Модергумусовые палево-подзолистые почвы" Кологривского леса"

Наши исследования в 'Кологривском лесу” проводились в абсолютно разновозрастных эутрофных бореально-неморальных ельниках кислично- щитовниковых (кварталы заказника № 87 и 88). Лес первого бонитета занимает пологий дренируемый склон, сложенный в основании карбонатной мореной и покрытый с поверхности тяжелым покровным суглинком мощностью 1,5-2 м. Последние 30 лет ветровальность составляла в среднем 40-42% от общего древесного отпада. Отчетливо выраженный ветровальный микрорельеф занимает 8,1% общей площади леса (Васенев, Просвирина, 1988).
Характеристика ненарушенных фоновых модергумусовых палево-подзолистых почв основывается на выполненных авторами описаниях и камеральных исследованиях образцов из шести разрезов (КОЛ-1-83, 56-85, 63-85, 65-85, 66-85, 72-85), опубликованных и архивных материалах Лаборатории лесоведения РАН (Абатуров, Просвирина, 1988; Васенев, Просвирина, 1988; разрезы 1-79, 6-79, 21-79, 21-81, 2-84), а также на статистическом анализе мощности верхних почвенных горизонтов, вскрытых широкой серией прикопок (табл. 4).
В качестве опорного нами выбран разрез 56-85, заложенный в верхней части склона северной экспозиции к ручью Вонюх (88-й квартал, в 100 м от его северной просеки и в 150мот северо-восточного угла; ельник кислично-щитовниковый с вкраплениями липы и обильным подростом из ели и рябины). Хорошо выражен микрорельеф из ветровальных бугров и
Таблица 4
Статистические характеристики мощности подстилки и нижних границ верхних минеральных горизонтов фоновой модергумусовой палево-нодзолнстой почвы

Горизонт		Статистические характеристики
Горизонт	п	М	т	а	V
О	78	3,2	0,18	1,6	50
ELAI	78	3,7	0,16	1,4	38
EL,,	78	22	0,34	3	14
ELu	78	28	0,34	3	11
ЕЦгА/В,	78	35	0,34	3	9

