Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЗОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ПОЙМЫ РЕКИ ОБИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ЗОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ПОЙМЫ РЕКИ ОБИ"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА4ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ; И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи УДК 631.472

СУМЕРИН Михаил Викторович

ЗОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ПОЙМЫ РЕКИ ОБИ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1987

Работа выполнена на кафедре географии почв факультета -почвоведения Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. . / _ " Г

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Т. В. АФАНАСЬЕВА

Официальные оппоненты: доктор биологических наук ТЮРЮКАНОВ А. Н. кандидат биологических наук МАКЕЕВА В; И.: -

Ведущее учреждение: Томский государственный университет.

Защита состоится —* 1г. в 15 час. 30 мин.

в ууд. М-2 факультета почвоведения МГУ им. М. В. Ломоносова на заседании Специализированного совета К. 053.05.16. Отзывы в двух экземплярах просим направлять по адресу: 119899, ГСП, Москва, В-296, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться- в библиотеке факультета почвоведения МГУ,

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета МОТУЗОВА Г. В.

Актуальность проблемы. На всем протяжении. истории изучения аллю- -виальных почв значительно нанялись представления об их месте.в . системе зональных поив. Непосредственно проблема зональности аллювиальных почв не - разрабатывалась. В настоящее время зональные Признаки автономных почв изучены достаточно полно» представления же о зональных особенностях пойменных почв, о месте их в общей системе зональности сформулированы в самой общей форме (деление на кислые, насыщающе й карбонатные в классификации почв 1977г.). Поетому для более полного представления о генезисе аллювиальных почв поймы р.Оби и путях к их рациональному использованию необходимо исследование их зональных особенностей» Цель работы. Выявить зональные признаки аллювиальных почв и факторы почвообразования, ответственные за их формирование. Задачи исследования» I.Определить зональные особенности аллюви- } альных почв поймы р10би , для степной и таедно-лесной зон в звене Пойма-Водораздел. 2.Установить зональные особенности аллювиальных почв поймц р.Бби в степной и таежно-лесной зонах в звене Пойма-Пойма. З.&ювить зональные морфологические и физико-химические признаки и параметры аллювиальных почв поймы р.Оби.

. Научная новизна.- Доказано, что формирование зональных особенностей аллювиальных почв происходит как в результате изменения био- -климатических условий,, так и в вследствие геохимического подчинения. Проведено сопряженное исследование двух звеньев: Пойма-Пойма и Пойма-Водораздел, которое позволило определить особенности аллювиальных почв» связанные с биоклиматическими показателями и возникающие в результате биогеохимического подчинения. Установлены зональные признаки аллювиальных почв поймы р.Оби для степной И; таежно-лесной зон. ' .--„-■

Практическая ценность работа. Результата.исследования, могут■быть

Ц^г^-глиая С; у и-.я Ейбгязти« Ч-ч'ггч-.и^з «я л га Угчптчс "^цС-п:-!, сл. ¿.ели |>и. к.

а.

использованы при диагностике и уточнении существующей классификации аллювиальных почв СССР, а также при разработке рекомендаций по мелиорации и рационалъномуисполъзованшо пойменных почв.

Апробация работы. Результаты работы доложены на IX Межведомствен кой конференции "Нечерноземные почвы и пути их рационального использования" (Ленинград,1980). На 7 конференции молодых ученых факультета почвоведения МГУ (Москва,1984); на конференции молодых ученых Башкирского филиала АН СССР (Уфа,1981); на кафедре географии почв факультета почвоведения МГУ (Москва,1963).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, глав,,заключен ния и выводов, таблиц и списка литератур« из наименований, из них на иностранном языке;

Объекты и методы исследования,

Для исследования быливыделены отрезки поймы р.Оби в двух природ ных зонах - степной (зона обыкновенных и южных черноземов степи, подзона умеренно-засушливой и колонной степи, предалтайская провинция) к таежно-лесной (подзона дерново-подзолистых почв южной таКги, среднеебскал провинция). На изученных участках пойма представлена "прогрессивным".массивом левобережной сегментно-грн-вистой поймы. Отрезок поймы степной зоны расположен в Алтайском крае, Вистроистоксксм районе, с.Берхнеозерное (120 км вниз по течению Оби от места слияния рр.ЕЬт и Катуни и в 12 км вниз по тече ни» от г.ЕЬстрый.Исток).. Участок поймы таежно-лесной зоны находит ся в Томской области, г.Колпашево.

Изучен "прогрессивный" (Плюснин,1938) рад почв: аллювиальная собственно дерновая — аллювиальная дерново-луговая — аллювиальная собственно луговая (в дальнейшем для краткости - дерновая, дерно-; во-луговая, луговая). ГЬзрезы дерновых почв заложены на прирусло-

вом валу под пологом ивово-тополевого леса в степной и ивово-бе- : резово-осинового в тежно-лесной зонах. Разрезы дзрново-луговых почв были заложены на вершинах грив центральной поймы,.разрезы луговых почв на склонах грив. Дерново-луговые почвы развиты под покровом злаково-раэкотравных ассоциаций & степной и разнотравно-: злаковых ассоциаций в таежно-лесной зонах» %говые почвы — под покровом злаково-разнотравно-осоко вых ассоциаций в степной и разнотравно- элаково-осоковых ассоциаций в таежно-лесной зонах.

