквозными (поперечными) седловинами и ложбинами (Архипов, 1970, 1971).

Факторы почвообразования на исследованной территории имеют следующие особенности: 1. Разнообразие форм рельефа. Осевая, центральная часть территории имеет увалистый, увалообразный и, реже, гривистый рельеф. Это хорошо дренированная с высокой степенью расчленения территория. По мере удаления от осевой части на север и юг происходит выполаживание рельефа. Увалообразные повышения постепенно переходят в плоские, сильнозаболоченные водораздельные пространства. 2. Наличие рыхлых, песчаных и супесчаных, почвообразующих пород, бедных основаниями и обуславливающих свободный внутренний дренаж почвенной толщи. 3. Недостаток тепла и избыточное атмосферное увлажнение. Средняя годовая температура воздуха — -5° С, избытки увлаж-

нения в средний год — 200-300 мм. 4. Развитие процессов длительного промерзания почв и близкое залегание многолетней мерзлоты. 5. Преобладание сосновых и лиственнично-сосновых лесов с лишайниково-зеленомошно-кустарничковым напочвенным покровом, в которых поступление биомассы в почвы исключительно поверхностное. Биомасса характеризуется малой зольностью и высокой кислотностью. Это приводит к образованию очень кислого гумуса, отличающегося высокой подвижностью.

Специфика почвообразования заключается в следующем. Несмотря на расчлененный рельеф и рыхлые почвообразующие породы, в средней, а иногда и в верхней частях профиля почв происходит застаивание влаги. Это обусловлено избыточным атмосферным увлажнением, недостатком тепла и длительным промерзанием почвенной толщи.

Глава 3

Характеристика основных типов почв Сибирских Увалов

Все почвы Сибирских Увалов, по различной интенсивности проявления в них криогенеза, делятся на три фациальных подтипа: холодные длительно промерзающие, очень холодные длительно промерзающие и криогенные фациаль-ные подтипы. Холодные почвы, с длительно-сезоннопромерзающим типом температурного режима, приурочены к наиболее дренированным территориям: увалам, увалообразным повышениям и формируются на флювиогляциальных и озерно-аллювиальных песчаных отложениях. Основу их составляют альфегуму-совые подзолы и альфегумусовые подзолы глееватые. К очень холодным длительно промерзающим относятся торфяно-подзолы и глее-подзолистые оторфован-ные почвы. Первые приурочены к краевым частям заболоченных территорий. Имеют мощность торфяной залежи до 50 см. Вторые приурочены к слабо дренированным территориям с почвообразующими породами среднего и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Профиль почв этого фациалыюго подтипа освобождается от мерзлоты в июле - первой половине августа.

Криогенные, а это в основном болотные верховые почвы с мощностью торфа более 50 см, приурочены к центральным частям болотных массивов. Периодически оттаивающий слой в этих почвах составляет 40-60 см. Ниже залегающие горизонты охвачены многолетней мерзлотой.

В таблице 1 представлена классификационная схема почв Сибирских Увалов.

Альфегумусовые подзолы в зависимости от уровня грунтовых вод делятся на автоморфные подзолы иллювиально-железистые, полугидроморфные подзолы грунтово-глееватые и гидроморфные торфяно-подзолы.

Автоморфные подзолы приурочены к вершинам хорошо выраженных увалов, увалообразных повышений и редких грив. Характеризуются высокой водопроницаемостью, очень малой влагоемкостью и практически никогда не находятся в переувлажненном состоянии. Водный режим их промывной. В период зимнего промораживания криогенный слой их охвачен сухой мерзлотой, которая не способствует процессам криогенеза. Весной почвы быстро протаи-

вают без образования надмерзлотной верховодки. Уровень грунтовых вод находится за пределами почвенного профиля и не влияет на его формирование.

Основным элементарным почвенным процессом является А1-Ре-гумусовый.

Полугидроморфные подзолы грунтово-глееватые распространены на склонах увалов, а также на невысоких увалообразных повышениях. Близкий уровень залегания грунтовых вод (0,7-1,5 м) и периодическое образование надмерзлотной верховодки ведут к появлению в этих почвах, помимо существующего А1-Ре-гумусового, следующих ЭПП: оглеения, оруденения и элювиально-глеевого.

Гидроморфные торфяно-подзолы развиваются по периферии болот, в переходном пространстве между болотами и увалами. Встречаются, также, в неглубоких межувалистых депрессиях. К перечисленным ЭПП полугидромор-фных подзолов добавляется процесс торфообразования.

Почвенные профили всех подзолов четко дифференцированы на генетические горизонты. Органо-аккумулятивные горизонты у автоморфных и полу-гидроморфных подзолов представлены небольшой (1-5 см) рыхлой слаборазло-жившейся оторфованной подстилкой, у гидроморфных - торфянистым горизонтом мощностью до 50 см. Минеральная часть профиля состоит из элювиального и нескольких иллювиальных горизонтов, переходящих в почвообразующую породу, часто ожелезненную. Элювиальный горизонт белесый, во влажное время с малиновым оттенком. Иллювиальные горизонты разной окраски (от ярко-охристой до темно-коричневой) и плотности. По мере увеличения степени гид-роморфизма интенсивность окраски и плотность возрастают.

Гранулометрический состав этих почв — рыхло или связно песчаный с преобладанием фракций мелкого и среднего песка (55-98%), редко супесчаный. Сумма фракций физической глины имеет очень низкую величину (0,3-16,6), причем минимальное ее количество отмечается в горизонте Е. Величина коэффициента дифференциации профиля по содержанию ила и физической глины > 3. Лёгкий гранулометрический состав автоморфных подзолов благоприятствует свободному перемещению органо-минеральных соединений, образующихся в результате биохимических процессов, вниз по профилю и накоплению их на значительной глубине.

Реакция среды этих почв кислая по всему профилю. Самые кислые значения рН наблюдаются в органогенных и органо-минеральных горизонтах О, Т и ОЕ (рНводн= 3,84-4,06). Эти горизонты имеют высокую гидролитическую кислотность (41,26 мг-экв) и повышенное содержание обменного водорода (18,6822,32 мг-экв) и алюминия (2,79-5,04 мг-экв), наряду с очень низкими значениями поглощённых кальция и магния (соответственно 0,61-2,83 и 0,15-0,62 мг-экв на 100-г почвы). Ниже по профилю реакции среды кислая, иногда слабокислая. Некоторое стабильное подкисление почвенной среды наблюдается в горизонте ВЕН, где происходит осаждения кислых продуктов распада органического вещества.

Элювиальный горизонт Е, наоборот, имеет наименее кислую реакцию

среды по сравнению с иллювиальными горизонтами. Объяснение этому видится в процессах почвообразования, связанных с песчаным гранулометрическим составом исследуемых почв. Горизонт Е полностью промыт от всякого рода химических соединений, способных влиять на реакцию среды. При изучении горизонта Е под микроскопом обнаружено — кристаллы кварца полностью лишены пленок и настолько чистые, что просвечивают на свету.

Альфегумусовые подзолы характеризуются очень низким содержанием гумуса. Наибольшее количество органического вещества приходится на подстилку и органо-минеральный горизонт. Величина потери при прокаливании колеблется от 25 до 90 %. Распределение гумуса в минеральной части профиля имеет четкий элювиально-иллювиальный характер: минимальное содержание его наблюдается в элювиальном горизонте (0,01-0,24%), максимальное - в иллювиальном горизонте: от 0,38% в автоморфных подзолах иллювиалыю-желе-зистых, до 4,27% в подзолах грунтово-глееватых иллювиально-гумусовых. В составе гумуса большая доля приходится на негидролизуемые вещества. В растворимой части органогенных горизонтов преобладают фульвокислоты (Сгк:СфК = 0,52). Растворимая часть гумуса минеральных горизонтов почти полностью состоит из фульвокислот (Сгк:Сфк = 0,25-0,05).

Величина емкости поглощения (0,5-23,1 мг-экв) в минеральных горизонтах коррелирует с количеством илистой фракции и содержанием гумуса.

Наибольших величин емкость поглощения достигает в иллювиальных горизонтах, наименьших в элювиальных и почвообразующей породе. Значительная доля емкости поглощения приходится на гидролитическую кислотность (6799%), которая, в горизонтах накопления кислых органо-минеральных соединений, обусловлена на 60-80% обменной кислотностью. Низкая степень насыщенности основаниями всего профиля подзолов, определяется значительной бедностью его поглощенными основаниями.

Максимальное содержание оксалаторастворимых полуторных окислов сосредоточено в иллювиальных горизонтах за счет выноса их из органогенных и элювиального горизонтов. Ниже, до почвообразующей породы, количество растворимых окислов несколько снижается, но остается довольно высоким по сравнению с его содержанием в почвообразующей породе.

Минеральная часть альфегумусовых подзолов составляет 93-99%. Основными компонентами ее являются силикаты, алюмо- и ферсиликаты. Распределение нх по профилю носит четкий элювиально-иллювиальный характер. Наибольшее количество силикатов приурочено к горизонту вымывания Е. Абсолютное превышение в нем силикатов по сравнению с породой достигает 28%. Максимум валовых А1203 и Ре203 приходится на верхнюю часть иллювиального горизонта и на литологически более тяжелые слои в нижней части профиля, являющиеся водоупорами. По молекулярным отношениям БЮг/ЯгОз, 5Ю2/Л12Ог„ 8Ю2/Ре203 также прослеживается четкая элювиально-иллювиальная дифференциация профиля. Наибольшие значения этих отношений имеет гори-юнт Е, наименьшие — иллювиальные горизонты.

Таким образом, альфегумусовые подзолы относятся к сильнокислым, с очень низкой степенью гумусированности, с низкой емкостью поглощения и высокой ненасыщенностью основаниями почвам.

Глее-подзолистые оторфованные почвы развиваются на слабодренируе-мых поверхностях, для которых характерен временный застой поверхностных вод (верховодки), образующихся над длительно промерзающим слоем почвы. Основные ареалы распространения: минеральные острова среди болотных массивов плоских водоразделов и относительно хорошо дренируемые участки, непосредственно примыкающие к речным долинам.