западин, приствольных повышений и валежа. В травянистом напочвенном покрове модальной кислично-щитовниковой парцеллы преобладают щитовники австрийский и остистый (Dryopteris austriaca Woynav, Dr. spmulosa Mull.) с общим проективным покрытием около 80% Под ними доминирует кислица (Oxalis acetosella). Ее проективное покрытие в среднем составляет также около 80%. Моховый покров состоит из зеленых мхов, подавлен, фрагментарен, с общим покрытием в 5-15%. Уровень грунтовых вод не вскрыт. Верховодка находится на глубине 210-250 см. Почвенный профиль состоит из следующих горизонтов:
О - 3-0 см. Влажная рыхлая бурая подстилка типа "мулль-модер”, "модер" Как правило, состоит из двух подгоризонтов 01 - мощностью 1 см (прошлогодний опад хвои, листьев, травянистых остатков). В 02 средней мощностью 2 см много мелкйх копрогенных агрегатов.
ELA1 - 0-4 см Влажный рыхлый легкосуглинистый горизонт серовато- буро-палевого цвета. Почти полностью состоит из мелких округлых копрогенных педов (0,5-3 мм), которые объединены в непрочные плитки и комки Среднее количество корней и тонких пор (5-10 на см2) На стенках пор и поверхности минеральных зерен отмечаются очень тонкие гумусово-железистые пленки.
В шлифах почвенная масса однородна. Микросложение слоеватое. Скелет крупнопылеватый, преимущественно отмыт от пленок. Много тонкой пыли. Единичны зерна песка. Плазмы мало. Она обесцвечена и состоит из беспорядочно ориентированных волоконец. Органика представлена темно-бурым дисперсным гумусом. В более рыхлых участках встречаются небольшие глинистые и гумусово-глинистые натеки (до 0,5 мм). В уплотненных зонах - мелкие ореховидные педы с повышенным содержанием глинистой плазмы и темного гумуса (до 0,5 мм). Переход ясный до резкого при волнистой границе.
ELf ! 4-22 см. Влажный твердоватый супесчаный светло-палевого цвета с плитчатой структурой трех порядков и сильной "ноздреватой" пористостью, поры диаметром 1-3 мм - до 25 на см2. Первичные педы однородны и водопрочны, покрыты тонкими железистыми пленками и с верхней стороны пылеватыми скелетанами. Верхняя поверхность педов (ПП) часто несколько светлее нижней.
Микросложение - слоеватое. Скелет аналогичен скелету гор. ELA1, но поверхности педов покрыты гумусово-железистыми пленками. Плазмы очень мало На нижней поверхности педов встречаются мелкие темно-бурые конкреции и микроконкреции.
Переход заметный по цвету при слабоволнистой границе.
ELf 2 22-28 см. Влажноватый твердоватый легкосуглинистый подгоризонт буровато-палевого цвета с белесыми пятнами и округлыми измененными с поверхности микроблочными элементами (диаметр до 5 мм) горизонта Blt Последние составляют примерно 5% от общего объема горизонта. Первичная структура представлена плитками и, в меньшей степени, изометричными угловатыми педами из обогащенного глинистой плазмой материала (будем называть их орешками); на их нижней поверхности встречаются тонкие островные глинистые кутаны (до 0,5 мм). Орешки и плитки объединены в плитки 2-го и 3-го порядков тонкими железистыми пленками. Верхняя поверхность этих плитчатых педов осветлена и имеет фрагментарные скелетаны. Присутствует немного небольших темно-бурых конкреций.
Микросложение - слоевато-фрагментарное. Пор меньше, чем в ELfgt;b скелет тот же. Небольшое количество глинистой плазмы - волоконца с неупорядоченной ориентацией и чешуйки. На поверхности скелета отмечаются очень тонкие железистые пленки (до 0,02 мм). Единичные ожелезненные папулы (иногда внутри крупных конкреций).
Переход заметный по цвету при слабоволнистой границе.
EL(qB,/B, - 28-35 см. Влажноватый твердый среднесуглинистый неоднородный по морфологии и структуре горизонт. Состоит из двух четко различающихся морфонов. Основную массу горизонта составляет морфон EL(f)B( (50-70%) Морфоны Bt аналогичны основному морфону горизонта В1,, который описан ниже. В морфонах EL(f)Bt первичные орехи и плитки объединяются в грубые плитки и призмы. На верхней ПП 2-го порядка хорошо развиты сплошные или связные пылевато-тонкопесчанистые скелетаны толщиной до 1 мм. Максимально они выражены по вертикальным трещинам, широко представленным в этом горизонте.
Микросложение фрагментарное с элементами слоеватого. Скелет тот же. Плазма - глинисто-железистая (из чешуек и беспорядочных волоконец) или гумусово-глинистая. Встречаются орешки разной степени разрушенности с иерархическим растрескиванием и заполнением микротрещин осветленным тонкопылеватым материалом. Довольно много глинистых кутан и папул. Последние бывают обратной ориентации. Встречаются сложные натеки из глинистых (до 0,2 мм) и глинисто-пылеватых (до 0,5 мм) слоев.