Всего было заложено 38 разрезов, из которых для подробной аналитической обработки было взято 9.

В полевых условиях проведено подробное иакро- и мезоморфологичес кое описание почв* В лабораторных условиях проведено определение химических свойств (рН, гадролитической кислотности, суммы обменных оснований, обменной кислотности) общепринятыми методами; меха нический состав почв по Н. А.Качикскому с подготовкой образца по пирофосфатному метода1} определено общее содержание гумуса и азота! подвижных форм соединений азота (легкогидро лиэуешй азот по Тюрину и Кононовой)« фосфора {легкорастворимые фосфаты по Кирсано .ву и Чириковой), обменного калия (по 1Аа еловой). Определен групповой и фракционный состав гукуса* с обработкой результатов по Лри-шиной Л.А. и Орлову Д.С.; определено содержание железа в вытяжках "Таима и Мара-Джексона, подвижной кремнекислоты по Гйдройцу, определен валовой состав почв спеканием со щелочами; выполнены микро-ыорфологическое описание почв лугового рада, проведена математическая обработка результатов.

Зональность аллювиальных почв.

О зональности почвенного покрова Земли и о месте аллювиальных почв в зональной системе существует обширная литературе. По сов-1-2

ременным представлениям аллювиальные почвы — это интразональные почвы и главной их особенность», отличие« от водораздельных почв; являются поемность (периодическое затопление на тот или иной пери од полыми водами) и аллювиальность (отложение аллювия на поверхности почв той или иной мощности). Чем сильнее выражены эти факторы тем резче отличие пойменных почв от окружающих плакорных почв. При ослаблении режима поемноети и аллювиальности пойменные почвы эволюционируют в зональные.

Многие исследователи (Прасолов,Соколов,1927; Бяажний,Тюреннов, 1929; Неуструев,1930; Глинка,1931; Ярков,1945; Богданович,1953; ГЪзов,1956;. Виленский,1957; Добровольский,Зырин,1957; Юраг,1961, 1963; Миркин,Мифтахов,1963; Добровольский,1968; КораблеваД969; Арефьева,1971) считают, что аллювиальные почвы несут черты эональ ности, В основе этих взглядов лежат следующие факты: в составе аллювия отражаются химические и минералогические особенности материнских пород коренных берегов (Прасолов,Соколов,1927); зональность грунтовых вед и рек (Аполлов,1952); отражение:зональных осо бенностей пойм в приспособлении луговых растений к паводку (Тюрю-канов,Павлова,1963); геохимическое подчинение аллювиальных почв (Добровольский,Зырин,1957); аллювиальные почвы с хорошо выраженными чертами зонального почвообразования (Глинка,1931). Как пример признания зональной дифференщации пойменных почв можно привести классификацию почв СССР (1977), в которой выделены типы аллювиальных дерновых кислых, насыщенных и дерново-опустынивающих-ся карбонатных почв и типы луговых аллювиальных кислых, насыщен:-них и карбонатных почв. Таким образом, судя по существующей классификации, типы аллювиальных дерновых и луговых почв претерпевают зональные изменения от кислых (в бореальном поясе),до карбонатных/ и засоленных (в субтропическом поясе). •

3 основу настоящей работы положена-гипотеза^ заключающаяся в том ::

- 6 ■ -

Таким образом комплекс зональных особенностей аллювиальных почв складывается с одной стороны из влияния биоклиматичпскизс условий на почвообразование в пойме, а с другой из влияния реки на процес сы зонального почвообразования.

Зональные особенности аллювиальных почв в звене Пойма-Пойма

Своеобразие природы поймы реки (поемные и аллювиальные процессы, господство травянистой растительности), специфика формирования по чванного покрова и почв (аккумуляция элементов, приносимых с водо раздела и склонов водосбора, пестрота механического состава откладываемого наилка, направление стока реки, динамичность поверхности) позволяет рассматривать ее как целостную структуру» Караду с этим отмечается и ряд различий в свойствах почв в пределах поймы одной реки на разных ее широтных отрезках, обусловленных влиянием как литолого-геохимических (гранулометрический, химический и минералогический состав откладываемых наилков; химический состав грунтовых вод) так и биоклиматических (тепловой режим, условия ат мосферного увлажнения} состав и продуктивность растительных сообществ) факторов (таблЛ). Всвязи с этим возникает необходимость рассмотрения звеиа Пойма-Пойма, что позволит выявить признаки, по которым аллювиальные почвы различается на разных широтных отрез каХ"Поймы

Сравнение морфологии аллювиальных почв указанных зон показывает, что с переходом от степной зоны к таежно-лесной к серым тонам окраски гумусово-аккумулятивного горизонта присоединяются бурые. На структуре почв зональные различия сказываются слабее..Можно отметить только "слабые зачатки" комковато-глыбистой структуры в нижних горизонтах у луговых насыщенных почв и непрочнопризматической у луговых кислых, у них же отмечаются признаки иллювиирования;гли

У Таблица 1. Сравнение факторов почвообразования в notice степной м таелно-лесноа sc«

. SÉeKTOF»! почвообразования 1 биоклиыатичесЕая J Источник

зона

степная

f таелно

I лесная 1

1 (автор; год)

--

Вмьеф:

уклон русла Оби средняя ширина поймы Tim по&щ

0,00010 0,000047 Бока я др. Л976: 5-7 км 10-20 ки Иоганзен ,1963; сетентно-гривистая ии лова Л962; Че ад ов ■ 1983

П.

