Закономерности развития почвенного покрова кедровостлаников
горно-лесотундрового пояса Камчатки
Н.В.Казаков
Почвы Камчатки в целом, и в том числе, горно-лесотундрового пояса, достаточно специфичны для Евразии, что обусловлено сочетанием ряда факторов почвообразования: особенностями древесной растительности, представленной двумя типами стлаников – кедровым (Pinus pumila Regel.) и ольховым (Alnus fruticosa Pall.), перемежающихся с фрагментами горно-тундровых и горно-луговых ассоциаций; специфическим характером почвообразующих пород (слоистые пирокластические отложения разного возраста, механического и химического состава), периодическим погребением и «омоложением» поверхностных органогенных горизонтов почв при сильных вулканических извержениях, климатическими особенностями региона.
К настоящему времени на полуострове наиболее изучен почвенный покров равнин – территории сельхозугодий Центрально-Камчатской и Восточно-Камчатской почвенной провинций, а также Западно-Камчатской провинции в бассейнах рек Большая, Быстрая и Плотникова. Изученность почв горных районов крайне низка, что обусловлено как сложностью строения почвенного покрова, характерной для всех горных территорий, так и единичными, в основном маршрутными наблюдениями, проведенными в разные сроки для решения различных задач.
В целом для полуострова на основании работ С.В.Зонна (1963), И.А.Соколова (1973), В.О.Таргульяна (1971) и материалов Камчатского филиала института «Дальгипрозем» выделено 28 типов почв. Учитывая слабую изученность горных, северных и северо-западных районов области, а также интразональных почв возле термальных и минеральных источников, вероятно обнаружение еще нескольких типов почв.
В отношении почв под стланиками указанные выше авторы отмечают их недостаточную изученность. В.М.Кочерьян (1990) в работе «Влияние кедрового стланика на вулканические почвы Камчатки» предлагает методы описания и диагностики органогенных и органо-минеральных горизонтов вулканических почв кедровостлаников и принципы их систематики, основанные на свойствах верхних подстилочных и органогенных горизонтов почв. По нашему мнению, в ряде случаев подобный подход автора является, несомненно, плодотворным и достаточно практически удобным, но имеет и ряд недостатков. В частности, недостаточно используются данные о строении и свойствах нижних горизонтов почв, что обедняет информацию о генезисе почв. В.М.Кочерьян предлагает выделять три основные группы вулканических почв кедровостлаников:
- группа опадно-органогенных почв под кедровостлаником мертвопокровным;
- группа грубогумусных почв под кедровостланиками кустарничковыми, мшисто- или лишайниково-кустарничковыми;
- группа торфянистых почв под кедровостланиками сфагновыми.
Автором при изучении почвенного покрова горно-лесотундрого пояса Центральной Камчатки в 1988-1995 гг. выделены 41 разновидность почв1, которые предварительно сгруппированы в 9 групп типов почв, различающихся по признакам морфологического строения, наличия сезонной или многолетней мерзлоты и прочим характерным особенностям.
1Необходимо отметить, что настоящая работа не рассматривает почв под ольховым стлаником и прочие почвы, развивающиеся в тех же биоклиматических и орографических условиях.
Выделены следующие группы типов почв:
1. Лесные сезонно-мерзлотные почвы
2. Сухоторфянистые почвы
3. Торфянистые почвы
4. Дерновые почвы
5. Тундровые почвы
6. Горные почвы
7. Аллювиальные почвы
8. Болотные почвы
9. Выходы горных пород, осыпи, курумники и т.д.
Принципы классификации и выделения групп типов почв горного тудролесья Камчатки приведены в нашей предыдущей публикации (Казаков, 2000). Целью настоящей работы являлось изучение морфологических свойств почв, распространения сезонной и многолетней мерзлоты под кедровостланиками центральной части Срединного хребта в зависимости от их положения в рельефе от речных долин до верхнего предела произрастания.
Объекты и методы исследования
Для изучения почвенного покрова горно-лесотундрового пояса в окрестностях п. Эссо заложен профиль, охватывающий высотный спектр изменения почв и растительности на высотах 700 – 1500 м н. у. м. (рис. 1). Для описаний выбирали участки с наиболее сомкнутыми и обширными зарослями кедрового стланика. Учитывая мозаичность расположения зарослей кедрового стланика и горно-тундровых ассоциаций, на профиле заложено 4 площадки размером 25 х 25 м (рис 2) со сторонами, ориентированными по направлению С–Ю. На площадках закладывали по 4 –5 почвенных разрезов, размещенных по углам каждой площадки и в ее центре. Описано 16 почвенных разрезов на 4 площадках, расположенных на различной высоте над уровнем моря под кедровым стлаником и сопутствующими горно-тундровыми ассоциациями. Во всех разрезах отмечали наличие мерзлоты, общую мощность почвенного профиля. На каждой площадке отбирали образцы для химических анализов по горизонтам почвы из одного разреза, имеющего наиболее развитый почвенный профиль. Химические анализы выполнены по общепринятым методикам.