Переход заметный при слабоволнистой границе.
Blt 35-63 см. Влажноватый бурый очень твердый тяжелосуглинистый горизонт. Ореховатые педы двух порядков имеют глянцевые глинистые кутаны, они водопрочные и объединяются в грубые плитки и призмы. На горизонтальных поверхностях крупных педов наблюдаются островные глинистые кутаны толщиной до 1 мм. На верхней поверхности они часто перекрыты очень тонкими пылеватыми скелетанами. В единичных широких вертикальных трещинах наблюдается неоднократное переслаивание бурых глинистых кутан и скелетан, причем последние всегда находятся на поверхности.
Микросложение фрагментарное. Пор значительно меньше, чем в вышележащих горизонтах. Скелет тот же. Желтовато-бурая глинистая плазма в основном имеет струйчато-параллельно-волокнистое строение. Струйчатые элементы сконцентрированы в зонах повышенной вертикальной трещиноватости. В плотных участках распространены чешуйки и субгоризонтальные волоконца. К рыхлым участкам приурочены желтые глинистые кутаны. Часть старых скорлуповатых натеков и папул имеет боковую или даже обратную ориентацию. В стенках крупных трещин (около 1 мм) может наблюдаться разъедание небольших орешков, сопряженное с тонкими глинистыми натеками в нижележащих небольших порах-трещинах. Много глинистых натеков в порах до 0,3 мм.
Переход постепенный.
В2(1) 63-85 см. Влажноватый светло-бурый твердый среднесуглинистый горизонт; первичные орешки покрыты очень тонкими бурыми матовыми кутанами и слабоводопрочны. Они объединяются в нечетко выраженные изо- метричные угловатые блочные педы и призмы. К субвертикальным трещинам приурочены белесо-палевые пылеватые кутаны.
Микросложение - фрагментарное. Скелет тот же, что и в гор. В1(. Глинистой плазмы и кутан значительно меньше, чем в Blt. В основной части горизонта кутаны фрагментарные и очень тонкие - до 0,05 мм. Встречаются небольшие участки (до 0,5 мм) интенсивного обогащения гумусово-глинистой плазмой с папулами и скорлуповатыми натеками.
Переход очень постепенный.
ВЗ 85-115 см. Влажный бледножелтовато-бурый вязко-пластичнь суглинистый слабооструктуренный горизонт. Редкие сизо-серы оглеения вдоль трещин. В единичных крупных трещинах (шир1 сколько миллиметров) отмечаются корни и тонкие темно-бурь Легкая примесь крупного песка. Единичный гравий.
Микросложение компактно-фрагментарное. Скелет тот же Плг Глинистая плазма имеет чешуйчато-беспорядочно-волокнистое стрlt; нистые натеки единичны, маломощны и фрагментарны. Встречаю- ные фрагменты обогащения гумусово-глинистой плазмой, аналог* санным в гор. В2(,).
Переход очень постепенный.
ИВС 115-150 см. Отличается от предыдущего горизонта появлен ния, увеличением примеси песка и дальнейшим ухудшением острукт
Переход постепенный.
IIIBCG 150-180 см. Буровато-охристо-сизый тяжелый опеечанен нок с хрящем и щебнем разной окатанности. Резко очерченные cyt ные трещины имеют глинистые кутаны.
Переход резкий.
IVBCGO 180-220 см. Охристо-бурый средний опесчаненный Развит мелкими трещинами на блоки в десятки сантиметров В редкие бурые глинистые кутаны. Много марганцовистых стяжени Содержит верховодку. Переход резкий с ровной границей.
VD 220-250 см. Слоистый сизовато-серо-бурый средний гр суглинок
В целом можно заключить, что модергумусовые палево-по почвы “Кологривского леса” характеризуются классической ( листых почв) морфологией. Прежде всего, это резкая текстурн ренциация профиля на осветленные обезыленные элювиальные ELr плитчатой структуры и красновато-бурые обогащенные плазмой иллювиальные горизонты В( призмовидно-ореховатой lt; со сложно построенной переходной зоной между ними (рис. 7).
В элювиальную часть профиля вложен “палевый’' субпроф* зонтами О - ELA1 - ELf(1 - EL^Bi/B^ Под маломощной пlt; выделяется поверхностный минеральный горизонт ELA1, незн обогащенный гумусом, с элементами комковатой структуры, по пористостью и отмытостью минеральных зерен.
Основной светло-палевый горизонт субпрофиля ELfj отличг прочной плитчатой структурой и "ноздреватой” пористостью. Ж пленки покрывают основную часть поверхности минеральн хорошо выражены на поверхности микропедов и первичных г поверхности сложных педов и крупных пор их перекрываю" пылеватые скелетаны. На переходах к западинам микрорель крупными фракциями древесного отпада в верхней части горизонта часто развивается горизонт подподстилочного опод' нередко в различной степени пропитанный потечным гумусом описан ранее - Дворников и др., 1987).
В нижней части элювиального горизонта обычно выделяет шой по мощности наиболее осветленный подгоризонт ELf 2. В н ются элементы тонких глинистых натеков, глинистой плазмы