' О 5)

s; б в, б!

в!

1Чцролбгия, гидрография!

'ность воды а Оби

шг-

140-160

скорость отложения наилка на лойые (ыи/год)

прирусловьв 150 I центральная 20-30

I притеррасьв 0.5 I продолжительность заливания по№ы (дни):

■ низины 64

i грива 30

I вся пойца 16

120 Чернов,1983; МаксимовЛ963,

1972,1974

„ 70 1,5-6

бб 36

III. Почвообраэующие породи

Семенов,1977: CV-;овыв и попиеюша хорукова, 1965; " алшошш Трофимов, 1975г

Ешова и др.,1977 Ковалев и др., 1974

IT. Крмат: _

8pt воаДрса выше IOrC

9) продолжительность ие-раодас^ -воздуха нише ItrC (дни)

10) * t* потан. на -глубине

Осадки (ни/год) высота снежного поя-рова (см) .

1940

122

1942 ; 364 , -

23 .

1640 Поя

Поэ^шго

ва н др.,

J03

1563 475 -

51

£ 9

У. Мстительность: 13) дровосиая ■ „ . ■

14) тра атаке тая

ивовые ле- осиново-еа . . береэо-

' иелкоошс-

■ твенно-ивняионые преовдада- преобда-»т настоя- даю» бояре луга тистыо -. луга

Щуш1Л0ва,19бг; №иеэова,1977;:

Бошг,1972; __

Пенькоьская,1972 Добровольский н дрТ,1973,1974 i

1-4.

V . ' - 0 -■ ■ ■ • ' —

■ нистого материала (тонкие глянцевые пленки в горизонте В). Микроморфологическое исследование показало, что аллювиальным почва« степной эонм характерны признаки литогенеза (микрослоистость профиля) , отсутствие подвижности глинистой плазмы основы и гумуса, признаков иллювиирования глинистого вещества,- В аллювиальных поч--вах таежно-лесной зоны напротив наблюдается подвижность органи-• ческого и глинистого вещества, конкреционные новообразования же. леза.

В соответствии с изменениями гидрологического режима реки, эрозионными условиями водораздельных пространств происходит формирование отложений аллювия ва поверхности поймы, С удалением от истоков оби модаость откладываемого наилка и размеры его частиц уменьшаются, в результате чего происходит утяжеление механического состава аллювиальных почв* Аллювиальные почвы степной зоны преимущественно суглинистого механического состава (дерновые - пе счано-супесчаного), таежно-лесной - глинистого, С долгопоемностъю Обской поймы связано заиление аллювиальных дерновых почв таежно-лесной зоны, что подтверждается показателем напряженности гидродинамических процессов (Польский,1958), величина которого, в горизонтах А и В составляет 1:1-1:2 (отношение фракций мелкого песка к крупной шш), что не свойственно для этого типа почв. Закономерно с изменениями в гранулометрическом составе почв возрастают величины удельной поверхности, максимальной гигроскопии, гранулометрического показателя структурности от степной зоны к таежно-лесной. Содержание физической глины и ила снижается вниз по профилю и увеличивается от дерновых почв к луговым (табл.2,3) ..Данная зависимость характерна аллювиальная почвам обеих зон» У аллювиальных почв таежно-лесной зоны,отмечено.более плавное сниже-, ние вниз по.профилю содеркания физической глины и ила, при*этом; , у луговых почв отмечается'слабая дифференциация профиля по эллю-

,1' .' - 9 - -'Г.

виалъно-иллювиалъному типу с максимумом содержания ила в горизон-".' те Ш (рис.1,2,3). ;

С переходом от степной зоны к таежно-лесной возрастает количество атмосферных осадков (табл.1), что способствует болыпецу выьшва нию из профиля соединений щелочных и щелочновемельных элементов. | Соответственно с этим снижается величина рН, суммы поглощенных оснований, возрастает величина гидролитической кислотности, в сос таве обменных катионов почвенного поглощающего комплекса появляются алюминий и водород (табл.2,3). Валовой состав почв изменяет.-1 ся слабо, намечается только тенденция к возрастанию содержания же. леэа и снижение алюминия, кальция, магния от аллювиальных насыщен них почв к кислым.

В соответствии в изменением биоклиматических условий сокращается период биологической активности (табл.1) от степной зоны к таеж- ■■ но-лесной, что отражается на гумусном состоянии почв: снижается содержание.гунуса; уменьшается степень гумификации органического ; • вещества и отношение углерода к азоту (возрастает обогащенность -прочно связанным азотом); возрастает содержание 1-ой фракции гуми-новых кислот (рис*4а) и снижается 2-ой (рис.46); гумус из фуль-. ватно-гуматного переходит вфульватный (рис,5).

Наличия в характере произрастающей растительности степной и та-ежно-лесной зон (табл.1), различия в характере гумификации растительных остатков и аккумулируемого наилка приводят.к снижению обе спеченности почв доступными фортами азота, фосфора.

::.'■■ Для миграции соединений железа в аллювиальных кислых почвах скла . дьшаюгся более благоприятные условия чем в насыщенных. Кислая реакция среды, достаточное увлажнение/ повышенное содержание фуль-вокислот и 1-ой фрахцви гуминовых, способствуют образованию "леев ; ¡^ дорастворимых" комплексов^ фульво- игуминовыми кислотами, вслед ствиэ.етого количество железа, переходящего в. вытяжки.Таима я Ме-

О—О собственно дерновая л—д дерново-луговая □—О собственно луговая

FtecyHOK X, Профкльноз распределение илистой фракции в аллювиальных насьдекншс почвах

го

*о

I

о—о

й—й

собственно луговая насыщенная \ >

собственно луговая кислая

го «.о «о fio юо

(20

ск

■ \

Рисунок 2. Профильное распределение илистой фракции в аллювиальных луговых почвах- степной и таежно-лесной зон. О *\0

[А*А Í

B2G

RicyHOK 3. Распределение илистой фракции по профилю собствен: но луговой кислой почвы (таежно-лесная зона).. ■...

Таблиц 2

Химические и физические свойства аллювиальных кислых почв

П-

| рН водн.

|Гидро- {Сумма пог-1Уделън,!Физи-¡лит.к-ть лощенных (пов-ть 1ческий <мг-экв .оснований I „2/_ {песок мг-экв | {>0,01

Горизонт, глубина,

см

100г.п.

! Физическая

¡глина ¡<0,01 1

раэреэ 15 собственно дерновая -

Ад 0-5 5,5 10,6 29,6 ■ 248,7 51,8 48,2

А1 5-19 6,1 5,3 24,8 202.7 49,8 50,2

АВ 19-25 6,3 3,0 18,2 109,5 70,1 29,9

Слой! 25-34 6,5 1.0 13,6 25,8 95.5 4,5

разрез 10 дерново-луговая

Ад 0-10 5,8 7,4 24,9 242,8 31,6 68,4

А1 10-33 5,8 7,9 20^9 234,0 36,4 63,6

АВ 33-50 5,9 7,7 19,9 198,7 37,1 62,9

В1$ 50-68 6,2 5,1 19; 7 150,1 40,8 59,2

В2в 68-67 6,3 4,6 17,9 не опр. не опр. не оп

В3§ 87-100 6,4 3,4 15,3 131,7 58,3 41,7

Слой! 100-145 6,5 1.8 14,6 17,2 64,4 15,6

разрез 12 собственно луговая

АдА1 0-10 5,9 5,8 25,5 107,8 34,0 66,0

АХ 10-45 " 6,0 8,2 25,1 294,6 23,9 76,1

АВ 45-58 6,1 6,6 .26,6 321,2 26,1 73,9

В1& |58-92 6,4 .5,1 27,6 274,3 29,7 70,3

В2& 92-145 6,5 3,0 : 23,5 160,1 44,4 55,6

ВЗ& 145-165 6,6 1.9 .19,8 103,6 72,0 28,0

СЛ0Й1 165-180 6,7 0,6 4,7 , 20,4 94,1 5,9

1-6-

..... .. - 12- .;

Тавлида. 3

Химические и физические свойствааллювиальних насыщенных почв

Горизонт, глубина, си

разрез I собственно дерновая

АД 0-4 7.4 0,38 26,6 59,1 . 79,2 20,8

АХ 4-16 7,7 0,32 28,8 36,6 86,0 14,0

АВ 16-27 7,8 0,09 33,3 26,8 88,4 11,6

В 27-38 7,6 0,22 28,4 37,9 75,8 24,2

Слой! 38-92 7,1 0,31 10,0 10,7 96,6 3,4

разрез 2 дерново-луговая . ■

АдА1 0-10 6,8 1,28 28,7 149,7 41,8 58,2

А1 10-32 7,0 0,66 35,8 134,3 39,5 60,5

32-55 7,1 1,05 24,3 73,4. 60,5 39,5

£5-65 7,1 0,55 20,0 37,3 82,7 "17,3

ВС 65-110 7,1 0,23 • И,7 24,0 91,2 8,8

Спой! 110-143 6,8 0,25 6,2 8,4 96,7 3,3

разрез 3 собственно луговая

АД 0-12 7,1 1,18 52,8"" 135,6 52} 2 47,8

А1 12-37 7,2 0,89 29,5 144,2 36,5 63,5

АВ 37-50 7,2 0,96 24,8 105,0 41,5 58,5

ВТО 50-100 7,0 0,99 19,6 44,9 52,0 48,0

В2й- 100-114 6,6 0,94 21,6 Й3,9 63,6 36,4

Слой! 114-135 7,8 0,25 17,7 67,6 32,4

! !Гидро- !Сумма пог-1 Удельн, ! рН !лит.к-ть}лощенных !пов-ть !___„ !иг-зкв (оснований I „2/_ ' 1 7

I

ЮОг.п.

} 1мэи-¡ческий ¡песок | >0,01

!

1ФИЗИ-

!ческий глина <0,01

- 13 I

ра-^вехсона увеличивается от адлювиальшх почв степной зоны к та-ежно-лесной (рис.6). Закономерности профильного распределения же- • леза в указанных вытяжках сходны в обеих зонах (рис.6). Наблюдает ся снижение содержания этих фор* вниз по профилю и возрастание от дерновых почв к луговым (рис.7). У собственно луговых почв таеж-во-лесной зоны отмечается небольшой максимум содержания Тамбовского" и "Мера-Дкексоновского" железа в горизонте АВ , что позво- . ляет предположить наличие процесса гумус-лессивирования (рис.6).