В образцах почв определяли:
1. Гигроскопическую влажность (Аринушкина ,1970);
2. рН солевой вытяжки почв электрометрически;
3. рН водной вытяжки (электрометрически);
4. Содержание углерода по Тюрину;
5. Гидролитическую кислотность по Каппену;
6. Обменную кислотность по Дайкухара;
7. Содержание подвижных форм Р2О5 по Кирсанову;
8. Удельный вес твердой фазы почв (пикнометрически).
Расчетным путем определяли сумму обменных оснований и степень насыщенности основаниями.
Результаты и обсуждение
Характеристика почв пробных площадей
Площадка № 1
Площадка расположена на высоте 780 м
н.у.м. на склоне долины ручья С-В экспозиции, уклон около 30о.
Растительность площадки – кедровостланик
сфагновый с рододендроном. Стороны
ориентированы по направлению
С-Ю. В углах площадки, с внешней стороны границ, заложено 4 почвенных
разреза.
Разрез Э9005
заложен 4.08.1990 г. в нижней части склона у
С-В угла пробной площади перед перегибом к
днищу долины ручья, до подножья склона около 5 м.
Почва
- торфянистая иллювиально-гумусовая сезонно-мерзлотная на
коллювиальных отложениях.
Строение почвенного профиля:
О1
0-30 см, местами до 35 см - очес сфагновых мхов, желтый,
слаборазложившийся, рыхлый, сырой, в слое живые стволы и корни
кедрового стланика, с глубины 10 см - промерзлый с кристаллами льда;
на глубине 20-35 см - мертвые стволы кедрового стланика, полусгнившие,
образующие плотный слой, ниже резко изменяется плотность и состав
очеса, переход по границе слоя древесины.
О2
35-70 см - рыхло расположенные отмершие стволы кедрового стланика с
фрагментами наносов супесчаного характера от внутрипочвенного стока,
светло-желтовато-серых, мокрых, до 80% объема слоя - пустоты между
стволами и наносами, переход резкий, граница
ровная.
С
70-90 см и глубже - крупнообломочный
коллювий, сцементированный плотным льдом,
по поверхности льда слабо сочится вода.
Разрез Э9006
описан 4.08.1990 г. расположен у С-З угла
площадки на средней части
склона, до верхнего перегиба склона 20-30 м. Почва - торфянистая
иллювиально-гумусовая сезонно-мерзлотная на супесчано-каменистом
делювии.
Строение почвенного профиля:
01.
0-37 см - сфагновый светло-желтый очес, слаборазложившийся, сырой, с
живыми корнями кедрового стланика и редкими тонкими стволами (до 3-5
см диаметром), переход резкий.
02.
37-60 см - темно-буро-коричневый, среднеразложившийся сфагновый очес с
перегнившими стволами, корой и хвоей кедрового стланика, сырой,
холодный, резкие пятна белесого мицелия грибов, переход ясный.
АВ.
60-80 см - неоднородный, темная черно-бурая супесь с пятнами
перегноя (делювий), пропитан гумусом, сырой, холодный, включения
крупных неокатанных камней, мерзлота на
глубине 40-60 см, плотная, льдистая, по трещине в камнях,
заполненной мелкоземом - проталина до 115 см и глубже, переход
неясный, по общему тону.
В/С
80-115 см и глубже - сильно каменистый, между камнями по протаявшему
участку прослойки - пятна светло-серой и темно-бурой
гумусированной супеси (делювий).
Разрез Э9007,
описан 6.08.1990 г. расположен у
Ю/З угла
площадки, в верхней части склона, склон бугристый, разрез на подушке
сфагнумов.
Почва
- торфянистая иллювиально-гумусовая сезонно-мерзлотная на
супесчано-каменистом
делюво-коллювии.
Строение почвенного профиля:
01.
0-30 см - сырой, слаборазложившийся сфагновый очес, светло-желтый, с
включениями хвои кедрового стланика, редкие тонкие живые корни
кедрового стланика, корни и стволики кустарничков, зеленая часть мхов
- 2 см; переход резкий, граница неровная, карманами.
02.
30-40 (до 45) см - буровато-коричневый, среднеразложившаяся кора, очес
мхов, рыхлый, местами встречаются слабо обугленные элементы коры и
стволов кустарничков, пятнами резкие включения
мелкокомковатой супеси, обильные стволы и
живые корни кедрового стланика, переход резкий, граница карманами.
АВ.
40-45 см - фрагментарный, карманы белесоватой, желтовато-серой, с
пятнами коричневой прокраски супеси, рыхлый, пористый,
бесструктурный, сырой, до 5% от объема почвы - включения камней,
неокатанных,
острогранных, на поверхности камней
обильный мицелий, обильные включения угольков, редкие корни
кедрового стланика, переход ясный, граница волнистая.
В/С
45-120 см и глубже - серовато-желтая супесь, сырой, бесструктурный,
до 50% объема занимают крупные, раздельно лежащие, светло-серые
неокатанные камни (андезито-базальты); в верхней части горизонта редкие корни, расположенные в трещинах
между камней, до 5% объема - пустоты, не заполненные почвенной
массой, мицелия мало, мерзлоты до 120 см нет, камни не
мерзлые.
Разрез Э9008,
описан 6.08.1990 г., расположен в средней части склона, в
Ю-В углу площадки.
Почва
- торфянистая иллювиально-гумусовая сезонно-мерзлотная на супесчано-каменистом
делюво-коллювии.
Строение почвенного профиля:
01. 0-30 см - очес сфагнума, светло-желтый, сырой, рыхлый,
слаборазложившийся; обильные корни кедрового стланика, на глубине 20
см - толстые стволы и живые корни кедрового стланика, переход
постепенный.
02.
30-45 см - очес сфагнума, среднеразложившийся, темно-желтый с
включением хвои, обильные корни и стволы кедрового стланика, переход
резкий, граница неровная, карманами.
Аот. 45-55 см - буро-коричневый, супесь со среднеразложившимися
остатками кедрового стланика и мхов, сырой, супесь и органические
остатки – карманами; до 20% объема занимают включения
острогранных
андезито-базальтовых
камней, вниз размер и количество камней возрастает, переход
постепенный, граница неровная.
АВ.
55-60 - фрагменты мелкозема между камнями, камни занимают до 30 %
объема, мелкозем-супесь, неоднородно
прокрашенная гумусом, железом, белесые
пятна, редкие угольки, рыхлый, бесструктурный, переход
постепенный.
С1.
60-110 см и глубже - острогранные камни
разного размера, между камнями - пустоты до 30 % объема, отдельные
пятна супеси светло-серо-желтого цвета, мерзлоты нет.
Таким образом, для площадки № 1 общее строение профиля почвы
описывается формулой 01 - 02 –(А) - (АВ)-(ВС)-С.
Мощность верхних горизонтов О1 варьирует в пределах площади
незначительно, не превышая неровностей микрорельефа поверхности.
Для нижележащих горизонтов почвы в связи с расположением площадки
на склоне
наблюдаются значительные различия. Так, горизонт О2
присутствует во всех разрезах, характеризуется сходным составом, но
имеет резкие различия по мощности и сложению. Так, для верхнего по
склону разреза Э9007 горизонт О2 имеет
минимальную из 4-х разрезов мощность (10-15 см), вниз по склону его
мощность увеличивается, причем одновременно горизонт разрыхляется за
счет обильного включения остатков ствола кедрового стланика,
возрастает доля пустот и уменьшается температура горизонта, в нижних
по склону разрезах отмечена плотная льдистая мерзлота. На границе
опадно-органогенных горизонтов О1
и О2 со скальными породами отмечаются переходные горизонты
Аот и
АВ, представляющие собой фрагменты
супесчаного делювия, в различной степени
гумусированного и охваченного почвенными
процессами. В этих же горизонтах появляются камни. В нижележащих
горизонтах В/С и С, основную массу занимают
скальные породы, а мелкозем в большей или меньшей степени заполняет
пустоты между камнями. Мерзлота в почве отмечена для нижних по склону
разрезов, причем если для разреза Э9005 вероятность многолетней
мерзлоты достаточно велика, то для разреза Э9006 мерзлота, вероятнее
всего, исчезнет к сентябрю-октябрю, когда в почву будут поступать
относительно теплые массы воды осенних осадков. Исходя из этого, нет
достаточных оснований для отнесения почвы разрезов Э9005 и Э9006 к
многолетне мерзлотным, но возможно их
отнесение к длительно-сезонно-мерзлым.
Химические свойства почвы на площадке характеризуются на примере разреза Э9007. Результаты анализов приводятся в таблице 1.
Площадка № 2
Площадка расположена на склоне долины ручья
С-С-З экспозиции, на высоте 830 м
н.у.м. в верхней части склона, до гребня склона 70-80 м, уклон
20-25о, растительность представлена зарослями кедрового стланика
кустарничково-сфагнового с фрагментами кустарничковой горной тундры.
Ориентация сторон площадки -
С-Ю, разрезы расположены по углам площадки, за ее внешней границей.
Разрез Э9002,
описан 01.08.1990г., расположен в северо-восточном углу площадки,
склон мелкозападинный.
Почва
- сухоторфянистая иллювиально-гумусовая
сезонно-мерзлотная на делювиальных отложениях.
Строение почвенного профиля:
01.
0-4 см слабо разложившийся опад
из мхов и лишайников, рыхлый, сырой,
зеленовато-желтый, с большим количеством стволиков кустарничков,
переход постепенный.
Аот
4-11 см коричнево-бурый, сырой, рыхлый,
сухоторфянистый; задернован обильными
корнями кустарничков и стланика, в нижней части обильные гифы мицелия,
среднеразложившийся, переход резкий, граница ровная.
А1.
11-13 (до 16 см) желто-коричневый, иловатая супесь, сырой,
комковато-порошистый, обильные тонкие корни, пятнами горизонт имеет
белесоватый оттенок со слабой охристой прокраской мелкозема под ними,
в общей массе выделяются светлые (пепловые) частицы, мощность
горизонта неравномерная, карманами между камнями, переход резкий,
граница слабо волнистая.
В
13-24 см серовато-желтый, сырой, иловатый песок с включениями камней
до 50% объема, средний диаметр камней около 2 см, отдельные крупные
камни до 10 см, поверхность камней с тонкими пленками илистого
материала светло-коричневого цвета, в верхней части горизонта – редкие
включения корней, переход заметный, ровный.
В/С.
24-80 см и глубже - светло-коричневый, мокрый, крупнозернистый,
местами заиленный песок между камнями,
занимающими 60-70% объема, камни
грубообитые, диаметр от 1 до 50 см, с
глубины 50 см слабо сочится вода, холодный, но мерзлоты не
отмечено.
Разрез Э9003,
описан 01.08.1990 г., расположен в юго-восточном углу площадки, в
верхней части склона, до перегиба склона 10-20 м, в
кедровостланике.
Почва:
сухоторфянистая иллювиально-гумусовая
сезонно-мерзлотная на
эллюво-делювиальных отложениях.
Строение почвенного профиля:
О1.
0-1 см - слаборазложившийся, рыхлый, сырой;
опад лишайников, переход постепенный.
Аот
1-7 см рыхлый, темно-коричневый, влажный, хорошо разложившийся,
сухоторфянистый; обильные крупные корни
кедрового стланика и кустарничков, в нижней части частые гифы желтого
мицелия; переход резкий, граница волнистая.
А1.
7-14 см коричневый, сырой; иловатая супесь, зернисто-порошистый, в
нижней части пятна белесоватого цвета; обильные крупные корни
кедрового стланика, переход резкий, граница волнистая.
В
14-17 см - горизонт прерывистый, фрагментами, неоднородный,
переотложенная почвенная масса с пепловыми частицами, влажный
темно-коричневый с пятнами охристо-желтого цвета, супесь с редкими
включениями мелких камней, зернисто-порошистый, среднее количество
тонких корней, переход постепенный, граница неровная по камням.
В/С
17-80 см и глубже, светло-коричневый, сырой, зернистый, иловатая
супесь с дресвой, каменистый, камней от 30% объема почвы в верхней
части и до 50% в нижней части горизонта, камни диаметром 3-5 см,
отдельные до 30 см, в нижней части - один камень более 50 см, вниз
окатанность уменьшается, камни с острыми гранями, на глубине 30 см - гнезда гифов
кораллообразного мицелия, палевого цвета, на глубине 40-80 см отдельные белесые пятна
мелкозема с нитчатыми гифами, до глубины 50 см - среднее количество
тонких корней.
Разрез Э9003а,
описан 02.08.1990 г., расположен в юго-западном углу площадки, на
верхней части склона, до перегиба склона 10-15 м, под кедровым
стлаником сфагновым.
Почва:
Cухоторфянистая
иллювиально-гумусовая сезонно-мерзлотная на делювии.
Строение профиля почвы:
01.
0-12 см слаборазложившийся, светло-желтый, рыхлый, сырой очес
сфагновых мхов, обильные корни кустарничков, переход ясный, граница
ровная.
02.
12-40 см сухоторфянистый, среднеразложившийся, сырой, рыхлый, буровато-желтый, обильные гифы
желтого мицелия, на глубине
25 см и 35-40 см - обильные корни и стволы кедрового стланика с
придаточными корнями, под стволами встречаются пустоты до 10 см
диаметром, переход резкий, граница слабо выпуклая.
АВ.
40- 110 см и глубже мокрый, буро-коричневый, супесь, пятна
неправильной формы желтого цвета, с 52-55 см - резкий переход в
плотную сцементированную мерзлую толщу с прожилками льда мощностью до
2 см, редкие включения камней, песчаных частиц.
По состоянию на 02.08.1990 г. температура на поверхности почвы,
измеренная электротермометром, равна
+19,7оС, на глубине 1 см: +16,8о, на глубине 5
см: +11,3о, на глубине 10 см: +6,5о, на
глубине 20 см + 5,0о, на глубине 30 см: +2,2о,
на глубине 42 см: +0,3о, на глубине 52 см:
-0,4о.
По состоянию на 10.09.1991 г. до 110 см - сырой, однородный, на 110 см - сильно водонасыщен, холодный, мерзлота оттаяла.
Разрез Э9004
описан 02.08.1990 г., расположен в северо-западном углу площадки, в
средней части ровного склона, под
кедровостлаником
рододендроново-плеуроциевым.
Почва:
сухоторфянистая иллювиально-гумусовая
сезонно-мерзлотная на элюво-делювии.
Строение профиля почвы:
01
0-5 см, слаборазложившийся очес мхов, лишайников и кустарничков,
сырой, переход ясный.
02
5-14 см светло-коричневый, среднеразложившийся,
сухоторфянистый, сырой, обильные крупные
корни и стволы кедрового стланика, кустарничков, пятна желтого мицелия
грибов, множество тонких корней, переход ясный, граница ровная.
А1
14-28 см, сырой, неоднородный,
мраморовидно окрашенный: пятна
тонкопесчаных серовато-желтых пеплов и прокрашенных гумусом
серо-коричневых участков плотной супеси; при высыхании
светло-коричневый, рыхлый, по поверхности горизонта - стволы кедрового
стланика, в горизонте тонкие корневые окончания; горизонт перемешан
мерзлотными и (или) склоновыми процессами; переход ясный, граница
слабо волнистая.
В/С
28-70 см и глубже - светло-коричневый, мокрый, медленно сочится
надмерзлотная вода, песок с дресвой и
камнями среднего диаметра 7-10 см до 30% объема почвы, с 64 см -
плотная мерзлота с камнями.
Температура на глубине 10 см: + 7,4оС, 25 см:
+0,8о, 50 см: + 0,1о, грунтовой воды на
глубине 50 см: +0,3о, температура воды на контакте с
мерзлотой: 0,0о.
Для установления варьирования мощности верхних,
некаменистых горизонтов на площади учетной
площадки заложено 5 скважин, в которых отмечали:
1)
мощность органогенных горизонтов;
2)
общую мощность почвы до каменистых горизонтов.
Полученные данные приведены в таблице 2.
Таким образом, для площадки №2 общее строение профиля почвы
описывается формулой 01 - Аот(02)-(АВ)-В-ВС.
Варьирование мощности органогенных горизонтов для большинства точек на
площадке происходит в пределах 50% общей мощности горизонта (5-6 см в
физической величине), и только в разрезе 9003а с близким залеганием
мерзлоты отмечено увеличение мощности органогенных горизонтов в
2,4-2,5 раза от средней. По сравнению с
площадкой № 1, органогенные горизонты имеют меньшее содержание
сфагновых остатков и характеризуются как
сухоторфянистые. Минеральные горизонты
А1 и АВ имеют
супесчаный или иловато-супесчаный состав, состоят из переотложенных
пепловых частиц, в них появляются включения мелких и средних камней,
вниз степень каменистости возрастает. Мерзлота в почве отмечена для
западного края площадки на глубине 50-60 см, сохраняется в течение
двух лет наблюдений (1990-1991 гг.)
Таблица 2. Мощность верхних горизонтов почвы на учетной площадке №
2
|
Номер скважины |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
мощность органогенных горизонтов, см |
10 |
15 |
15 |
10 |
20 |
|
Верхняя граница слоя камней, см |
20 |
40 |
20 |
15 |
30 |
Площадка № 3
Площадка расположена на высоте 1130 м
н.у.м. на склоне Ю-З экспозиции с уклоном
15о, склон уступчатый, участки крутизной до 30о.
Микрорельеф площадки бугристый, частые выходы на поверхность камней
серого цвета (андезито-базальты). Для
участка характерно атмосферно-склоновое увлажнение, за пределами
площадки у перегибов склона имеются слабые выходы верховодки и конусы
выноса мелкозема весенними талыми водами.
Почвенный покров площадки характеризуется пятью разрезами, расположенными по углам площадки и в центре.
Разрез Э9009
описан 10-11 августа 1990г., расположен в
верхнем северо-восточном углу площадки, на
полянке у границы кроны куста кедрового стланика, на склоне крутизной
15°. Поверхность почвы слабокаменистая, до 5% поверхности занято
камнями.
Почва:
Горно-тундровая иллювиально-гумусовая дерновая.
Строение почвенного профиля:
01
0-2 см темно-бурая, сухая среднеразложившаяся подстилка из
опада кустарничков, лишайников, хвои,
мхов, переход резкий.
АВ
2-40 см светло-коричневый, влажный, хрящеватая супесь, при высыхании -
белесовато-коричнево-желтый.
Механический состав неоднородный, пятнами утяжеляется до суглинка,
гумусированное шоколадное пятно на
глубине 33-38 см, включения камней до 60% объема почвы, камни
разного размера, андезито-базальты,
единично - красноцветные лавы, грубо обитые, плитчатые и округлые,
обильные тонкие корни кустарничков и кедрового стланика, желтый
мицелий сеткой по верхней поверхности камней, мелкозем
порошисто-зернистый, переход
постепенный.
В/С
40-80 см желтовато-коричневый, светлый, влажный, единичные корни
кустарничков, мелкозернистый, супесь, камни до 70% объема, диаметр
камней 5-10 см, андезито-базальты, редко
кварциты молочного цвета, переход постепенный по
мехсоставу мелкозема.
С1
80-100 и глубже, желтовато-светло-коричневый, сырой, крупный песок с
грубоокатанной мелкой галькой и камнями до
70% объема, вокруг камней линзы суглинистого мелкозема, горизонт
промыт внутрипочвенным стоком.
Разрез Э9010
расположен в юго-восточном углу площадки на склоне 13°, на выположенной бровке склона, под
кедровостлаником
рододендроновым.
Почва:
Горная сухоторфянисто-перегнойная на
элюво-делювии.
Строение почвенного профиля:
01
0-5 см рыхлая сухая слаборазложившаяся подстилка из хвои и мхов,
стволики и корни кустарничков, переход ясный, граница ровная.
02
5-15 см сухоторфянистая,
светло-коричневая рыхлая подстилка,
задернована множеством корней; стволы и корни кедрового стланика;
влажный, среднеразложившийся, переход ясный, граница ровная.
А1
15-27 см буро-коричневый, влажный суглинок с
оторфованным перегноем, бесструктурный,
редкие включения мелких камней, в верхней части обильные отмершие
стволы и корни кедрового стланика; переход ясный, граница неровная, по
камням.
В1
27-75 крупнообломочные камни, в щелях между камнями до 50% объема
заполнено супесчано-мелкозернистым мелкоземом, пустоты до 10-15%
объема почвы, камни занимают до 70% объема почвы, горизонт сырой,
светло-желто-коричневый, в верхней части пятна белесоватого цвета;
редкие тонкие корни, переход постепенный, граница неровная, языками по
пустотам между камнями.
С1
75-110 и глубже. Каменистый, камни более мелкие, диаметром 5-10 см,
обитые, мелкие - грубо окатаны, до 20%
объема - пустоты между камнями; супесчаный с крупнозернистыми
песчаными частицами, супесь занимает 5-10% объема почвы, палевый,
камни покрыты рубашкой из илистого материала палевого цвета. Горизонт
интенсивно промывается, мокрый, холодный, но мерзлоты нет, корни
отсутствуют.
Разрез Э9011
расположен в юго-западном углу площадки, на уклоне 16о,
рельеф
мелкобугорковый от выходов камней и
подушек сфагнума, под сплошной зарослью кедрового стланика сфагнового
с рододендроном, на глубине 112-115 см вскрыта плотная льдистая
мерзлота, разрез на сфагновой подушке.
Почва:
Горная
сухоторфянистая иллювиально-гумусовая
сезонно-мерзлотная на
элюво-делювии.
Строение почвенного профиля:
01.
0-12 см рыхлый, светло-желтый, сырой очес сфагновых мхов, обильные
корни кустарничков и стволы кедрового стланика, переход ясный, граница
волнистая, параллельно поверхности сфагнового бугра.
02.
12-35 см - коричневато-желтый, сырой, среднеразложившийся очес
сфагнума, с включениями (прослойками) хвои кедрового стланика,
обильные корни кустарничков, скрепляющие горизонт в дернину, переход
ясный.
О3
35-40 см, коричнево-желтый, сырой, хорошо разложившийся
оторфованный
опад мхов, уплотненный, включения
перегнивших и живых стволов кедрового стланика, которых больше на
нижней границе горизонта, обильные корни кедрового стланика,
встречается мицелий, переход резкий, граница ровная.
А1.
40-45 (до 48) см - сырой, иловатый суглинок, темно-бурый,
бесструктурный, слабо упругий (оторфованность?), по верхней границе единичные мертвые корни кедрового стланика,
среднее количество тонких живых корней, переход ясный, граница
ровная.
В.
45-55 см. Неоднородный, в верхней части прерывистая тонкая прослойка
(0,5-1,5 см) грязно-желтой супеси (переотложенный пепел?), ниже -
светло-бурая супесчаная прокрашенная буро-коричневым прослойка,
слабо оструктуренный (порошистый), по
нижней границе осветляется, среднее количество тонких корней, по
нижней границе крупные - 10-15 см в диаметре - камни, переход
постепенный.
В/С 55-60 (до 80)см - камни до
50% объема почвы, диаметром 10-15 см, слабо обитые,
андезито-базальты; на верхней поверхности
камней - темно-коричневые илистые "рубашки", до 30% общего
объема занимает серо-желтая супесь в пустотах между камней, в нижней
части горизонта супесь укрупняется до крупнозернистого песка.
Диаметр камней вниз уменьшается, нижняя граница очень неровная, по трещинам и пустотам в камнях.
С1
60-120 и глубже - элюво-делювий, камни,
постепенно уменьшающиеся по диаметру вниз, пустоты до 20 % объема,
мелкозема мало, песок и мелкая галька, до 1-2 см диаметром, льдистая
плотная мерзлота, залегающая с уклоном параллельно поверхности склона
с глубины 115 см. Верхняя и средняя части горизонта промыты, сырые,
внизу - мокрые, на камнях - очень тонкие пленки глин.
Разрез Э9012
заложен 11. 08. 1990 года. Разрез расположен в северо-западном углу
площадки, на ровном склоне (16о) над перегибом склона, на
поляне горной тундры среди
кедровостланика.
Почва:
горно-тундровая дерновая маломощная.
Строение почвенного профиля:
Аd
0-12 см темно-бурый, сырой, суглинистый, в верхней части слабо
оторфован,
комковато-порошисто-зернистый, задернован
корнями кустарничков, плотный, включения стволиков кустарничков и
коры, граница мелковолнистая, переход
резкий.
В1
12-20 см камни диаметром 5-7 см, до 60% объема, заполнитель между
камнями - супесчаный, буровато-желтый, пятнами - более светлый и
прокрашенный железом; мелкозернистый, рыхлый, в верхней части слабо
выделяются крупнопесчаные желтовато-белые
пепловые частицы, вниз
мехсостав утяжеляется, корни обильные по
всему горизонту, переход ясный, ровный.
С1
20-75 см и глубже. Однородный, смесь камней средних размеров с
супесчаным (крупный песок и ил) заполнителем, очень плотный, сырой,
редкие корни до глубины 50-60 см, мерзлота не вскрыта.
Разрез Э9013,
заложен 11.08.1990 года в центральной части пробной площади, на поляне
под тундровой растительностью, на выпуклом склоне с уклоном 7 °, на поверхности редкие полускрытые камни.
Почва:
горно-тундровая дерновая маломощная.
Строение почвенного профиля:
Аd
0-4см, темно-серый, свежий, рыхлая прочная дернина, суглинок,
порошисто-зернистый, обильные корни
кустарничков и трав, переход ясный, граница ровная.
А1
4-11 см, серо-коричневый, влажный, комковато-порошистый суглинок,
включения редких крупных камней, выходящих на поверхность, обильные
корни, переход резкий, граница неровная, по камням.
В1
11-25 см, камни до 70% объема почвы, пустоты до 10 %, мелкозем до 20
%, объема, камни крупные, диаметр 10-15 см, мелкозем супесчаный и
суглинистый, среднее количество корней, влажный, переход
постепенный.
С1
25-40 см и глубже, камни среднего размера (5-7 см) с суглинистым
серовато-желтым заполнителем, вниз постепенно переходит в
крупнозернистую супесь.
Таким образом, почвы площадки № 3 сильно дифференцированы. На площадке выделено 4 почвенных разности - горно-тундровая дерновая маломощная - разрезы Э9012 и Э9013, горно-тундровая иллювиально-гумусовая дерновая - разрез Э9009, горная сухоторфянисто-перегнойная - разрез Э9010 и горная сухоторфянистая иллювиально-гумусовая сезонно-мерзлотная - разрез Э9011, входящие в 2 типа почв - тип горно-тундровых дерновых и тип горных сухоторфянистых иллювиально-гумусовых почв. Несмотря на более высокую абсолютную высоту над уровнем моря, наблюдается меньшая площадь распространения и более глубокое залегание мерзлоты по сравнению с площадками № 2 и № 3. Для мерзлотных почв отмечается повышенная мощность органогенных горизонтов (до 40 см). Для разрезов нижних горизонтов характерна высокая каменистость, наличие крупных пустот между камнями, в которых происходит внутрипочвенный сток и перенос (переотложение) мелкозема. Химическая характеристика почв представлена в таблице 1.
Площадка N4
Постоянная пробная площадь расположена на высоте 1420 м н.у.м. на выположенном гребне хребта между двумя цирками шириной 75-100 м. Поверхность сильно каменистая, слабо выраженные полигоны, микрозападинки. Верхний предел распространения стлаников и единичные экземпляры чахлой лиственницы, горная тундра с редкими кустами кедрового стланика.
Разрезы расположены по углам пробной площади. Ориентация сторон площадки: С-Ю. Общий уклон поверхности - до 5о.
Разрез Э9015а
описан 12.08.1990 года, расположен у северо-западного угла площадки,
поверхность склона сильно каменистая, камни занимают до 80%
поверхности, диаметр камней от 1 см до плит размером более 1 м, разрез
на относительно ровной площадке под горно-тундровой растительностью.
Основная масса горных пород - серые
андезито-базальты, мелкие обломки
кварцита, редкие
красноцветные пористые туфы.
Почва:
горно-тундровая дерновая на
элюво-делювии.
Строение почвенного профиля:
Аd
0-4 см бурый, влажный суглинок, прочно задернован, фрагменты между
камнями, зернистый, включения хрящеватых частиц, переход заметный.
А1
4-30 см светло-бурый, влажный, слабо
тиксотропичная супесь, уплотнен, до 80%
объема почвы занимают камни различного диаметра, горизонт представлен
фрагментами мелкозема между камнями, густая сетка корней по
поверхности камней,
гумусированность отдельных фрагментов
супеси различная, граница по распространению корней.
В/С
30-50 см и глубже, светло-бурый, сырой, супесчаный, мелкозернистый,
включения хряща, кварциты выветрелые,
непрочные, объем камней - до 80% объема почвы, ниже - крупные глыбы
камня.
Разрез Э9015
описан 12.08.1990 года. Разрез расположен на
выположенном
гребне у начала верхней части склона южной экспозиции к правому
притоку р.
Оленгенде, поверхность сильно каменистая,
до 60% поверхности - камни, слабо выраженные мерзлотные полигоны,
мелкие западинки, разрез на ровной
площадке.
Почва:
горно-тундровая дерновая.
Строение почвенного профиля:
Аd
0-5 (местами 7) см, дернина многолетних растений, коричневато-серый,
супесь, комковато-порошистая, сырой, до 80% объема почвы - камни
различного диаметра, граница неровная, языками между камнями, переход
постепенный.
А1
5-21 см - коричнево-серый, супесь, зернисто-порошистый, влажный,
обильные корни, камней меньше, до 60% объема почвы, переход резкий,
граница ровная.
В/С
21-60 см и глубже - влажный, охристый, супесь с дресвой, до 60% от
объема почвы - крупные камни, размер их вниз увеличивается, на глубине
60 см - крупная глыба, корни распространяются до 35 см, ниже -
отсутствуют.
Разрез Э9016
описан 12.08.1990 года. Разрез расположен у юго-восточного угла
пробной площадки, под горной тундрой, до 50% поверхности почвы покрыты
крупными камнями.
Почва
- горно-тундровая дерновая.
Строение профиля почвы.
Аd
0-8 см - коричнево-серый,
хрящеватый мелкий суглинок, влажный, плотно
задернован, комковато-зернистый; до 50% объема - включения камней
разного диаметра, переход постепенный, граница неровная, по
камням.
А1
8-19 см - коричнево-серый, супесь, влажный, комковато-зернистый,
обильные корни, линзы мелкой гальки и крупные камни до 50% объема
почвы, переход резкий, граница ровная.
В/С
19-60 см и глубже - охристый, сырой, супесь с мелкой галькой до 30% и
редкими крупными камнями до 10% объема почвы, плотный, на глубине
50-60 см - более плотная прослойка без камней, корней нет.
Разрез Э9017
описан 12.08.1990 г. Расположен в северо-восточном углу площадки N5,
на мерзлотном пятне, на поверхности пятна растительности нет, до 50%
поверхности почвы покрыто камнями, поверхность относительно
ровная.
В/С
0-50 см - охристая супесь с дресвой и мелкой галькой, плотный,
сырой, комковатый, редкие корни до глубины 30 см, на глубине 25-50см
отдельные пятна темно-серого
гумусированного суглинка, включения
крупных камней до 30% объема почвы, пустот между камнями нет, ниже -
крупные глыбы.
Почва
- горно-тундровая мерзлотная примитивная. Вокруг мерзлотного пятна -
почва горно-тундровая дерновая.
В целом для площадки № 4 характерна высокая каменистость почв, мелкозем располагается в промежутках между камнями, горизонты имеют фрагментарный характер, верхние горизонты представлены плотной дерновиной, легко отделяющейся от камней, основная масса корней сосредоточена на глубине до 20-30 см. Мерзлота в разрезах не вскрыта из-за близкого залегания глыб, но на поверхности имеются следы мерзлотных процессов в виде пятен и мерзлотных медальонов.
По химическим свойствам почвы изученного района относятся к кислым (рН солевой вытяжки почв для верхних горизонтов изменяется в пределах 2,8 – 3,5); вниз по профилю почвы кислотность постепенно снижается, но остается достаточно высокой ((табл. 1). Гидролитическая кислотность оценивается как высокая для поверхностных горизонтов и верхних минеральных горизонтов и резко падает в горизонтах В и С. Обменная кислотность определяется в основном высоким содержанием обменного Al +++. Поверхностные горизонты почвы хорошо обеспечены подвижным фосфором, вниз по профилю его содержание резко падает. Почвы содержат большое количество углерода за счет высокого содержания грубого гумуса и хорошо развитых подстилочных горизонтов.
Заключение
При подъеме от долины р. Быстрая до
верхней границы распространения кедрового стланика
Pinus pumila свойства почвенного
покрова закономерно изменяются. В нижней части склона наблюдается
наибольшая общая мощность почвенного профиля, подстилаемого мерзлотой
или крупными камнями. По мере увеличения абсолютной высоты
увеличивается содержание камней в толще почвы и на ее поверхности,
достигая максимума на верхней границе распространения кедрового
стланика.
В распространении сезонной и многолетней мерзлоты большое значение имеет характер органогенных горизонтов почвы и особенности рельефа. Близкое залегание мерзлоты наблюдается для кедровостлаников сфагновых, располагающихся в нижней части склонов и имеющих дополнительное увлажнение за счет склонового стока. Наиболее низко над уровнем моря (780 м) мерзлота встречается на затененных склонах долин мелких ручьев и временных водотоков под кедровостланиковыми зарослями с моховым напочвенным покровом. На верхней границе распространения кедрового стланика повсеместно встречаются проявления мерзлотных процессов в виде мерзлотных пятен, каменных колец и полигонов, в то же время прямое выявление верхней границы мерзлоты затруднено из-за высокого содержания в почве крупных камней. Для почв всех площадок характерна слабая выраженность пепловых прослоек, которые перемешаны склоновыми и мерзлотными процессами. По результатам исследований выделено 12 разновидностей почв. Наибольшая пестрота почвенного покрова отмечена для верхней части горно-лесотундрового пояса, где наблюдается чередование горно – тундровых почв и почв под кедровостланиками.
ЛИТЕРАТУРА
Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ. 1970. 487 с.
Зонн С.В., Карпачевский Л.О., Стефин В.В. Лесные почвы Камчатки. М.: Изд-во АН СССР. 1963. 253 с.
Казаков Н.В. Схема классификации почв горного тундролесья Центральной Камчатки // Тр. КИЭП ДВО РАН. Вып. 1. 2000. С.25-34.
Кочерьян В.М. Влияние кедрового стланика на вулканические почвы Камчатки. Автореферат канд. дисс. М.: МГУ. 1990. 22 с.
Соколов И.А. Вулканизм и почвообразование. М.: Наука. 1973. 223 с.
Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука. 1971. 268 с.