Put 7. Морфологическая характеристика фоновой модергумусовой палево-подзолистой почвы
Локализация признаков: Т - трещины; П — поверхности крупных пор и сложных ледов; /г - поверхности мелких пор и первичных ледов; м - поверхности микропедов; з - поверхности минеральных зерен; в - внутрипедная масса.

Степень выраженности макро-, мезо- и микроморфологичеасих признаков'. 1 — крайне слабая; 2 - очень слабая; 3 - слабая; 4 - средняя; 5 - сильная; б - очень сильная; 7 - крайне сильная

сильнотрансформированные орешки из материала, подобного первичным педам горизонта В1,. Значительно ослабляется выраженность железистых пленок, особенно на поверхности минеральных зерен. Практически подгоризонтом ELfgt;2 начинается сложно организованная переходная зона от собственно элювиальной к глинисто-иллювиальной части профиля.
Гетероморфный горизонт ЕЦ^В/В, включает в себя, наряду с доминирующими морфонами переходного характера              также глинисто
иллювиальные морфоны В, в виде осганцов-заклинков горизонта В1(. Горизонт обогащен глинистой плазмой, имеет плитчато-ореховатую структуру и отличается от вышележащих горизонтов резким снижением межтрещинной пористости при хорошо выраженной системе трещин с толстыми скелетанами. Скелетаны покрывают и основную часть поверхности сложных педов, нередко перекрывая при этом глинистые кутаны, лучше выраженные на поверхности первичных педов и микропедов.
С горизонта В1, в профиле начинается целая свита глинисто-иллювиальных горизонтов, имеющих отчетливо выраженную вертикальную дифференциацию, которая проявляется прежде всего в постепенном затухании с глубиной выраженности глинистых кутан на поверхности педов и обусловленной ими водопрочной ореховатой структуры (см. рис. 7). Горизонт В1, отличается также сравнительно хорошим развитием ске-