Характеризуются наличием торфянистого горизонта мощностью до 20 см. Ниже следует гумусово-элювиальный горизонт (АЕЬг). Иллювиальный горизонт в верхней части (ВТ^ содержит много мелких ортштейнов. Нижняя часть иллювиального горизонта до конца июля находится в замерзшем состоянии. Признаки оглеения наблюдается только в верхней части профиля. Почвообразующая порода (С) признаков оглеения не имеет.

Гранулометрический состав варьирует от средне- до тяжелосуглинистого. Отмечается накопление ила и фракций физической глины в иллювиальных горизонтах ВТЯ), по сравнению с вышележащей толщей и почвообразующей породой. Содержание ила в средней части профиля составляет 30,6 %, в верхней части - 20,9 %, в горизонте С - 23,7%. Аккумуляция фракций физической глины выражена более отчетливо: 42,1-47,3 % в иллювиальной толще по сравнению с 39,0 % - в элювиальной и 35,9 - в почвообразующей породе.

Реакция среды вниз по профилю от очень кислой до кислой: рН водной вытяжки 3,8-5,6. Наиболее кислыми являются верхние горизонты - органогенный (рН - 3,8-4,0) и элювиально-гумусовый (рН - 4,2-4,3).

Содержание гумуса в горизонте АЕЬе среднее - 2,75 %. Уменьшение количества гумуса с глубиной постепенное: в горизонте его содержание составляет 1,1 %, в горизонте ВТХ - 0,69 %, в горизонте ВС - 0,25 %. Потеря при прокаливании в торфяном горизонте составляет 87,8 %, что характерно для торфов верхового типа.

Сумма поглощенных оснований в органогенном горизонте - средняя (18,03 мг-экв на ЮОг почвы), в минеральных горизонтах - низкая (2,06-5,65 мг-экв). Среди поглощённых катионов преобладает кальций: его содержание составляет 76,7-78,8 % от суммы катионов.

Результаты анализа валового химического состава свидетельствуют о дифференциации почвенного профиля по содержанию основных компонентов (8Ю2, Ре203, А1203 ). Гумусово-элювиальный горизонт обогащен кремнекисло-той и обеднен полуторными окислами по сравнению с почвообразующей породой и иллювиальной толщей. Однако абсолютное превышение содержания 8Ю2 в горизонте АЕЬЯ невелико - 1-2 %. Максимальное содержание валовых Ре203, А1203 отмечается в горизонте ВТе (3,43 % и 14,57 % соответственно), гумусово-элювиальный горизонт содержит 1,95 % Ре203 и 9,57 % А1203.

На обширных межувальных пространствах, а также на плоских водораз-

делах в переходной части от Сибирских Увалов к пониженным аккумулятивно-денадуционным равнинам, формируются болотные почвы. Мощность торфа у этих почв колеблется от 0,5 до 3 м и более, средняя — 1,0-1,5 м. Наибольшую мощность торфа (1,5 - 3,0 м) имеют болотные почвы расположенные в центральных частях болотных массивов. В периферийной части болот мощность торфа колеблется от 0.3 до 1.5 м.

Большинство болотных верховых почв межувальных пространств сформировались на подзолах альфегумусовых и имеют двучленное строение профиля. Верхняя часть его - торфяный горизонт мощностью более 60 см, делящийся на слои по степени разложения и составу торфа. Нижняя часть - это дифференцированный профиль подзола иллювиально-железистого. Весь профиль подзола находится как бы в законсервированном состоянии.

Нет характерной для подзолов резкой дифференциации профиля: границы между горизонтами смазаны. Коэффициент общей дифференциации профиля колеблется в пределах 1,4-1,6, что намного ниже чем у дневных подзолов. Однако, процессы криогенеза практически не изменили почвенный профиль. Нет следов криотурбационного перемешивания профиля. Мерзлота, с точки зрения увлажнения почвы — сухая. Весь профиль уплотнен, разобщенные линзы льда встречаются лишь в нижней части: непосредственно над горизонтом ретинизации гумуса и в нем самом; оглеение, тиксотропность, а также надмерзлотная верховодка отсутствуют.

Торф верховых болотных почв имеет очень кислую реакцию: рНС0Л < 3. Зольность торфа колеблется от 1,5 до 11,5%. Наименьшую зольность имеет торф мочажинных болот и мерзлых плато, а также верхних оторфованных горизонтов. Торфяная залежь бугров пучения имеет зольность торфа в среднем 8-10%.

Глава 4

Характеристика структуры почвенного покрова, почвенных комбинации

и составляющих их ЭПА

Вся территория Евразии по особенностям СПП разделена В.М. Фридлан-цом (1984) на 21 страну. Сибирские Увалы входят в состав страны дифференци-рованно-увлажненных автономно-гидроморфных сочетаний Западной Сибири. Автономно-гидроморфные сочетания приурочены к плоским водоразделам, с почвообразующими породами средне- и тяжелосуглинистого гранулометриче-:кого состава. Поток влаги в таких почвенных комбинациях идет от выше залегающих по рельефу гидроморфных почв к полугидроморфным почвам ме-юпонижений.

Сибирские Увалы, по отношению к прилегающим территориям, возвы-лаются на 50-100 м. Расчлененность рельефа и легкий гранулометрический состав пород обусловливают хорошую дренированность территории Сибирских /валов и господство на ней подчиненно-гидроморфных комбинаций, а не авто-юмно-гидроморфных характерных для данной почвенно-географической стра-ш. Гидроморфные почвы занимают пониженные элементы рельефа. Поток вла-и идет не от них, а наоборот к ним.

В структуре почвенного покрова Сибирских Увалов преобладают мезо-комбинации с ведущей ролью сочетаний и сочетаний-вариаций. Приурочены они к элементам мезорельефа. Это холмисто-увалистая, наиболее дренируемая часть территории Сибирских Увалов. Именно здесь господствуют дифференци-рованно-увлажненные подчиненно-гидроморфные сочетания. Микрокомбинации с ведущей роль комплексов и пятнистостей приурочены к элементам микрорельефа плоских заболоченных водоразделов. Широко распространенные, они имеют также дифференцированно-гидроморфную природу, но степень их контрастности значительно ниже, чем у мезокомбинаций, что и определяет ведущую роль последних.

Основными факторами, обусловливающими формирование и распространение перечисленных ПК, служат рельеф, грунтовые воды, криогенные и термокарстовые процессы.

Характеристика структур почвенного покрова с ведущей ролью сочетаний. Простые и сложные подзоло-болотные сочетания занимают до 60 % рассматриваемой территории.

Сложное (первого уровня сложности) монохронное подзоло-болотное полузамкнутое сочетание (рис.1). Различия почв, входящих в данную поликомбинационную СПП, обусловлены разной степенью проявления в них А1-Ре-гумусового, элювиально-глеевого и торфообразовательного процессов. Сложность данного сочетания заключается в том, что в нем присутствуют вариации подзолов грунтово-глееватых с разной степенью проявления в них железисто-гумусово-иллювиального процесса, а также пятнистости болотных верховых почв с различной мощностью торфяного горизонта. Основными факторами формирующими данное сочетание являются рельеф и грунтовые воды. Схема сочетания: П{ + (ПГ-ПД-ПГЬ) + (тПгь • ТПГЬ) + (Бв1 • Бв2 ■ Бв3)

Морфологические свойства ЭПА каждого компонента сочетания. Подзолы иллювиально-железистые (Пг) занимают 13% площади сочетания. Размеры их ЭПА, в основном, средние - на них приходится 42% от общего количества ЭПА автоморфных подзолов; реже крупные (24%). На долю мелких, очень крупных и массивных приходится по 9%. Очень мелкие размеры имеют всего 6% ЭПА (рис. 3, А). Средняя площадь ЭПА в 1,5 раза больше средней площади всех ЭПА сочетания.

Коэффициент дифференциации величины почвенных контуров (ДПК) показывает их значительную вариабельность (табл.2). В то же время ДПК подзолов намного ниже ДПК сочетания в целом. Вариабельность величины периметров (ДПП) ЭПА подзолов самая низкая в почвенной комбинации (0,45). Низкие значения ДПК и ДПП для элементарных почвенных ареалов автоморфных подзолов объясняются их положением в рельефе. Вершины увалов и увалообразных повышений, занимаемые ими, имеют округлую форму. Соответственно и форма ЭПА подзолов также округлая. Если ЭПА охватывает несколько рядом соседствующих вершин одного увала, ЭПА приобретает неясно-лопастную, обычно асимметриодную форму. Округлость формы, плавные слабоизвилистые границы

Таблица 1

Классификационная схема почв Сибирских Увалов

Ствол Отдел Тип Подтип Формула профиля

Альфегу- Подзолы Иллювиалыю-железистые 0-Е-ВР-ВС(П)-С

Пост-лито- мусовые Подзолы глеевые Иллювиалыю-железистые Иллювиально-железисто-гумусовые Иллювиально-гумусовые 0-В-ВР-ВС(,ггС8 0-Е-ВРН-ВС(П)-Св о-е-вн-врн-вс-с8

генные Торфяно- подзолы глеевые Сухоторфя-но-подзолы Иллювиально-гумусовые Оруденелые Поверхностно-турбиро-ванные Иллювиально-гумусовые Поверхностно-турбиро- ванные т-еи-врн(8)-с8(0) Т-Е-ВРН-ВМвГС [Т+Е+ВРН]-ВРН(8)-С8(0) Т-Е-ВН-ВРН-С [Т+Е+ВН]-ВН-ВРН-С

Текстур-но-диффе-ренциро-ванные Подзолистые Глее-подзолистые оторфованные Т-ЕЦ-ВТЁ-ВТ-С

Синли- Аллювиальные Аллювиальные светло-гумусовые Типичные Глееватые АУ—С~~ АУ—(Вв)—С8—-