В результате сравнения почв в звене Пойма-Пойма и последующей их математической обработки были вццелены следуйте зональные признаки аллювиальных почв поймы р.Оби (табл.4) !

Таблица 4. Зональные признаки аллювиальных почв пошы р.Оби

Т

Признак

Еио климатическая . ' зона

степная

таежно-лесная

I.Окраска гумусово-акку-ыулятивного горизонта

2. Элементарное микроСтроение

3.Сйтическая ориентация глинистого вещества

серая

буровато-серая

плазменно-пылева- пылевато-плазменное тое

раздельно-чешуйчатая

4.Иллювиирование глины отсутствует

5.Новообразования железа

6.Степень кислотности

<Р%20>

7.Обменная кислотность

8.Степень насыщенности ' почв основаниями (в •

гор.Ад» А1)

9.Содержание илистойТ .^фракции по профилю Ю.Удельная поверхность II.Гранулеметрический '

рыхлые стяжения или диффузные кольце^

нейтральная до слабощелочной .

отсутствует 1004 ■

: 1-30*:

10-150 у^/Г 6-45

чещуйчато-волокнис-тая или раздельно-чешуйчатая с концентрацией вокруг агрегатов

тонкие гуцусо-глинистые или глинистые натеки

конкреции или рыхлые диффузные пятна и . кольца слабокислая

присутствует 70-90)«

Л-..; 2-50* •

20-320 м2/г 20-90

показатель структурности

12,Содержание легкогид-ролизуемого азота в гор. Ад; AI мг/100г,п.

13, Тип гумуса

9-16

фульватно-гуматный

3-9

гуматно-фульват-ный до фулъват-ного

Зональные особенности почв поймы р.Оби в звене ПОЙМА-ВОДОРАЗДЕЛ

А. Дня участка поймы степной зоны

Зональными автоыорфными почвами для участка поймы степной зоны являются черноземы обыкновенные'. Сравнение факторов почвообразования для поймы и водораздела приводятся в таблице 5.

Таблица 5, Сравнение факторов почвообразования в пойме и на водоразделе для степной зоны -

Элемент ландшафта

Источник

разования пойма водораздел (автор, год)

I. Рельеф сете нтно-гри-вистая пойма приобское лессовое плато сильно расчлененное овраж-но-Салочной сетью Птучих,1976: Иоганэен.1963; Чернов,1983; Шанцер,1951

2.Климат а Ж*, воздуха выше Ю°С (°С) 1940 б)продолжительность периода с Ет_ воздуха выше Ю°С (дай) 122. в) осадки (мм/год) 364 1900 118-120 3502360 Позднякова и др 1976; Жукова, Потапова.1972; Орлова,1962; Сергеев,1972

З.Почвообразующие породы русловая и пой' монная фации аллювия (пески супеси, суглинки, - глины), не карбонатные - лессовидные четвертичные : карбонатные - отложения . Семенов,1977: Сухо рукова,1965 Ковалев и др. 1974

- 15 -?' У О »?

ю гон

30. Чй. 60-

«0.

аи.

Рисунок 4. Распределение г почв фракций гуминовых кислот

£0 за *р $р €р %

б)

г\о профилям собственно луговых {Ч к сумме ГЮ для степной и таежно-лесной зон* ■ а) 1-ай фракция гуыиновых кислот, "свободные гуминовьге кислоты"; б) 2-ая фракция гуминовых кислот, ."связанные с кальцием". ' Д—Д собственно луговая кислая ; о-О собственно луговая насыщенная

10

ло

I

(О

£0 30 АО 50 £0

■ ■ Рисунок 5. Отношение-Сгк/Сфв в собственно луговых почвах степной и таежно-лесной зон. Л-д—собственно луговая кислая ; О-О—собственно луговая насыщенная ■ '--'/.■

Рисунок б. Распределение.по профиля» собственно луговых

почв железа в вытяжках Таима и Мера-Джексона

аллювиальная собственно луговая кислая I вытяжка Тамма •-•-аллювиальная собственно луговая насыщенная !

йпл-аллювиальная собственно лутовая кислая [вытяжка Мера-сю- аллювиальная собственно луговая насыщенная I Джексона

ОДунок 7.' {^определение содержания железа в вытяжке Тамма ( по профилям аллювиальных кислых почв. ■'■.':•[ • '

■.о-аг-собственно дерновая; лл—дерново-луговая; оо-собственно . ' '' ■ луговая ' . • 1 'Г ■*.'■ Ч!\ ■

4. Мстительность

а)древесная ивовые леса с леса встречают- №ыеэова.Х977{ подлеском из . ся спорадически Бокк,19721 черемухи в основном бере Морозов» 1936

эовые и осико- Пеньковская,

вые колки 1972;

б)травянистая преобладают преобладают тип Добровольский настоящие чаково-ковыль- и др.,1973,197 луга но-разнотравные 1974; Вемеэо-

степи ва^Востокова,

Аллювиальные и черноземные почвы, несмотря на различия в условиях их формирования, имеют ряд общих морфологических признаков: окраска, гумусово-аккумулятивного горизонта (темносерая)> обусловленная гуматами кальция; комковато-зернистая его структура (у луговых.почв к комковато-зернистой структуре добавляется ореховатая) Дня аллювиальных почв характерно отсутствие горизонта обогащенного карбонатами и легкорастворимыми солями» Близость грунтовых вод приводит к тому, что у них появляются горизонты оглеения и призка ки гидрогенной аккумуляции соединений железа. Более тесное сходство прослеживается на микроуровне - муллевый гумус, плазыенно-пылеватое элементарное микростроение, отсутствие подвижности глинистого вещества. Г&зличия прослеживаются по вицу новообразований мелкокристаллический кальцит у черноземов и рыхлые и диффузные стяжения и кольца гидроокиси железа у аллювиальных почв.

Различия в гранулометрическом составе черноземов и аллювиальных почв связаны со спецификой формирования аллювиальных отложений. Черноземам характерна однородность гранулометрического состава до перехода в почвообраэующую породу. Распределение илистой фракции по профилю равномерное с небольшим максимумом в верхней части, у ' аллювиальных содержание ила снижается вниз по профилю (у дерновых почв снижение более резкое чем у луговых).

Сходный режим атмосферного увлажнения (табл.5); близкий характер произрастающей растительности приводит к близости общих хими-

ческих свойств аллювиальных и черноземных почв. Для черноземов характерно равномерное распределение по профилю валового железа, кремнезема, алюминия* У аллювиальных почв отмечается обогащение верхней части профиля полуторными окислами, кальцием и магнием за счет биогенной И гидрогенной аккумуляций. Величины {Л (6,8-7,7), суммы поглощенных оснований близки у черноземов и аллювиальных почв.

По своим климатическим показателям пойма и водораздел имеют тесное сходство (табл.5) 1/со определяет сходный тип гумусообразова-ния - гуматный. Сравнение показателей гумусного состояния аллювиальных и черноземных почв показало, что они имеют близкие значения общего содержания гумуса, обогащенности его азотом (исключение составляют дерновые почвы у которых величина С {Н ниже) »профильному распределению (постепенноубывающее). Наиболее близок к черноземам обыкновенным состав гумуса луговых почв. Наряду с общими, аллювиальным почвам характерен ряд черт» связанньи е особен ностями пойменного почвообразования: повышенное содержание 1-ой Фракции гуминовых кислот и более низкая степень гумификации органического вещества (у аллювиальных "высокая"» у черноземов "очень высокая"); высокие величины содержания 3-ей фракции гуми-новых кислот у аллювиальных почв, не свойственные автоморфным поч вам, объясняется периодическими затоплениями поймы полыми водами, что приводит к выносу из почвы легкоподвижных соединений и накоплению прочносвязанных с минеральной частью. , Большое количество растительных остатков, благоприятных ^водно-воздушный режим способствует накоплению большого количества доступных для питания растений азота, фосфора,- калия как в черноземных так ив аллювиальных почвах. Содержание этих элементов часто превышает шггнй агрономический класс. Необходимо отметить, *что величина содержания достулных-соёдинений азота, фосфора; калия у

- 19 - -. #

■аллювиальных почв несколько ниже (особенно калия). Рто связано с меньшей емкостью поглощения и периодическими промывками полыми во дами, что приводит к частичному выносу наиболее подвижных соедине ний отих элементов и закреплению их в виде более прочноевязанных. ■

Соотношение валового железа, в вытяжках Таыма и Мера-Джексона черноземов и аллювиальных почв характерно, согласно С.В.Зонну (1982), для почв у которых ведущий ЭПП гумусонакопление. Максимальное содержание валового железа, "несиликатного" и "аморфного" приходится на гумусовоаккумуллтивныа горизонты. У аллювиальных почв:отмечается возрастание содержания подвижных соединений железа от дерновых почв к луговым, что связано с увеличением степени гидроморфизма. Для луговых почвхарактерно наиболее плавное снижение указанных форм соединений железа по профилю, что связано с влиянием гидрогенной аккумуляции соединений железа из грунтовых вод. сшт гумусонакопления осложняется влиянием ЭДП глееобразова-ния.

Таким образом сравнение аллювиальных почв и черноземов обыкновек ных позволило выделить следующие зональные признаки для аллювиальных насыщенных почв в звене Пойма-Водораздел для степной зоны:

1) окраска и структура гумусово-аккумулятивного горизонта (серая и комковато-зернистая) ;

2) элементарное микростроение (плазменно-пылеватое) ;

3) отсутствие признаков иллювиировання глины и подвижности глинистой плазмы основы ;

4) оптическая ориентация плазмы (раздельно-чешуйчатая);

5) величина рН, степень насыщенности основаниями, сумма поглощен ■ ных"оснований;

6) тип гумуса (фульватно-гуматный);

7) преобладание ьвсоставе гумуса 2-ой фракции гуминовых кислот;

■ - го - ""■■:■..."■■■

' в) профильное распределение гумуса (постепенноубывашцее); • 9) обогащенность гумуса азотом (низкая).

Б. Для участка поймы таежно-лесной зоны.

Зональными автоыорфными почвами для участка поймы таежно-лесной зоны являются дерново-подэолистыепочвы. Сравнение факторов почво

образования для поймы и водораздела приводятся в таблице 6.

■ ^ ■ ' ■ -

Таблица 6, Сравнение факторов почвообразования в пойме и на водоразделе для таежно-лесной зоны

Фактор

почвообразования -

Элемент ландшафта

пойма

водораздел

Источник (автор,год)

1*№льеф

Сегметно-гривис-тая пойма

Левобережный слаборасчле-ненный. водораздел Оби

П|учих,19761 Иоганэен.19бЗ; Чернов,1983; Шанцер,1951;

2.Климат

• б)продолжительность периода с £1* воздуха вы-. гае 1СРС(Дни)

в)осадки (мм/год)

1640

106 . 475

1500-1700

100-110 470-500

Позднякова:идр, 1976; Жукова?^ Потапова,19721 Орлова,1962; Сергеева,1972; :

3.Почвообраэуюв^е Гуеловая и пой-породы менная фации

породы аллювия (пески

супеси, суглинки, глины)

Четвертичные песчано-гли-нистьга отложения с пре-, обладанием: на поверхности лессовидных суглинков

Семенов,1977; С/хору коваД 965 Ковалев и др., 1974; ' "

4.Мстительность ■

а)древесная . : ' . осиново-бере-' .'< эовые или ыел-г колистввнно- :

■ ** ' ИВНЯНОВЫЗ : V '

. леса • .

; преобладают'~ болотистые лу-■ га • . / .. ;

елово-пихто—:'. ■вые леса

б) травянистая

ВЗнезоваД977; " Боек,1972: Морозов,1936; Пеньковская, ■ 1972; -

■ Добровольский и др.,1973,1974; • РаиеэоваЛЗосто-кова,1977;

Условия формирования аллювиальных почв в значительной мере влияют на их морфологию, обусловливая сильное отличие их от автоморф-ных почв. Зернистая (комковато-зергистая, комковато-ореховатая, комковатая, ореховато-зернистая) структура гумусового горизонта у аллювиальных почв; комковато-порошистая в горизонте А1 и плитчатая или чешуйчатая в горизонте А2 у дерново-подзолистых почв. Подзолистый горизонт у аллювиальных почв не выражен, при подсыхании появляется белесоватость в нижней части горизонта А1 у луговых почв« С глубиной прочность структуры аллювиальных почв падает и чаще всего становится комковатой или комковато-глыбистой, реже непрочнопризматичесвой. У дерново-подзолистых почв с глубиной структура становится призматической. Обора* признаком аллювиальных и дерново-подзолистых почв является наличие в горизонте В гунусо-глинистых или глинистых натеков. На микроуровне сходство мевду . этими постами ближе! пылевато-плазменное элементарное микростроение; чешуйчато-волокнистая или раздельно-чешуйчатая о концентраци ей вокруг агрегатов оптическая ориентация глинистой плазмы; тонкие гумусо-глинистые или глинистые натеки.

Различия между аллювиальными и автомор$кыми почвами прослеживаются и в гранулометрическом составе. Дня дерново-подзолистых почв характерна элювиально-иллювиальная дифференциация профиля. Минимальное содержание.Элистой фракции в горизонте А2 и максимальное в горизонте В* У аллювиальных почв содержание илистой фракции сни жается вниз по профилю, у дерновых почв снижение более резкое, чем у луговых. У собственно джутовых почв отмечается слаба выраженная дифференщация по элювиально-иллювиальному типу по содержанию илистой фрак!?та. •

Различия,в характере произрастающей растительности, снос материя лаУс. вышележащих территорий, затопление■ поймы полыми водами гидро карбонатного класса (несмотря на сходство климатических показате-

.. -22-

лей, табл.6) приводят к довольно сильный различиям химических свойств аллювиальных и дерново-подзолистых почв. Аллювиальным почвам характерны более высокие величины {¿{» степени насыщенности основаниями, суммы поглощенных оснований, более низкие значения гидролитической и обменной кислотности. Профиль дерново-подзолистых почв имеет иллювиаяшо-вдювиальную дифференциацию валового состава, у аллювиальных почв профиль дифференцирован по аккумулятивному типу (обогащенность верхней части профиля полуторными окислами и биогенными элементами за счет биогенной и гидрогенной аккумуляций).

Близость климатических показателей (табл.6) поймы и водораздела определяет сходный тип хумусообраэования - фудьвагаый, Кая у аллювиальных так и у дерново-подзолистых в составе гуцуса преобладают фульвокислотн. Сравнение состава гумуса показывает близкое сходство по содержанию 1-ой фракции гуминовых кислот, типу гуцуса (фульватдай), профильному распределению ("резкоубывающее"), общему содержанию гумуса ("низкое"), обогащениести его азотом ("высокообеспеченные"). Необходимо отметить» что разнида в составе , растительности поймы и водораздела, шный сток Оби, периодическое заливание поймы полыми водами приводит к ряду различий между составом гуцуса аллювиальных и автоморфных почв - большее содержание 2-ой и 3-е Я фракций гуминовых кислот у аллювиальных почв. Преимущественно травянистый покров поймы, благоприятный водно-воадушный режим, вынос'элементов о водораздельных территорий способствует . аккумуляция большого количества доступных для питания растений;.' азота, фосфора, калия в аллювиальных почвах. - » ; * '

Особенности ажкуцуляцда железа в аллювиальных я дерново-подзо-, ' листах почвах имеет разный характер. По С«В.Эонцу (1902)* соотно-г-. певие валового железа» в вытяжках Ъиша и Мера-Даексона у аллвзн-' альных почв характерно для почв»' у которых ведущие процессы гуму->'

«накопление и глееобраэовакие. Соотношение указанных форы соединений железа у дерново-подзолистых почв характерно для почв, у ко торих ведущий процесс подзолообразование. Только у аллювиальных собственно луговых почв отмечается слабое проявление процесса гу-мус-лессивирования» что выражается в увеличении содержания свободного железа в горизонте АВ£ .