летан. В горизонте B2lt;t) они присутствуют только в трещинах. В горизонте ВЗ уже практически не встречаются.
Подводя краткий итог морфологическому описанию фоновой модер- гумусовой палево-подзолистой почвы "Кологривского леса*’, отметим:
а)              ее типичный облик близок к имеющимся в литературе подробным описаниям палево-подзолистых почв (Завалишин, Фирсова, 1960; Таргуль- ян и др., 1974; Тюлин, 1974; Ильичев, 1982);
б)              сравнительно неглубокое отражение в профиле почвы современной парцеллярной (не ветровальной) пестроты лесного фитоценоза, как правило, ограниченное пределами верхних 5-10 см профиля;
в)              наличие в материале горизонтов ELf 2, EL(f)B!/Bl и В1( фрагментов с папулами и скорлуповатыми натеками неправильной ориентации (перевернутых на бок или даже опрокинутых вниз) и появление сильно'трансформированных глинистых орешков в материале горизонта ELA1 (при отсутствии их в горизонте ELftl), что может свидетельствовать об имевших место в прошлом локальных ветровальных нарушениях верхних почвенных горизонтов вплоть до горизонта В1г
В то же время в профиле отмечается ряд морфологических признаков, позволяющих предположить наличие некогда интенсивных процессов текстурной дифференциации профиля: однообразие скелета в верхнем метре профиля; отчетливо морфологически выраженный вертикальный тренд ослабления обезыленности в горизонтах: ELf \ gt; ELf 2 gt; EL(f)Bl/B, gt; В1,; сопряженное с ним постепенное сокращение пространственной распространенности останцовых и притрещинных зон дезинтеграции глинистого материала в вертикальной свите горизонтов - EL^B/B, gt; В1( gt; В2(0 и хорошо развитая система глинистых кутан в горизонте В1, (опускающаяся по трещинам в горизонты В2(|) и даже ВЗ и ниже).
Широко распространенное перекрывание глинистых кутан скелетанами, фрагментарность и маломощность свободных от подобного перекрывания аржиллан, вероятно, отражают замедленность современных процессов перераспределения илистых фракций в профиле фоновой почвы. Глинистопылеватую слоистость многих старых кутан и папул можно интерпретировать как следствие временной цикличности периодов доминирования процессов партлювации и лессиважа. Повышенная гумусированность их глинистых прослоек и заметно повышенная мощность гумусово-глинистых кутан (по сравнению с глинистыми) подчеркивают роль органического вещества в периодическом усилении процессов лессиважа.
Усредненный по шести разрезам фоновых почв гранулометрический состав (при пересчете фракций крупнее 0,001 мм на обезыленную навеску) показал незначительные колебания по профилю содержания песка и крупной пыли (рис. 8). Содержание фракций средней и тонкой пыли после резкого снижения на нижней границе горизонта ELA1 поступательно возрастает при переходе к глинисто-иллювиальным горизонтам, отличаясь значительным пространственным варьированием в горизонтах EL(f)Bl/B, и В1,.
Профильное распределение ила четко отделяет элювиальные горизонты (с содержанием ила в 7-12%) от глинисто-иллювиальных (с содержанием ила в горизонте Blt 27-33%). Переходный горизонт EL(f)Bl/Bl отличается значительным пространственным варьированием содержания ила, но, как правило, ближе по нему к горизонту В lt, самому богатому по илу в профиле. Нижележащий горизонт В2(() характеризуется, значительным снижением усредненного значения содержания или при повышенных пределах варьирования. Еще ниже содержание ила в горизонте ВЗ.
Расчет гранулометрических показателей выявил принципиальное постоянство в метровом слое почвы среднего диаметра песчаных компонентов и закономерные изменения по профилю дисперсности глинистых компонентов - от мелкопылеватых в горизонте ELr к тонкоилистым в горизонте В1, и снова мелкопылеватым в горизонте ВЗ.
Исследования агрегатного и микроагрегдтного состава, проведенные по Сабанину, позволили выделить в профиле четыре зоны, существенно различающиеся по составу и природе агрегатов (см. рис. 8а). В горизонте ELA1 прогумусированные агрегаты довольно равномерно распределены по фракциям, а микроагрегаты отличаются хорошей водопрочностью. Элювиальный горизонт ELn отличается высоким содержанием мелких агрегатов и минимальной в профиле водопрочностью микроагрегатов. В одну группу (с высоким содержанием агрегатов крупнее 5 мм) выделяются горизонты ELfgt;2 и EL(f)Bi/Bt. При этом, горизонт ELf 2 характеризуется максимальным значением коэффициента агрегации (более 90%), по всей видимости, вследствие образования в нем значительного количества сцементированного железом псевдопеска. Глинисто-иллювиальные горизонты также отличаются высокой водопрочностью микроагрегатов и преобладанием агрегатов крупных размеров. В горизонте В2(0 содержание агрегатов крупнее 10 мм превышает 70%, что, по-видимому, является следствием преобладания исходной породной составляющей в структурной организации данного горизонта.
С агрегатным составом почвы хорошо согласуется профильное распределение плотности ее сложения. Поверхностный горизонт ELA1 резко отличается своей рыхлостью от остальной части профиля, в которой максимальной плотностью характеризуются горизонты переходной зоны ELr2 и EL(f)B[/B( (около 1,5 г/см3). Столь же резко выделяется в профиле горизонт ELA1 и по содержанию гумуса: в среднем выше 3% по сравнению с 0,5-0,4% в нижележащих горизонтах. Профильное распределение суммы обменных катионов во всех исследованных разрезах имеет отчетливо выраженный аккумулятивно-элювиально-иллювиальный вид, хорошо согласуясь с распределениями ила и гумуса. Рассчитанная по Гедройцу степень насыщенности поглощающего комплекса возрастает вниз по профилю с резким скачком в горизонте EL(f)B(/Bt. Реакция среды имеет преимущественно кислые значения при незначительном варьировании как по профилю, так и внутри горизонтов (см. рис. 8а).
Исследованный в трехкратной повторности валовой состав почвы демонстрирует четкое разделение профиля на элювиальные и глинистоиллювиальные горизонты. Максимальной элювиированностью отличается поверхностный горизонт ELA1. Несколько слабее она выражена в подзолистом горизонте. Горизонт EL(f)B|/Bl имеет переходные характе-