тогенные Аллювиальные гумусо-во-глеевые рудяковые Типичные АУ—Р

Органогенные Торфяные Торфяные олиготроф- ные Типичные Торфяно-глеевые Деструктивные ТО—т—О Т0-Т-Ас-Вц-0

Таблица 2

Геометрические характеристики элементарных почвенных ареалов, образующих сложные подзоло-болотные сочетания-вариации

Индекс % от Величина ЭПА, га Коэффициент расчленения Число

почвы общей сред- мини- макси- отношение сред- мини- макси- ЭПА на

площа- няя маль- маль- максималь- НИИ маль- маль- ДПК ДПП площади

ди ная ная ной к минимальной внешний ный ный 10 тыс. га

п' 13,1 39,7 7,1 190,2 27 1,46 1,06 2,28 0,78 0,45 33

Пг' 7,8 13,2 0,9 56,0 62 1,92 1,09 3,38 0,75 0,64 59

П/" 9,5 12,2 0,9 134,2 149 2,28 1,08 7,68 0,97 0,91 82

пгк 11,9 16,3 0,7 154,6 221 2,92 1,11 8,25 0,99 0,91 73

тПгЬ 10,4 13,7 1,1 83,9 76 2,73 1,15 6,99 0,88 0,75 76

пк т1 9,4 34,8 1,8 152,3 85 3,39 1,47 6,61 0,96 0,87 27

Б., 16,4 51,2 6,2 209,6 34 3,20 1,19 6,41 0,80 0,77 32

Бв2'Баз 21,5 65,2 7,8 201,7 26 2,34 1,19 4,60 0,72 0,48 33

Общая 100,0 24,2 0,7 209,6 — 2,54 1,06 8,25 0,95 0,82 415

Таблица 3

Геометрические характеристики элементарных почвенных ареалов, образующих комплексы глееподзолистых и болотных почв

Индекс %от Величина ЭПА, га Коэффициент расчленения Число

почвы общей сред- мини- макси- отношение сред- мини- макси- ЭПА на

площа- няя маль- маль- макси- ний маль- маль- площади в

ди ная ная мальной к минимальной внешний ный ный 10 тыс, га

тГ„ 29,8 4,5 0,2 43,1 216 1,56 1,02 4,10 429

Бт" 2,3 12,9 1,1 78,4 72 2,01 1,11 4,95 18

Бг' 4,4 7,8 0,8 31,4 39 2,00 1,04 4,71 58

Б., 4,9 13,4 1,1 53,4 48 2,12 1,25 4,46 36

Бв2 15,6 31,6 2,8 218,6 78 1,87 1,07 4,32 50

Б.^Бт' 9,3 40,6 4,6 114,7 24 2,77 1,42 5,01 23

Б»1'Б,2 14,4 — — 877,4 — — — 9,50 2

Б,2'Б,1 19,3 168,4 15,6 794,8 51 3,02 1,75 4,81 11

Общая 100,0 16,2 0,2 877,4 — 1,73 1,02 9,50 627

Почвенный покров с ведущей ролью сложных подэоло-болотных сочетаний - вариаций

□

Ш

т

.(-подзолы иллювиально-железистые (13)"

1 -подзолы грунтоео-Пг глеееатые иллювиально-

жалеаистые {11) л"1 -подзолы груитово-г глеееатые иллювиально-железисточумусоаые (10)

рЬ -подзолы грунтов о-тееадтые ( мдлювиально-гумусовыв (10)

Г~! и

гпПг -торфянисто-подзолы

иллювиально гумусовые (8) П^ -торфяно-подзолы т ' иллюеиально-гумусовые (в)

• болотные верховые торфяные на мелких торфах развивающиеся на подзолах иллювиально-железистых (2) Б412Э "болотные верховые торфяные на мелких, средних и мощных торфах (1)

Рис

Рис. Почвенный покров с ведущей ролью комплексов

Ш -болотные верхов ые

Бв 12 з торфяные на мелких. ^^В тгл -торфяно-глееподзолистые (5)

средних и мощных торфах (1)

Ш_в -болотные верховые Р-Т'^'З

т торфяжм-леевые(2) т'п -торфянистоглееподзолистые(7)

• -в скобках указан коэффициент контрастности данной почвы по отношению к болотной верховой торфяной почве

Рис. 3. Повторяемость ЭПА (в расчете на 10 тыс. га): А - различной площади; Б - с различными коэффициентами расчленения

I I Подзол иллювиально-железистый

□ Подзол грунтово-глееватый иллювиально-железистый | I Подзол грунтово-глееватый иллювиально-железисто-гумусовый □□Подзол грунтово-глееватый иллювиально-гумусовый 1;; 3 Торфянисто-подзол иллювиально-гумусовый 1::::::1 Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый Болотная верховая торфяная маломощная

II :1 Болотная верховая торфяная среднемощная

контуров, отсутствие внутреннего периметра и небольшая длина внешнего являются причиной низкой величины коэффициента расчленения (КР) ЭПА. Более 60% контуров имеют КР < 1,5 (рис. 3, Б), у остальных 40% он колеблется от 1,5 до 2,5. Таким образом, все ЭПА автоморфных подзолов имеют монолитное или слаборасчлененное сложение.

Вниз по склонам увалов, с поднятием уровня грунтовых вод, изменяется компонентный состав ПК в сторону увеличения степени гидроморфности подзолов. Изменяется рисунок ЭПА, который приобретает полосчато-кольцевую форму. Полугидроморфные подзолы (П/, ПД Пгь) имеют наибольшее количество контуров на исследованной территории (рис. 3, А). На их долю приходится 56% всех ЭПА. Площадь занимаемая этими почвами составляет всего 29,2% от общей. То есть большая часть ЭПА имеют размеры намного ниже средней площади ЭПА сочетания. Половина всех ЭПА - очень мелкие, до 5 га. Еще одна треть - имеет мелкие и средние размеры. На долю крупных, очень крупных и массивных ЭПА приходится всего 12%.

В морфометрии ЭПА каждого из компонентов полугидроморфных подзолов обнаруживаются некоторые различия. Так ЭПА подзолов грунтово-гле-еватых иллювиально-железистых имеют соизмеримые минимальные и средние площади с ЭПА остальных полугидроморфных подзолов, но максимальная площадь их намного меньше. Этим объясняется невысокое значение их ДПК. Они также имеют наименьший ДПП, что объясняется их местоположением в почвенной комбинации — они распространены на вершинах невысоких плоских увалообразных повышений. Большинство их (80%) имеет монолитное и слаборасчлененное сложение, остальные 20% ЭПА - среднерасчлененные. Подзолы грунтово-глееватые иллювиально-железисто-гумусовые имеют наибольшее количество самых мелких ЭПА. Средняя площадь их наименьшая в почвенной комбинации. Значительные различия в размерах контуров и их периметров, а также большие отклонения их от средних отразились на величине ДПК и ДПП. Она наибольшая в почвенной комбинации.

Приуроченность описываемых почв к кольцевому поясу увалов, повлияла на форму и извилистость границ ЭПА. Очень мелкие и мелкие ЭПА полугидроморфных подзолов имеют монолитное и слаборасчлененное строение. Их около 65%. Средние по площади ЭПА (= 25 га), на которые приходится 20% всех ЭПА, имеют среднюю и сильную расчлененность. Приурочены они к кольцевому поясу отдельно стоящих увалов. Оставшиеся 15% ЭПА имеют крупные размеры и сильно изрезанную конфигурацию. Такие ЭПА опоясывают сразу несколько смежных увалов, разделяя их вершины.

Гидроморфные подзолы или торфяно-подзолы (тПгм, ТПГЬ) образуют приболотный пояс. Занимаемая ими площадь составляет 19,8% от общей площади сочетания. По количеству ЭПА они на втором месте после полугидроморфных подзолов. Преобладают ЭПА размером от 3-х до 10 га (55%). Около 20% всех контуров имеют крупные размеры. Степень расчленения большинства контуров (90%) — средняя и сильная, что связано с очень маленькой шириной ЭПА: 50 -

100 м у торфянисто-подзолов, 100-250 м у торфяно-подзолов; и значительной их длиной — до 7-10 км.

Болотные почвы занимают 38% площади сочетания. Количество ЭПА, сосредоточенных на этой площади составляет всего 16% от общего их числа. Это объясняется крупными размерами ЭПА болотных почв, средние площади которых, в основном, в 2-3 раза больше общей средней площади ЭПА участка. По степени расчлененности большинство контуров (около 75%) относятся к слабо- и среднерасчлененным. Сильнорасчлененные ЭПА имеют болотные верховые мелкоторфяные почвы, граничащие с торфяно-подзолами.

Наименьшие значения отношения максимальной площади ЭПА болотных верховых почв к минимальной говорит о том, что для увеличения размеров ЭПА этих почв нет экологически обусловленных препятствий. Наибольшее значение имеют ЭПА подзолов грунтово-глееватых иллювиально-гумусовых. Основным препятствием для увеличения размеров контуров этих почв является, с одной стороны прогрессивное болотообразование, с другой рельеф и хорошая дрени-рованность пород.

Рассмотренное сочетание по свойствам почв дифференцирующим почвенный покров относится к подчиненно-гидроморфным с механизмом дифференциации почвенного покрова по минеральному составу и увлажнению. Характер перемещения масс вещества между компонентами водно-миграционный. По площади наиболее крупного ЭПА сочетание относится к мегамассивным. Степень расчлененности его - средняя. Сложность геометрического строения - средняя (Кс = 0,10). Контрастность - очень высокая (Кк =35,3).

Характеристика структур почвенного покрова с ведущей ролью комплексов. Компонентный состав комплексов (рис. 2) представлен глее-под-золистыми и болотными верховыми торфяными почвами. Такие комплексы часто встречаются на плоских водоразделах, примыкающих к Сибирским Увалам, денудационных равнин. Болотные верховые торфяные почвы составляют фон этого комплекса и в сумме занимают 70% его площади

В геометрическом плане контуры ЭПА болотных верховых почв, с мощностью торфа > 50 см, имеют вытянутую или вытянуто-лопастную асиметриод-ную форму. Они занимают центральные части болотных массивов. Средние площади таких ЭПА в 2 и более раза превышают среднюю площадь всех ЭПА комплекса (табл. 3). По периферии болотных массивов развиты болотные верховые торфянисто- и торфяно-глеевые почвы. Форма их ЭПА линейная или кольцевая, т.к. эти почвы узкой полосой окаймляют болотный пояс. Средняя площадь торфянисто-глеевых, имеющих мощность торфа до 30 см, близка к средней площадь всех ЭПА комплекса. Средняя площадь торфяно-глеевых в два раза ниже средней общей. Это связано с тем, что эти почвы, имея мощность торфа 30-50 см, образуют очень узкую полосу, которая, прерываясь, распадается на мелкие контуры. Частота встречаемости таких ЭПА составляет 80%. По величине внешнего коэффициента расчленения 70% ЭПА болотных почв имеют среднюю изрезанность, извилистость их границ. Остальные 30% приходятся на слабо- и сильнорасчленен-

ные контуры. Наибольшая встречаемость КР лежит в интервалах между 1,50 и 2,75. Несмотря на невысокий внешний КР рисунок ЭПА фоновых болотных почв сильно усложнен за счет врезанных в него ЭПА глее-подзолистых почв. Внутренний КР равен 14..3, что относит болотные почвы к сильнодырчатым.

Врезанные ЭПА глее-подзолистых почв имеют замкнутую изоморфную, реже вытянутую форму. Значительное количество ЭПА (60%) с КР < 1,5, подтверждает слабую извилистость их границ. Средняя площадь ЭПА значительно (в 3-3,5 раза) ниже средней площадь всех ЭПА комплекса (табл. 3). Около 80% всех контуров имеют размеры до 10 га.

Отношение максимальной величины ЭПА к минимальной делит почвы комплекса на две группы. У всех болотных почв, величина этого отношения не превышает 100, у глее-подзолистых она более 200. Это показывает, что для болотных почв в целом практически не существует препятствующих факторов роста их ЭПА. Тогда как для роста ЭПА глее-подзолистых почв такие факторы существуют и основной это прогрессивное болотообразование.

В целом охарактеризованный комплекс относится к подклассу болотных, семейству замкнуто-монохронных, типу болотно-глееподзолистых, подтипу с преобладанием болотных, серии фоново-разветвленоареальных, подгруппе внешне среднерасчлененных, а внутренне — очень сильно расчлененных.

Генетико-геохимический разряд структуры почвенного покрова с ведущей ролью комплексов автономно-гидроморфный с водно-миграционным характером перемещения масс между компонентами. По площади наиболее крупного ЭПА описанный комплекс относится к мегамассивным. Степень расчлененности его - слабая (КР =1,73). Сложность геометрического строения и генетическая контрастность имеют средние значения (Кс = 0,11; Кк =13,1).

Почвенный покров образованный комплексами относится к умеренно неоднородным (Кн = 13,1), а почвенный покров образованный сочетаниями относится к очень сильно неоднородны (Кн = 35,3).

Почвенные комбинации с ведущей ролью пятнистостей, образованы болотными почвами с различной мощностью торфа. Факторы образования этих ПК связаны с изменениями микро- и мезорельефа в условиях близкого залегания многолетне-мерзлых пород. Возникновение термокарстовых западин диаметром от 1-2 м2 до нескольких сот м2 и появление бугров пучения площадью до 1,5 га и высотой до 10 м, не приводят к смене почвообразовательного процесса (в данном случае торфообразования). Изменяется лишь интенсивность его развития. На буграх пучения он может замедлиться или временно приостановиться; в мочажинах наоборот усилиться. Изменяется ботанический состав торфа и его мощность. Компоненты почвенного покрова, а именно болотные торфяные почвы, остаются прежними. Почвенный покров образованный такими пятнистостями не сложный (Кс = 0,02) и не контрастный (Кк ^ 3). Внутренняя расчлененность фоновых ЭПА < 2, что относит их к слабодырчатым.

Значительно усложняется рисунок ЭПА болотных почв в результате термокарстовых просадок. Образующиеся при этом озерково-болотные комплексы

имеют сложное строение. Коэффициент внутреннего расчленения фоновых болотных верховых почв достигает 18, что относит ЭПА этих почв к сильно дырчатым.

Таким образом, структура почвенного покрова Сибирских Увалов является поликомбинационной, т.е. образована многократным повторением нескольких почвенных комбинаций: сложных сочетаний с участием слабо- контрастных вариаций, комплексами и пятнистостями. В составе всех почвенных комбинаций преобладают полугидроморфные и гидроморфные почвы.

Наблюдающиеся тенденции горизонтального роста болот, увеличения степени гидроморфности прилегающих к болотам почв и сокращение размеров элементарных почвенных ареалов автоморфных почв, ведут к образованию слабоконтрастных почвенных комбинаций и уменьшению неоднородности почвенного покрова территории Сибирских Увалов.

Глава 5

Основные элементарные почвенные процессы и их роль в эволюции почвенного покрова Сибирских Увалов в голоцене

Основными элементарными почвенными процессами, обусловливающими формирование почвенного покрова Сибирских Увалов являются А1-Ре-гумусовый, элювиалыю-глеееый и торфообразование.

Под А1-Ге-гумусовым процессом понимается процесс мобилизации железа и алюминия минеральных плёнок кислыми гумусовыми веществами и последующего их выноса без глубокого разрушения минеральной части в элювиальном горизонте. Сопутствующим А1-Ре-гумусовому процессу всегда является же-лезисто-гумусово-шлювиальный, который приводит к накоплению аморфных окислов железа вместе с гумусом, вынесенных сверху. Совместное действие этих процессов приводит к образованию почв с элювиально-иллювиаль-ным профилем.

Под элювиально-глеевом процессом понимается процесс внутрипочвенно-го сезонного оглеения под воздействием периодического переувлажнения над-мерзлотной верховодкой и последующим нисходящим током воды. Сопровождается промыванием верхней части профиля с перемещением продуктов распада органических веществ и частично продуктов разрушения минеральных соединений в водоупорные иллювиальные горизонты.

Под торфообразованием (торфонакоплением) понимается процесс консервации полуразложившихся или неразложившихся растительных остатков вследствие их замедленной минерализации, приводящий к образованию торфяных горизонтов.

На разных этапах голоцена, в зависимости от глобальных изменений климата, названные ЭПП проявлялись с различной интенсивностью. Это нашло отражение в строении профилей разных типов почв исследуемой территории.

В результате дешифрирования аэрофотоснимков, почвенного картографирования, морфологического анализа почв и анализа опубликованных в литературе (Нейштадт, 1977, Лисс, Березина, 1981, 1982) данных по 19 разрезам из

торфяников средней, северной тайги и лесотундры Сибири с радиоуглеродными датировками, на предмет скорости торфонакопления были определены возрастные границы отдельных звеньев почвенной катены и средние скорости горизонтального смещения границ почвенных разностей. Далее, имея собственные показатели средней мощности торфа в различных элементах рельефа, и основываясь на тех же литературных данных по скорости торфонакопления, построен график горизонтального роста болот в голоцене для территории Сибирских Увалов (Рис.4).

Начало формирования современного почвенного покрова Сибирских Увалов связано с окончанием Сартанского оледенения и потеплением климата в предбореальный и бореальный периоды. Ведущими элементарными почвенными процессами в это время были элювиально-иллювиальные и под их воздействием началось формирование ПП Сибирских Увалов.

Процессы торфообразования и торфонакопления протекали на незначительной территории, лишь в хорошо выраженных мезопонижениях. Это связано с возвышенностью рельефа Сибирских Увалов по сравнению с прилегающими территориями, легким гранулометрическим составом слагающих его пород и, как следствие, пониженным уровнем грунтовых вод.

Промежуток времени от бореала до суббореала (9-3.6 лет назад) характеризуется активизацией процесса торфообразования (Нейштадт, 1977, Лисс, Березина, 1982). В это время формируется основная часть болотных массивов Западной Сибири. В начале этого периода наблюдается всплеск болотообразова-ния (Васильев, 1998), который ведет к наступлению болот на суходолы. Повышается уровень грунтовых вод на прилегающих к Сибирским Увалам территориях. В условиях дальнейшего потепления и увлажнения климата (атлантический период), деградации мерзлоты создаются условия для активизации торфо-образовательного процесса на территории Сибирских Увалов.

Наиболее интенсивные темпы роста болот наблюдаются в бореальный период и до второй половины атлантического периода. В отрезке времени меж-

80 -60 -40 20 -

0 I I

0 1 2 3 4 5 6

Время, тыс. лет назад

Рис. 4. Скорость горизонтального роста болот в голоцене

ду 6-ю и 5-ю тыс. лет назад скорость радиального расширения болот за счет суходолов составляла 40-60 см/год (Рис.4). Скорость гидроморфизации автоморф-ных подзолов была такова, что за 300 лет граница между ними и грунтово-глееватыми подзолами могла продвинуться на 120-150 метров. Расчетное среднее время существования почвенных разностей для определенной территории в этот период составляла 500 лет.

Процессы торфообразования в это время по интенсивности во много раз превосходили элювиальные, в частности А1-Ре-гумусовые и элювиально-глеевые. В контактной зоне между болотом и увалами формирование торфа шло на слабооглеенных подзолах иллювиально-железистых, минуя более глубокие стадии их гидроморфизации. Так, примерно до 5 тыс. лет назад, широкое распространение получили почвы с хорошо развитым торфяным горизонтом и слабооглеенной минеральной толщей. Эволюцию почвообразования для этого времени можно представить по следующей схеме: Подзолы иллювиально-железистые —> торфянисто-подзолы (грунтово-глегватые) нллювиально-железистые —> торфяно-подзолы (грунтово-глегватые) иллювиально-желези-стые —> болотные верховые торфяные на подзолах (грунтово-глееватых) иллювиально-железистых.

В суббореальное время, около 4 тыс. лет назад, в связи с похолоданием и нарастанием сухости климата (Волкова, 1994) интенсивность процесса торфообразования заметно снизилась и снизились темпы роста болот. Скорость радиального расширения болот за счет суходолов уменьшилась до 5-10 см/год. В это время происходит консервация погребенных под слоем торфа подзолов во вновь возникающей мерзлоте. Более молодые торфянисто- и торфяно-подзолы иллю-виально-гумусовые появились на современной границе леса и болота около 3200 лет назад.

Последние 2,5 тысячелетия характеризуются самыми низкими темпами роста болот исследованной территории за период голоцена. Скорость радиального роста болот составляет 4 см/год. Процесс заболачивания автоморфных подзолов на данном временном этапе проходит через сложную цепочку почв, каждая из которых представляет собой определенную стадию гидроморфизации подзола: Пг -> Пг —> —> тпг" Л11, в это же время образуется кольцевой пояс из по-

лугидроморфных и гидроморфных подзолов, который разъединяет болотные почвы от автоморфных подзолов. Данный пояс не имеет постоянного местоположения в рельефе. В соответствии с существующим ныне радиальным ростом болот (до 4 см в год) он ползет вверх по рельефу. Среднее время полного перемещения ЭПА каждого из компонентов пояса для этого периода - около 2000 лет. Современная ширина пояса значительно варьирует в зависимости от уклона рельефа, но в среднем составляет около 400 м.

Таким образом, в период голоценового оптимума интенсивный процесс торфообразования привел к формированию почв со сложным профилем, нижняя часть которого представлена подзолом иллювиально-железистым, верхняя - болотной верховой торфяной почвой. Современные низкие темпы торфообразования

способствуют постепенному переходу от автоморфных подзолов к болотным почвам, с широким диапазоном промежуточных стадий.

Современную эволюцию почвенного покрова для территории Сибирских Увалов, сложенной песчаными отложениями, можно представить в виде следующей схемы: подзолы шлювиально-железистые -> подзолы глубинно-глееватые иллювиалъно-железистые —> подзолы глубинно-глееватые иллюви-алыю-железисто-гумусовые подзолы глубинно-глееватые иллювиально-гумусовые —> торфянисто-подзолы иллювиально-гумусовые —> торфяио-под-золы иллювиально-гумусовые болотные верховые торфяные почвы.

Набор перечисленных выше процессов, обусловивших формирование ПП Сибирских Увалов и определяющих его современное развитие представляет собой комплект ЭПП (по Годельману, 1977). Данный комплект ЭПП для исследованной территории, как выше было показано, постоянен на протяжении голоцена. Не постоянна только интенсивность проявления составляющих его ЭПП. Формирование определенного рода почв в пределах ареала своего распространения происходит под влиянием комплекса ЭПП, представляющего собой комплект с определенным соотношением интенсивности проявления составляющих его ЭПП. Число комплексов ЭПП бесконечно, как и бесконечно разнообразие почв, сформировавшихся под их воздействием.

На современном этапе развития почв Сибирских Увалов, одним из основных ЭПП у подзолов является А1-Ре-гумусовый Он представлен комплексом элювиальных процессов связанных с выносом вещества из верхней части профиля и иллювиальных связанных с аккумуляцией вещества в средней части профиля. Элювиальные процессы: элювиально-железистый, элювиально-железисто-гумусовый и элювиально-гумусовый, имеют среднюю степень интенсивности. Иллювиальные процессы имеют: иллювиально-железистый -среднюю интенсивность, иллювиально-железисто-гумусовый — слабую степень интенсивности. С увеличением степени гидроморфности подзолов возрастает роль элювиально-глеевого процесса, который усиливает интенсивность перечисленных элювиально-иллювиальных процессов. Максимальная интенсивность от совместного действие А1-Ре-гумусового и элювиально-глеевого процессов наблюдается в подзолах грунтово-глееватых иллювиально-гумусовых и болотно-подзолах. С развитием на поверхности гидроморфных подзолов процесса торфообразования и появлением торфяного слоя возникает естественный гидробарьер над профилем этих почв. Роль А1-Ре-гумусового процесса уменьшается и снижается степень интенсивности связанных с ним элювиально-иллювиальных процессов. В то же время возрастает роль элювиально-глеевого процесса и процесса гидрогенной аккумуляции железа, по причине периодического застаивания влаги в верхней и средней частях профиля. Элювиально-глеевый процесс является основным ЭПП на ранней стадии формирования торфяного горизонта у гидроморфных подзолов. В настоящее время совместное действие элювиально-глеевого процесса и процесса торфообразования приводит к формированию бо-лотно-подзолов, а совместное действие иллювиально-железистого процесса

и процесса гидрогенной аккумуляции железа приводят к образованию ортзан-довых плит в профиле полугидроморфных и гидроморфных подзолов.

Выводы

1. Структура почвенного покрова Сибирских Увалов является поликомбинационной, т.е. образована многократным повторением нескольких почвенных комбинаций: сложными сочетаниями с участием слабоконтрастных вариаций, а также комплексами и пятнистостями.

2. Компонентный состав сочетаний состоит из альфегумусовых подзолов с разной степенью гидроморфизации. Состав вариаций представлен полугидро-морфными подзолами, имеющими различную дифференцированность профиля по гумусу и железу. Пятнистости образованы торфяными олиготрофными почвами с разной мощностью торфа. Компонентный состав комплексов представлен глее-подзолистыми и болотными верховыми торфяными почвами.

3. Элементарные почвенные ареалы всех исследованных почвенных комбинаций характеризуются разнообразным геометрическим строением: от самых простых с округлой формой и монолитным сложением у автоморфных подзолов, до очень сложных древовидных форм и изрезанного сложения у полугидроморфных подзолов иллювиально-гумусовых и гидроморфных торфянисто-подзолов.

4. Характер генетико-геохимических взаимосвязей между компонентами сочетания водно-миграционный однонаправленный: от автоморфных подзолов элювиальных ландшафтов к полугидроморфным подзолам трансэлювиальных ландшафтов и далее к торфяно-подзолам супераквальных трансаккумулятивных ландшафтов.

5. Формирование профилей подзолов происходит под влиянием комплекта элементарных почвообразовательных процессов, состоящего из основных: /\L-Fe-гумусового и элювиально-глеевого, а также налагающихся: оглеения, оруденения, торфообразования и криогенного процессов. Различное соотношение и интенсивность проявления этих процессов приводит к формированию профилей разных типов и подтипов подзолов.

6. Профили подзолов имеют четкую элювиально-иллювиальную дифференциацию по илу и большинству основных компонентов.

7. Эволюция структуры почвенного покрова Сибирских Увалов за период голоцена сопровождается изменением компонентов, состава компонентов, геометрического строения ЭПА компонентов и генетической взаимосвязи между компонентами почвенных комбинаций.

8. Наблюдающиеся тенденции горизонтального роста болот, увеличения степени гидроморфности прилегающих к болотам почв и сокращения размеров ЭПА автоморфных почв, ведут к образованию слабоконтрастных почвенных комбинаций и уменьшению неоднородности почвенного покрова территории Сибирских Увалов.

Публикации по теме диссертации

1. Гаджиев И.М., Смоленцев Б.А. Болотные почвы Западной Сибири на многолетнемерзлых породах // Тез. докл. II Международной конференции "Криопедология "97". Сыктывкар, 1997 - С.: 114-115.

2. Смоленцев Б.А. К вопросу о мерзлотных почвах Западной Сибири // там же - С.: 136.

3. Васильев C.B.,. Смоленцев Б.А. История развития почвенной катены гидроморфных подзолов в центральной части Сибирских Увалов (Западная Сибирь) // Материалы научн. конф. (Владивосток, 10-12 февраля, 1998 г.) -Владивосток, 1998. С.: 17-20.

4. Gajiev I.M. Smolentsev В.А. "Peat accumulation place in the soil cover formation of Siberian Slopes in Holocene" (West Siberia) // Materials of International Symposium "Dynamics of Mire Ecosystems of Northen Eurasia in Holocene". Petrozavodsk, 1998.-C.: 12-14.

5. Васильев C.B., Гаджиев И.M., Сеньков A.A., Смоленцев Б.А. Мониторинг состояния почвенного покрова на ноябрьском экологическом полигоне (Западная Сибирь) // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения: Тез. Докл. Всесоюзн. конф. М., 1998. Том. 1. С 159-160.

6. Смоленцев Б.А. Формирование почвенного покрова Сибирских Увалов в голоцене // Тез. докл. III съезда почвоведов. М: Почв, ин-т им. Докучаева, 2000. Кн. 1. С 292.

7. Смоленцев Б.А. Современная роль элементарных почвообразовательных процессов в формировании подзолов на Сибирских Увалах // Современные проблемы почвоведения в Сибири. Материалы Международной научн. конф. Томск: изд-во ТГУ, 2000. Том 1. С 202-204.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Смоленцев, Борис Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ УЧЕНИЯ О СТРУКТУРЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА (Литературный обзор)

ГЛАВА II. ФАКТОРЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ.

II. 1. История развития рельефа.

11.2. Почвообразующие породы.

11.3. Климат.

11.4. Растительность.

11.5. Гидрография и гидрология.

ГЛАВА III. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ

ПОЧВ СИБИРСКИХ УВАЛОВ.

III. 1. Фациальные особенности и классификация почв.

111.2. Условия залегания по рельефу.

111.3. Альфегумусовые подзолы.

111.3.1. Подзолы иллювиально-железистые.

111.3.2. Подзолы глубинно-глееватые.

111.3.3. Гидроморфные торфяно-подзолы.

111.4. Глее-подзолистые оторфованные почвы.

111.5. Болотные почвы.

ГЛАВА IV. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВЕННЫХ АРЕАЛОВ, ПОЧВЕННЫХ КОМБИНАЦИЙ И СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА СИБИРСКИХ УВАЛОВ.

IV. 1. Общие положения.

IV.2. Основные черты структур почвенного покрова

Сибирских Увалов.

IV.3. Характеристика структур почвенного покрова с ведущей ролью сочетаний.

IV.3.1. Морфологические свойства элементарных почвенных ареалов компонентов сочетания.

IV.3.2. Генетико-геохимические связи.

IV.3.4. Характеристика структур почвенного покрова с ведущей ролью комплексов и пятнистостей.

ГЛАВА V. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОЧВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ РОЛЬ В ЭВОЛЮЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА СИБИРСКИХ УВАЛОВ В ГОЛОЦЕНЕ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структура почвенного покрова Сибирских Увалов"

Освоение природных ресурсов Западной Сибири, особенно во второй половине XX в., характеризуется активным развитием нефтегазового комплекса в таежной зоне. Ландшафтно-экологическая изученность этой территории является очень слабой и фрагментарной. Достаточно сказать, что до настоящего времени на всей территории Ямало-Ненецкого и большей части территории Ханты-Мансийского автономного округа никогда не проводилось среднемасштабного почвенного картографирования (не говоря уже о крупномасштабном). Существующие темпы развития инфраструктуры в районах интенсивной нефтедобычи намного опережают темпы исследований природных комплексов. Это связано с обширностью территории, ее труднодоступностью и неосвоенностью, а также с недостатком средств финансирования федеральных программ мониторинга.

Общеизвестно, что одной из особенностей сибирских северотаежных ландшафтов, в целом, и почвенного покрова, в частности, является их ранимость в результате различного рода индустриальных воздействиях, приводящих к деградации. Для того чтобы предотвратить или уменьшить негативные влияния на почвенный покров, необходимо при планировании природопользования рассматривать его особенности, с точки зрения совокупности почв определенной территории, обязательно учитывая при этом характер взаимосвязи как между самими почвами, так и факторами почвообразования; знать историю развития почвенного покрова и образующих его компонентов; уметь прогнозировать процессы эволюции почвенного покрова в естественных условиях и в результате антропогенеза, т.е. необходимо изучение структуры почвенного покрова. Работы такого рода для таежной зоны Западной Сибири проводятся крайне редко. Почвенному покрову Сибирских Увалов, как геоморфологическому району Западно

Сибирской равнины занимающему около 10% ее территории, уделено еще меньше внимания.

Отсюда вытекают цель и задачи работы.

Основная цель исследований.

Описать структуру почвенного покрова Сибирских Увалов и слагающих ее компонентов; предложить гипотезу эволюции почвенного покрова Сибирских Увалов в голоцене.

Задачи исследований:

1. Дать характеристику морфологических, физико-химических и химических свойств почвенных индивидуумов (ПИ), являющихся элементарными почвенными единицами;

2. Охарактеризовать элементарный почвенный ареал (ЭПА), являющийся элементарной единицей почвенного покрова (7777), обладающий содержанием, геометрией и имеющий определённое место в почвенных комбинациях и экологию;

3. Описать почвенные комбинации (ПК), как составные части структуры почвенного покрова (СПП).

4. Определить влияние основных элементарных почвенных процессов (ЭПП) на формирование почвенных профилей в разные периоды голоцена. Сформулировать гипотезу эволюции почв осевой части Сибирских Увалов в голоцене.

Объекты исследований.

Типичность экологических ситуаций большинства районов нефтегазодобывающего комплекса севера Западной Сибири позволяет вести детальные наблюдения за состоянием природной среды на малых площадях, с дальнейшей экстраполяцией результатов наблюдений на достаточно большие площади сопредельных регионов и с минимальными затратами труда. Учитывая это и сознавая необходимость создания и осуществления региональной программы ландшафтно-экологических исследований, в 1995 году по предложению и при финансовой поддержке администрации г. Ноябрьска, Институтом почвоведения и агрохимии СО РАН совместно с Институтом леса и древесины СО РАН и ЗАО «ДИГЕР» был создан экологический полигон для осуществления долговременного мониторинга за состоянием природной среды и природных экосистем в зоне воздействия городской промышленности, городского населения и нефтедобычи.

Район исследования расположен в центральной части Сибирских Увалов и имеет почти 25-летнюю историю промышленного развития, связанного с освоением нефтяных и газовых месторождений. Созданный здесь экологический полигон представлен несколькими участками общей площадью более 100 км , которые охватывают различные ландшафтные ситуации как естественные, так и с различной интенсивностью и формой антропогенного воздействия.

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН с начала образования экологического полигона ведет на нем и на сопредельных с ним территориях режимные наблюдения за состоянием почвенного и растительного покрова, поверхностных, почвенно-грунтовых и болотных вод.

В основу данной работы положены материалы, полученные в результате крупномасштабного почвенного картографирования территорий Спорышевского и Западно-ноябрьского месторождений нефти, маршрутных съемок на прилегающих к ним территориях и исследований на экологическом полигоне в целях мониторинга. Все исследования проводились в составе комплексных биологических экспедиций (ИПА СО РАН, ЦСБС СО РАН, ИЛиД СО РАН) совместно с ЗАО "ДИГЭР" в районе г. Ноябрьска в период с 1995 по 1999 гг.

Объектами исследований явились: почвенные индивидуумы, элементарные почвенные ареалы, почвенные комбинации и СПП в целом Сибирских Увалов.

Методы исследования.

Почвенное картографирование проводилось согласно "Инструкции по крупномасштабным почвенным обследованиям земель Российской Федерации" под редакцией Рс^сНИИземпроект (1993), в масштабе 1:25000, с использованием аэрофотоснимков залета 15.08.94 г., спектрозональных космических снимков залета 19.07.92 г. и топокарт того же масштаба. При диагностике почв и обозначении горизонтов использовались «Классификация и диагностика почв СССР», 1977 года и «Классификация почв России», 1997 года.

Исследования почв проводились путем сопряженного профильно-генетического и почвенно-географического метода. Это позволило определить свойства почвенных индивидуумов, характер и механизм взаимосвязи между компонентами почвенного покрова и условиями почвообразования (рельеф, растительность, грунтовые воды, многолетнемерзлые породы).

Анализ почв проводился по общепринятым методикам в лабораториях ИПА СО РАН.

При классификации почвенных комбинаций использовалась таксономическая система, предложенная В.М. Фридландом [76, 78]. Для мор-фометрической характеристики элементарных почвенных ареалов, почвенных комбинаций и структуры почвенного покрова в целом, были использованы количественные показатели, предложенные разными авторами [10, 19, 76, 81, 83].

Научная новизна.

Выявлен набор основных элементарных почвенных процессов, формирующих почвенные профили основных типов почв Сибирских Увалов и показана роль каждого из этих процессов в разные периоды голоцена и на современном этапе.

Получены новые данные по строению профилей подзолов разной степени гидроморфизации и подзолов, законсервированных под слоем ма-ло-и среднемощных олиготрофных торфов.

Описаны основные почвенные комбинации образующие структуру почвенного покрова Сибирских Увалов, а также механизмы дифференциации почвенного покрова.

Определен возраст отдельных звеньев почвенной катены и средние скорости горизонтального смещения границ почвенных разностей.

Предложена гипотеза эволюции почв и почвенного покрова северотаежной зоны Западной Сибири в голоцене.

Теоретическая и практическая значимость.

В результате проведенных исследований были впервые составлены крупномасштабные почвенные карты двух месторождений нефти (Спо-рышевского и Западно-Ноябрьского), на твердой основе и в электроном виде. Составленные карты можно использовать в качестве эталонных участков (ключи-площадки) при крупно- и среднемасштабном почвенном картографировании труднодоступных территорий северо-таежной подзоны Западной Сибири, применяя метод экстраполяции результатов картографирования на всю территорию. Изученные почвенно-геоморфоло-гические профили, установившие связь почв с основными элементами рельефа, также могут быть использованы при картографировании в качестве ключей-профилей.

Полученные данные по морфогенетическим особенностям структуры почвенного покрова Сибирских Увалов дополняют имеющийся фактический материал по характеристике почв и почвенного покрова северотаежной зоны Западной Сибири.

Предложенная гипотеза эволюции почв и почвенного покрова северотаежной зоны Западной Сибири в голоцене дает возможность прогнозировать развитие почвенного покрова в естественных условиях и при различных видах антропогенной нагрузки. Полученные экспериментальные данные и теоретические выводы могут быть использованы при проведении дальнейших целенаправленных исследований в северотаежной зоне Западной Сибири.

Защищаемые положения.

1. Основные элементарные почвенные процессы, обусловившие формирование почв Сибирских Увалов — это Al-Fe-гумусовый, элюви-ально-глеевый и торфообразование.

2. Основу структуры почвенного покрова Сибирских Увалов составляют сложные подчиненно-гидроморфные сочетания-вариации с механизмом дифференциации почвенного покрова по минеральному составу и увлажнению, имеющие водно-миграционный характер перемещения масс между компонентами.

3. Почвенный покров осевой части Сибирских Увалов — это эволюционный ряд гидроморфизации подзолов альфегумусовых (иллювиаль-но-железистых).

Апробация работы. Материалы и основные выводы диссертации докладывались и обсуждались на II Международной конференции "Криопедология 97" (Сыктывкар, 1997), научной конференции "Экологическое состояние и ресурсный потенциал естественного и антропогенно-измененного почвенного покрова", (Владивосток, 1998), Международном симпозиуме "Динамика болотных экосистем в северной Евразии в голоцене" (Петрозаводск, 1998) и почвенных семинарах ИПА.

Публикации.

Опубликовано 6 работ по теме диссертации.

Структура диссертации. Работа состоит из 5 глав, введения и выводов. Библиографический список использованной литературы включает 83 источника. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 таблицами, 19 рисунками и 16 фотографиями.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Смоленцев, Борис Анатольевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вся территория Евразии по особенностям СПП разделена В.М. Фридландом на 21 страну. Сибирские Увалы входят в состав страны диф-ференцированно-увлажненных автономно-гидроморфных сочетаний Западной Сибири. Автономно-гидроморфные сочетания приурочены к плоским водоразделам с почвообразующими породами средне- и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Поток влаги в таких почвенных комбинациях идет от выше залегающих по рельефу гидроморфных почв к полугидроморфным почвам мезопонижений.

Сибирские Увалы по своим орографическим особенностям представляют собой возвышенную, всхолмленную часть Западно-Сибирской равнины. По отношению к прилегающим территориям они возвышаются на 50-100 м. Расчлененность рельефа и легкий гранулометрический состав пород обеспечивают хорошую дренированность территории. В свою очередь, дренированность территории Сибирских Увалов обусловливает господство на ней подчиненно-гидроморфных, а не автономно-гидроморфных комбинаций характерных для Западно-Сибирской равнины. Гидроморфные почвы занимают пониженные элементы рельефа и поток влаги идет не от них, а наоборот к ним. В этом заключается своеобразие Сибирских Увалов по отношению к прилегающим пониженным равнинам.

В структуре почвенного покрова Сибирских Увалов преобладают мезокомбинации с ведущей ролью сочетаний. Приурочены они к элементам мезорельефа осевой, наиболее дренируемой части Сибирских Увалов, которая представляет собой холмисто-увалистую равнину. Именно здесь господствуют дифференцированно-увлажненные подчиненно-гидромор-фные сочетания. Микрокомбинации с ведущей ролью комплексов и пят-нистостей приурочены к элементам микрорельефа плоских заболоченных водоразделов в переходной, к пониженным равнинам, части Сибирских

Увалов. Довольно широко распространенные, эти микрокомбинации имеют также дифференцированно-гидроморфную природу, но относятся к ав-тономно-гидроморфному генетико-геохимическому разряду. Степень их контрастности значительно ниже, чем у мезокомбинаций, что и определяет ведущую роль последних в значительной неоднородности почвенного покрова Сибирских Увалов.

Основными факторами, обусловливающими формирование и распространение перечисленных ПК, служат рельеф, грунтовые воды, криогенные и термокарстовые процессы.

Компоненты сочетаний контрастно отличаются друг от друга по степени гидроморфизма и в совокупности образуют полный ряд увлажнения от автоморфных до гидроморфных почв. Факторы образования сочетаний не связаны с процессами почвообразования, а определяются рельефом. Процесс формирования рельефа — первичен; процесс формирования сочетаний протекает на уже сформированном рельефе. Характер взаимосвязи между компонентами сочетаний односторонний: от компонентов верхних элементов рельефа к компонентам, расположенным в нижних элементах рельефа. Обратная связь отсутствует.

Компоненты комплексов менее контрастно отличаются друг от друга. Характер взаимосвязи между компонентами комплексов двусторонний. Факторы образования комплексов связаны с почвообразованием.

По структуре почвенного покрова территорию Сибирских Увалов можно разделить на два района. Первый, с господством мезоструктур, располагается вдоль осевой части Сибирских Увалов. Как уже отмечалось выше, он представляет собой холмисто-увалистую равнину, сложенную флювиогляциальными, в основном, песчаными отложениями. Второй район, с господством микроструктур, располагается по периметру первого. Он представляет собой пониженную слаборасчлененную равнину, сложенную как флювиогляциальными, так и озерно-аллювиальными, в основном, легко- и среднесуглинистыми породами.

Мезоструктуры первого района представлены сложными подзоло-болотными сочетаниями-вариациями. Компонентный состав таких сочетаний состоит из альфегумусовых подзолов, имеющих разную степень гид-роморфизации.

Глубокоразвитые профили всех изученных подзолов имеют четкую дифференциацию на элювиальную и иллювиальную части по содержанию физической глины, ила, гумуса, кремнезема и полуторных окислов. Степень дифференциации профиля увеличивается в ряду от автоморфных подзолов иллювиально-железистых до полугидроморфных иллювиально-гумусовых, затем опять снижается у гидроморфных торфяно-подзолов.

Альфегумусовые подзолы относятся к сильнокислым, очень слабо-гумусированным, с низкой емкостью поглощения и высокой ненасыщенностью основаниями почвам. Гранулометрический состав их песчаный.

Элементарные почвенные ареалы альфегумусовых подзолов характеризуются разнообразным геометрическим строением. Самую простую геометрию имеют ЭПА автоморфных подзолов. Форма их, обычно округлая, сложение - монолитное или слаборасчлененное. Самое сложное геометрическое строение наблюдается у ЭПА полугидроморфных подзолов иллювиально-гумусовых и гидроморфных торфянисто-подзолов. Они имеют полосчато-кольцевые или древовидные формы, сложение их силь-норасчлененное и даже изрезанное. ЭПА остальных компонентов имеют переходные формы.

Характер генетико-геохимических взаимосвязей между компонентами сочетания водно-миграционный однонаправленный: от автоморфных подзолов элювиальных ландшафтов к торфяно-подзолам супераквальных трансаккумулятивных ландшафтов.

Эволюция структуры почвенного покрова с ведущей ролью сочетаний за период голоцена сопровождается изменением компонентов, состава компонентов, геометрического строения ЭПА компонентов и генетической взаимосвязи между компонентами сочетаний. Причиной таких изменений является различная интенсивность развития элементарных почвенных процессов на разных этапах голоцена, связанная с изменением климата, а также различное соотношение интенсивности этих процессов на разных элементарных ландшафтах.

В формировании почвенного покрова во временном отрезке голоцена выделяется несколько периодов. Первый: конец предбореального - начало атлантического времени. Характеризуется преобладанием элювиально-иллювиальных процессов и соответственно, почв с элювиально-иллювиальным профилем. Второй: середина атлантического - начало суб-бореального времени, характеризуется наибольшей интенсивностью развития процесса торфообразования и формированием профилей торфяных почв поверх почв с элювиально-иллювиальным профилем. Третий период: середина суббореала, характеризуется возникновением вторичной мерзлоты в профиле торфяных почв и консервацией профилей подзолов под слоем замерзшего торфа. Четвертый период: конец суббореала - настоящее время. Появление комплекта элементарных почвенных процессов, обусловивших развитие современной структуры почвенного покрова. Этот комплект состоит из двух основных элементарных почвенных процессов - А1-Fe-гумусового и элювиально-глеевого, а также из четырех процессов (ог-леения, оруденения, торфообразования и криогенного), которые могут накладываться на основные. Возникновением почв кольцевого пояса.

В целом, за время голоцена, на рассматриваемой территории, изначально, наблюдается сокращение площадей почв с выраженными элювиально-иллювиальными процессами и увеличение площадей торфяных почв с выраженным в них процессом торфообразования.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Смоленцев, Борис Анатольевич, Новосибирск

1. Артюшков А.Е. Образование конвективных деформаций в слабо литифицированных осадочных породах // Изв. АН СССР, сер. геолог., 1965.—№ 12.

2. Архипов С.А. Основные события позднеплейстоценового ледникового времени и их корреляция в Западной Сибири, Европе и Северной Америке // Проблемы четвертичной геологии Сибири. — М.: Наука, 1969. —С. 7-17.

3. Архипов С.А., Вдовин В.В., Мизеров Б.В., Николаев В.А. Западно-Сибирская равнина. — Наука, 1970. — 279 с.

4. Архипов С.А. Четвертичный период в Западной Сибири. — Наука, 1971. —331 с.

5. Архипов С.А., Волкова B.C. Геологическая история, ландшафты и климаты плейстоцена Западной Сибири. — Новосибирск, 1994. — 106 с.

6. Базилевич Н.И. Геохимия содового засоления. — М.: Наука, 1965. —350 с.

7. Бурлакова. JT.M. Особенности структуры почвенного покрова и агропроизводственных свойств почв как основа хозяйственной оценки земельных ресурсов.//Специфика почвообразования в Сибири. — Новосибирск, «Наука», 1979. — С. —215-222.

8. Бурлакова. Л.М., Шурыгина Н.Ф. Структура почвенного покрова и ти-пы пахотных угодий в лесостепной зоне Алтайского края.//Структура почвен-ного покрова и и организация территории. — М.: Наука, 1983. — С. — 19-25.

9. Васильевская В.Д., Иванов В.В., Богатырев Л.Г. Почвы севера Западной Сибири. — Изд-во МГУ, 1986. — 227 с.

10. Ю.Викторов А.С. Рисунок ландшафта. — М.: Мысль. — 180 с.

11. Высоцкий Г.Н. Об оро-климатических основах классификациипочв //Почвоведение. — 1906. — № 1. — С. 1-18.

12. Гаврилова И.П., Долгова JI.C. Песчаные почвы среднетаежной подзоны Западной Сибири // Природные условия Западной Сибири. — Изд-во МГУ, 1972. — С. 34-50.

13. Гаджиев И.М. Почвы бассейна р. Бол. Юган // Почвы средней тайги Западной Сибири. — Новосибирск: Наука, 1977. — С. 5-67.

14. Гаджиев И.М. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири.— Новосибирск: Наука. Си. Отд-ние, 1982. — 278 с.

15. Герасимов И.П. Разделение Европейской части СССР на области и районы // Почвы СССР. — Т. 1. — М. Л., 1939. — 403 с.

16. Герасимов И.П. при участии Лобовой Е.В. и Розова Н.Н. Основные проблемы картографии почв // Тр. Почвен. ин-та имени В.В. Докучаева. — Т. XXVIII. — М, 1948.

17. Герасько Л.И. О структуре почвенного покрова Томского приобья // Структура почвенного покрова и использование почвенных ресурсов. — М., 1978. —С. 144-148.

18. Глазовская М.А. Почвы Мира. — Изд-во МГУ, 1973. Т. II. 427 с.

19. Годельман Я.М. Неоднородность почвенного покрова и использование земель. — М: Наука, 1981. — 200 с.

20. Годельман Я.М. Исследования структуры почвенного покрова для обеспечения эффективности землеустройства // Структура почвенного покрова и организация территории. — М., 1983. — С. 11-19.

21. Годельман Я.М. Классификационная система почвенного покрова // Почвоведение. — 1991. — № 6. — 15-37.

22. Данилов И.Д. Плейстоценовые трансгрессии на севере Западной Сибири и в Печерской низменности // Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое. — Л., ГИМИЗ, 1970. — С. 368-373.

23. Данилов И.Д. Возраст и принципы стратиграфии новейших отложений морских равнин севера Евразии // "Вестн. МГУ. Серия геогр.", 1971.—N5, —С. 56-61.

24. Димо Н.А., Келлер Б.А. В области полупустынь. Саратов: Сарат. губ. землеустройство, 1907. — 215 с.

25. Докучаев В.В. К учению о зонах природы. Горизонтальные и вертикальные почвенные зоны // Соч. — Т. VI. — М. — Д.: АН СССР, 1951.

26. Достовалов Б.Н., Кудрявцев В.А. Общее мерзлотоведение. М., 1967. —247 с.

27. Захаров Ю.Ф. Экзотектонические дислокации в осадочном чехле Западной Сибири // Геол. и геофиз. — 1968. — № 6. — С. 37-44.

28. Захаров Ю.Ф. О проблеме четвертичных оледенений Западной Сибири // Четв. Геол. и геоморфол. Сибири. Ч I. Новосибирск: Наука, 1969. —С. 57-65.

29. Зубаков В.А. О ледниково-морских отложениях Западной Сибири и границах распространения санчуговской трансгрессии по Енисею: "Докл, АН СССР", 1957. — Т.115. — № 6. — С. 1161-1164.

30. Зубаков В.А. Стратиграфия новейших отложений ЗападноСибирской низменности и принципы климатостратиграфической корреляции: Авто- реф, докт, дис. — Д., 1968.

31. Иванова Е.Н. Генезис и эволюция засоленных почв в связи с географической средой // Почвы СССР. — М.-Л., 1939. — т. 1.

32. Иванова Е.Н., Копосов Н.А. Условия почвообразования и почвы бассейна р. Нуры // Почвенные исследования в Центральном Казахстане. —М. — Д., 1940.

33. Иванова Е.Н. и др. Некоторые итоги почвенных исследований в Прикаспийской низменности в 1951 г. // Почвоведение — 1952. — № 1. — С. 3-20.

34. Иванова Е.Н. и Фридланд В.М. При участии Ерохиной А.А. Почвенные комплексы сухих степей и их эволюция. // Вопр. улучшения кормовой базы в степн., полупуст, и пуст, зонах СССР: изд-во АН СССР, 1954.

35. Канивец И.И. и Гнатовская А.И. Элементы почвенного комплекса, как один из показателей для агрохимических мероприятий// Изработ отдела химизации Укр. НИИ сахари, пром. — Киев: ЦНИС, 1932.

36. Караваева Н.А. Заболачивание и эволюция почв. — М.: Наука, 1982. —296 с.

37. Классификация и диагностика почв СССР. — М.: Колос, 1977,— 223 с.

38. Классификация почв России. М: Почвенный ин-т им. Докучаева. Отв. Ред. Л.Л. Шишов, Г.В. Добровольский. — 1997. — 235 с.

39. Кузин И.Л., Чочиа Н.Г. Проблема оледенения ЗападноСибирской низменности // Основные проблемы изучения четвертичного периода. М.: Наука", 1965. — С. 177-187.

40. Лазуков Г.И. Возраст морских четвертичных отложений и основные этапы развития севера Западной Сибири // Основные проблемы изучения четвертичного периода. М.: Наука, 1965. — С. 53-62.

41. Лисс О.Л., Березина Н.А. Болота Западно-Сибирской равнины.—М.: МГУ, 1981. — 208 с.

42. Лисс О.Л., Березина Н.А. Развитие болотообразовательного процесса в центральной части Западной Сибири // Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. — М.: Наука, 1982. — Стр. 220-230.

43. Лисс О.Л., Березина Н.А. Куликова Г.Г. Возраст болот центральной части Западно-Сибирской равнины II Природные условия Западной Сибири. — М.: Изд-во МГУ, 1976. — Вып. 6. — С. 69-85.

44. Лобова Е.В. О новой почвенной карте Казахстана в масштабе 1:2500000 // Тр. Почвен. ин-та имени В.В. Докучаева. — т. XXX. — М. — Л., 1949.

45. Маландин Г.А. Почвенные комплексы и их сельскохозяйственное значение. — Пермь, 1932 — 327с.

46. Марусенко Я.И., Земцов А.А., Семлянская Л.П., Панков A.M., Минин Н.К. Гидрография Западной Сибири. —Томск: ТГУ, 1961. — 169 с.

47. Мизеров Б.В., Богдашев В.А., Кузнецова Г.Ф. Новейшиетектонические движения Обь-Енисейского междуречья и их роль в формировании рельефа: Тез. докл, совещ. по геоморфол. и неотект. Сиб. и Дальн, Вост. — Новосибирск, 1965 — С. 104-112.

48. Мезенцев B.C., Карнацевич И.В. Увлажненность ЗападноСибирской равнины. Ленинград: Гидромет. издат., 1969 — 168 е.

49. Нейштадт М.И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене. —М.: Изд-во АН СССР, 1957. — 404 с.

50. Нейштадт М.И. Возникновение и скорость развития процесса заболачивания // Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. — М.: Наука, 1977. — С. 39-47.

51. Неуструев С.С. О почвенных комбинациях равнинных и горных стран//Почвоведение, 1915. —№ 1. — С. 62-73.

52. Неуструев С.С. Элементы географии почв. М.—JL: Сельхозгиз, 1928, —230 с.

53. Николаев В.А. Проблемы палеогеографии Западно-Сибирской равнины // Влияние геодинамических процессов на формирование рельефа Сибири. — Новосибирск, СО изд-ва Наука, 1974.

54. Орлов В.И. Ход развития лесоболотной зоны Западной Сибири// Тр. ЗапСибНИГНИ; вып. 10. —Л.: Недра, 1968.

55. Педро Ж., Жамань М., Бегон Ж.К. Два основных пути кислого почвообразования в умеренно холодной и влажной зоне. // Почвоведение — 1974. —№9. —С.3-13.

56. Прасолов Л.И. Опыт разделения Самарской губернии на «естественные районы» (преимущественно по почвам). Самара, Земская типография, 1905. — 243 с.

57. Прасолов Л.И. Картография почв // Успехи почвоведения. — М., 1927. —С. 109-124.

58. Пьявченко Н.И. Бугристые торфяники. — М.: Изд-во АН СССР, 1955. —278 с.

59. Пьявченко Н.И. Типы болотообразования в Обь-Енисейском междуречье // Труды Первой Сиб. Конф. почвоведов. — Красноярск, 1962.

60. Рабочие материалы 1-ой Международной экспедиции исследователей лесов севера. — Ноябрьск, 1993. — 156 с.

61. Ильина И.С., Лапшина Е.И., Лавренко Н.Н. и др. Растительный покров Западно-Сибирской равнины — Новосибирск: Наука, 1985—250 с.

62. Роде А.А. Генезис почв и современные процессы почвообразования. — М.: Наука, 1984. — 257 с.

63. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности Земного шара. — М.—Л.: Наука, 1965. — 253 с.

64. Розанов Б.Г. Морфология почв. — М: МГУ, 1983. — 320 с.

65. Романовский Н.Н. Формирование полигонально-жильных структур. — Новосибирск, СО изд-ва Наука, 1977.

66. Сакс В.Н. Некоторые спорные вопросы истории четвертичного периода в Сибири // Сборник статей по геологии Арктики. — Вып. 8. — Л., 1959. —С. 151-163.

67. Сакс В.Н. Четвертичное оледенение Северной Азии по работам В.А. Обручева // Идеи академика В.А. Обручева о геологическом строении Северной и Центральной Азии и их дальнейшее развитие. — М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963.

68. Сибирцев Н.М. Почвоведение. СПб., 1900-1901// Н.М. Сибирцев. Избран. Сочин.: М. СХГ, 1951. — Т. 1.

69. Соколов И.А. Гидроморфное неглеевое почвообразование // Почвоведение. — 1980. — № 2. — С. 5-18.

70. Справочник по климату СССР. Выпуск 17, часть YIII, том I. — Омск, 1976.

71. Сухорукова М.А. Морены и динамика оледенений Западной Сибири. — Новосибирск: Наука, 1987. — 159 с.

72. Троицкий С.Л. Морской плейстоцен Сибирских равнин. —

73. Новосибирск: Наука, 1979. — 293 е.,

74. Растительность Западно-Сибирской равнины. КартаМ 1:1 500 ООО Ред. И.С. Ильина. Авт.: Ильина И.И., Лапшина Е.И., Махно В.Д., Романова Е.А. — М.: ГУГК, 1976 — 4 л.

75. Тонконогов В.Д. О генезисе почв с осветленным элювиальным горизонтом // Почвоведение. 1996. —№5. — С. 564-569.

76. Фридланд В.М. О структуре (строении) почвенного покрова // Почвоведение. — 1965, —№4. —С. 15-28.

77. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. — М.: Мысль, 1972. —423 с.

78. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова; задачи и методы ее изучения // Почвенные комбинации и их генезис. — М.: Наука, 1972. —С 9-32.

79. Фридланд В.М. Структуры почвенного покрова мира. М.: Мысль, 1984. —236 с.

80. Шепелев А.И. Аллювиальное почвообразование в поймах рек таежной зоны Западной Сибири // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. — Новосибирск, 1999. — 35с.

81. Шумилова Л.В. Ботаническая география Сибири. — Томск: изд-во ТГУ, 1962, —439 с.

82. Юодис Ю.К. О структуре почвенного покрова Литовской ССР// Почвоведение, 1967. —№ 11. —С. 50-55.

83. Vasiliev S.V. Holocene and recent peat accumulation rates in West Siberia // Dynamics of mire ecosystems of Northern Eurasia in Holocene. — Materials of International Symposium. Petrozavodsk, 1998. — C. — 45-46.

84. Ostrowski J., Jankowski A. Elementy charakterystyki rywy glebowej. — Pr. Inst. Upr. Nawoz. I glebozn., 1969, № 38.1. АоГ.-ЛО'ЪШ Jj33U -£-0/