Таким образом, сравнение аллювиальных почв с дерново-подэолисти-ми позволило выделить следующие зональные признаки аллювиальных кислых почв в эвене Пойма-Водораздел для поймы Оби таежно-лесной зоны:

1) белесоватость в нижней части горизонта А1 (при подсыхании);

2) элементарное микростроение (пылевато-плазменное);

3) гумусо-глинистые или глинистые натеки в горизонте В;

4) оптическая ориентаодя плазмы (чешуйчато-волокнистая или раздельно- 1 ¡зшуЛчатая с концентрацией вокруг агрегатов);

5) тип гумуса (фульватный);

6) содержание:1-ой фракщи гуминовых кислот;

7) профильное распределение гумуса (резкоубывающее);

8) общее содержание гумуса ("низкое);

9) обогащешость гумуса азотом (высокообеспеченные).

йгеоды

1. Установлено, что комплекс зональных особенностей аллювиальных почв складывается с одной стороны из влияния биоклиматических ус логий зоны на процессы почвообразования в поймах рек, а с другой из влияния гидрологического режима рек на процессы зонального поч вообраэования. В связи с этим необходимо сопряженное изучение ал-

■ лювиальных почв в двух звеньях: Пойма-Пойма-и Пойма-Водораздел.

2.Сравнение аллювиальных почв в звене. Пойма-Пойма для участков поймы степной и таежно-лесной,зон, показало

-24-

что почвы различаются по широкому спектру свойств: окраске и структуре гумусового горизонта;: микростроению; обпрти химическим и~ физическим свойствам; агрохимическим показателям, составу гумуса; содержанию подвижных форм железа.

3. При изучении звена Пойма-Водораздел для участка поймы степной: зоны, прослеживается сходство между автоморфньнн и аллювиальными почвами по следующим свойствам: микростроению (микростроение~гуму са, элементарное микростроение, подвижность глинистой плазмы основы), общим химическим свойтсиваи (рН, ШО, суша поглощенных оо нований)составу гумуса (типгуыуса, соотношение фракций гумино-вых кислот, профильному распределению гумуса, обогадценности азотом).

4. При изучении звена Пойма-Водораздел для участка поймы таежно-лесной зоны прослеживается сходство по следующим свойствам: микростроению (элементарное микростроение, подвижность гумуса и глинистого вещества,.оптическая ориентация плазмы), составу гумуса (тип гумуса, профильное распределение-гумуса, общее содержание гумуса, обогащенность;азотом).

Сопряженный анализ звеньев Пойма-Пойма и Пойма-Водораздел поз волил установить, на какие свойства аллювиальных почв следует опи раться при выяснении их зональных особенностей, а также - выделить сами зональные признаки (связанные о изменением-биоклиматических условий). ; .'

6. Признаки связанные с микростроением:

- окраска гумусового горизонта . V/ , .

- элементарное микростроение

' - оптическая ориентация:глинистой плазмы основы.; . .. ' - миростроенио »умуса :■ . V- ■■■• "■* \

- иллювиирование гумуса и глины ' *".

*}* Признаки связанные с составом гуцуса::

- 25 -

- профильное распределение гумуса

- тип гумуса

. - обогаценность гумуса азотом

Список опубликованных работ по теме диссертации: 1.0умерин М.В, Диагностика некоторых подтипов пойменных почв по макро- и мезоморфологичзским признакам, -"Труды 5 Научной конф. мол.ученых фак.почвов.МГУ, Москва,3-4 февр.,1992г. М.,1982. I40-I 141 (Гукопись деп. в ВИНИТИ 18 янв.1983г.,1Р286-83цеп.). 2.0/меркя И.В.(в соавторстве). К вопросу о зональности пойменных почв.- Вестн.МГУ.,сер.почв.Д98ЭР1, 26-32.

3.Сумерин М.В. (в соавторстве) - Почвы поймы верхней и средней Оби.- Проблемы использования и охраны почв Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск.,Наука.,1984, 62-65.

4.Сумерин М.В. Зональные особенности распределения форт соединений железа в почвах поймы Оби. - Тезисы докл.конф.мол.ученых,,Уфа HAH СССР,1983, 121.

б.Оумерин М.В. Зональные особенности аллювиальных почв поймы р.Оби в системе Пойма-Пойма. - Тезисы докл.всесоюзн.конф. "Почвы речных долин и дельт их рациональное использование и охрана". (25-27 декабря, 1984).,М.,МГУ,1984, 44-45.

Сдмю » набор 20,os,ä7

Пошоюшо в печать 25,08.87 Л-77606

Фо(м«* 60*Э0 1/1S Пиить офмтям Бум.офг.. Ушишл! 1,7 В У сл. кр.-отт. Уч.-вза.л. i.ig

Tfcp. lOO ws. 3«, 4547..

Пгтитигтг wgir иупт» mi nirtrtt ксмбимт ВИНИТИ 140010a Лю6#рпы 10, Ммпссп* обп,, Сктвбрьсга* проспект, 403