ристики. Анализ вытяжки Мера-Джексона показал довольно четкое аккумулятивно^ горизонте ЕЬА1)-элювиально-иллювиальное распределение по профилю несиликатных форм кремния, алюминия и особенно железа. Содержание подвижных форм этих элементов в вытяжке Тамма значительно ниже и слабее дифференцировано по профилю. Профильное распределение содержания железа по Тамму имеет аккумулятивный характер, довольно хорошо согласуясь с профильным распределением темно-бурых железистых ортштейнов (см. рис. 86).
Илистая фракция почвы имеет смектит-каолинит-иллитовый состав (рис. 9). В составе ила вверх по профилю возрастает относительное содержание каолинита (в горизонте ELA1 оно снова несколько убывает), уменьшается содержание железистых иллитов, а в горизонтах элювиальной части профиля - и общее содержание иллитов. В горизонте В2(1) отмечается хлорит и (под вопросом) упорядоченное смешаннослоистое иллит-вермикулитовое образование. В вышележащих горизонтах признаки иллит-вермикулита исчезают, неоднозначно диагностируются хлорит и вермикулит. Такое профильное распределение глинистых минералов хорошо согласуется с их положением в ряду по устойчивости к разрушению в почвенных условиях: триоктаэдрические слюды и хлориты lt; диок- таэдрические слюды lt; вермикулиты lt; смектиты lt; каолиниты (Соколова, 19856)-ипозволяет предположить существование в профиле процесса кислотного гидролиза. Увеличение содержания смектита в горизонте ELA1 и сопряженное уменьшение содержания иллита указывают на процесс Схмектизации иллита. Появление в ELf неоднозначно диагностируемого почвенного хлорита позволяет предположить наличие в горизонте процесса хлоритизации. Распределение глинистых минералов в пересчете на всю массу мелкозема подтверждает выявленные ранее закономерности (Таргульян и др., 1974; Соколова, 1984).
Вся совокупность проанализированных характеристик фоновой модер- гумусовой палево-подзолистой почвы хорошо укладывается в обобщенную процессную схему, предложенную ранее для близкой дерново-палевоподзолистой почвы Центра ЕТС (Таргульян и др., 1974). Отличается от нее значительно меньшим развитием процессов муллеобразования, оглее- ния, сегрегации и трещинообразования. Согласно эволюционно-процессной схеме (Таргульян и др., 1978), в подобных почвах основные отмеченные ЭПП действовали, вероятно, в течение всего голоцена.
Незначительные колебания по профилю содержания песка и крупной пыли, практически постоянный в метровом слое средний диаметр песчаных компонентов позволяют признать правомочной гипотезу о преимущественно почвенном происхождении глинистой дифференциации профиля. В пользу этой гипотезы косвенно свидетельствуют прямая связь
Рис 8 Аналитическая характеристика фоновой модергумусовой палево-подзолистой почвы {а - физическая и фиэико- химическая, п = 4 -г И и б- химическая, п - 3). П унктиром показано профильное распределение средних значений М в интервале [М-о, Д/+а]; а- средиий диаметр частиц размером 5-1000 мкм; к - дисперсность фракции мельче 5 мкм; КА - коэффициент агрегации. Гранулометрические фракции 1-0,001 мм рассчитаны на обезыленную навеску

Put 9 Минералогический состав силикатного ила фоновой модергумусовой палевоподзолистой почвы

I - каолинит» 2 - иллит» 3 - смектит- рефлексы иллитовых минералов» И-В -
ил л ит-вермикулит Содержание минералов. + - малое, ++ - среднее; +++ - большое, ? - минерал однозначно не диагностируется, — минерал отсутствует
выраженности натеков и содержания ила, закономерные изменения по профилю дисперсности глинистых компонентов и слабо изменяющийся в профиле минералогический состав илистой фракции.
В завершение описания фоновой почвы особенно важно отметить ее типичность и хорошую представительность проанализированных разрезов. Типичность фоновой почвы позволяет, в принципе, достаточно широко экстраполировать результаты исследований ее ветровальных нарушений и сукцессий. Представительность проанализированных разрезов дает возможность опираться на их усредненные характеристики при сравнительном анализе почв ветровальных почвенных комплексов.

<< | >>

Источник: Васенев И.И., Таргульян В.О.. Ветровал и таёжное почвообразование. Режимы, процессы, морфогенез почвенных сукцессий. 1995

Еще по теме Модергумусовые палево-подзолистые почвы" Кологривского леса":

- Болотоведение - Метеорология и климатология - Научно-популярная история - Океанология (океанография) - Почвоведение -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -