Почвы горных областей

Горные территории характеризуются большим разнообразием природных условий, в которых развиваются различные типы почв. Для почвенного покрова гор типична быстрая и часто резкая смена в пространстве в связи с изменением биоклиматических условий. Формирование и распределение почв в горах подчиняется закону вертикальной зональности (поясности) В.В. Докучаева. Под вертикальной зональностью понимают закономерную смену почв с изменением высоты (от подножий гор к их вершинам). Нижний пояс горных почв соответствует условиям той природной зоны, на площади которой находятся горы. Число и последовательность расположения поясов в разных горных системах различны. Если горы расположены в таежно-подзолистой зоне, то образуются зоны горно-подзолистых и горно-тундровых почв. При расположении горной системы в пустынной зоне на ее склонах от подножий к вершине могут сформироваться горные сероземы, горные каштановые почвы, горные черноземы, горно-лесные и горно-луговые почвы.

Основная причина отличий климата гор от климата прилегающих равнин -- увеличение высоты местности над уровнем моря. Значительное влияние на климат оказывают широтное расположение гор, их удаленность от морей и океанов, рельеф, наличие ледников и фирновых полей. Температура воздуха с высотой падает в среднем на 5...6°С при подъеме на 1 км. Суровость климата усиливается при наличии ледников и фирновых полей на больших высотах. Количество осадков в горах увеличивается до определенной высоты, а затем уменьшается. Больше всего осадков выпадает на склонах, обращенных к влагонесущим ветрам. Особую роль играют горно-долинные и ледниковые ветры, температурные инверсии.

Горный рельеф -- рельеф с абсолютными высотами более 500 м над уровнем моря. Положительные формы рельефа -- горные хребты и цепи, нагорья, плоскогорья, плато и др., отрицательные -- межгорные впадины, котловины, долины, седловины. В горах распространены и более мелкие формы рельефа -- холмы, гряды, гребни, овраги, уступы, террасы. Для вулканических гор характерны вулканические конусы, плато. На процессы почвообразования влияют степень расчленения, относительная высота, направление горных хребтов и цепей, экспозиция склонов, ширина и ориентировка долин и др.

Основные группы горных почв по рельефу: горно-склоновые (на склонах крутизной более 10°), нагорно-равнинные (на относительно выровненных участках с уклонами менее 10°, они иногда используются в земледелии), межгорноравнинные и горно-долинные (на равнинах и склонах крутизной не более 4...5°, используются в сельском хозяйстве).

Почвообразующие породы -- элювиальные, делювиальные, коллювиальные, пролювиальные и аллювиальные отложения различного гранулометрического состава. Для них характерны каменистость, часто невысокое содержание мелкозема и небольшая мощность. В вулканических горах распространены осадки вулканического пепла, лавы и продукты их выветривания. При наличии древних и современных оледенений наблюдаются ледниковые, водное - и озерно-ледниковые наносы.

В горах выделяют пояса пустынной, степной, лесостепной, лесной, тундровой растительности. На Кавказе, Памире, Тянь-Шане, Алтае, в Саянах в высокогорьях выделяется горно-луговая зона с субальпийскими и альпийскими лугами.

Зоны и пояса горной растительности зависят от географической широты, направления хребтов, экспозиции склонов и других условий. Нижний пояс растительности близок к зональному типу прилегающей равнины, а пояса, расположенные выше, сходны с более северными равнинными. Однако полного совпадения в связи с различными гидротермическими условиями в горах и на равнинах не отмечается.

почва гора широтный пояс

Почвы гор

Особенности почвообразования в горных системах обусловлены в основном контрастами климата (изменением его в зависимости от рельефа, высоты и экспозиции склонов), денудацией, приводящей к непрерывному обновлению почв, материнскими породами. Большинство почв каменистые, маломощные, часто неполнопрофильные; преобладают примитивные почвы.

В горных системах наблюдаются различные структуры вертикальной зональности, которые объединены в 14 типов. Наиболее полно вертикальные пояса почв представлены на северных склонах Большого Кавказа. У подножья склона располагается пояс полупустынного субтропического климата, в котором преобладают сероземы. На высоте 100...200 м над уровнем моря он сменяется степным поясом с горными каштановыми почвами и горными черноземами. Примерно с высоты 300 м выделяется лесной пояс. В пределах высот 300...800 м распространены лиственные леса, под которыми развиты горные серые лесные почвы; на высоте 800...1200 м растут буковые леса с горными бурыми лесными почвами; на высоте 1200... 1800 м --хвойные леса с горными подзолистыми почвами. Выше этот пояс сменяется субарктическими (1800...2200 м) и альпийскими лугами (2200...3500 м). Под травами здесь формируются горно-луговые почвы. Горы выше 3500 м покрыты вечными снегами и льдами.

На западных склонах Кавказа, где задерживается большая часть влажных воздушных масс с Черного моря, прослеживается определенная смена почвенных зон (рис. 17).

В Южно-Сибирской горной области (горные системы Алтая, Кузнецкого Алатау, Салаира, Прибайкалья, Забайкалья, Станового хребта) выделяют степной, лесостепной, лесной (таежный), луговой и тундровый пояса. Степной и лесостепной пояса отсутствуют в горах Станового хребта и Северного Забайкалья, горно-луговой пояс встречается лишь на Алтае и в Саянах. Основные почвы -- горные черноземы, горные мерзлотно-таежные, горные луговые, горные лугово-степные, горные тундровые.

На большей части Северного Урала в поясе тундры большие площади занимают арктические пустыни, каменистые россыпи, выходы горных пород; почвы -- арктотундровые, горные тундровые, ниже -- маломощные торфянистые или перегнойные иллювиально-гумусовые почвы, а еще ниже (в таежно-лесном поясе) доминируют горные таежно-мерзлотные и своеобразные кислые неоподзоленные почвы; встречаются рендзины (дерново- и перегнойно-карбонатные почвы). Лесные кислые неоподзоленные почвы более характерны для Среднего Урала, по многим свойствам они аналогичны подбурам. В нижнем поясе на восточных склонах появляются магнезиальные солоди на элювии змеевиков. За пределы лесного пояса выходят лишь отдельные вершины с дерновыми субальпийскими почвами крупнотравных лугов. В южной части Среднего Урала появляются дерново-подзолистые почвы. На восточных склонах в полосу низкогорий по долинам заходят серые лесные почвы. На Камчатке и Курильских островах распространены преимущественно горно-лесные вулканические, горно-луговые вулканические и горно-тундровые вулканические почвы.

В горных массивах тундры преобладают лишенные почвенного покрова каменистые поля. На мелкоземистом сильнощебнистом субстрате распространены маломощные торфянисто-дерновые почвы -- аналоги арктотундровых, в средней тундре -- аналоги дерновых субарктических почв без оглеения, а в южной подзоне -- тундровые подборы. Арктотундровый тип горной зональности встречается в горах Таймыра и Северной Чукотки.

Горные подзолистые почвы маломощны? Так, под еловым лесом на Урале развиты горные подзолистые почвы следующего строения: А 0 (1...2 см)-- лесная подстилка из опади хвойных пород; А 1 -- серый горизонт мощностью до 10 см; с корнями и растительными остатками, комковатый, с дресвой и щебнем местных горных пород; А 2 -- чаще светло-серый, бесструктурный горизонт, с дресвой и щебнем, мощностью до 5 см; В или ВС -- буроватый, комковатый горизонт мощностью до 15 см, много дресвы и щебня. Мощность профиля горной подзолистой почвы редко превышает 20 см, а подзолистые почвы на равнинах имеют мощность в 10 раз больше.

Территории с горными тундровыми, горно-луговыми и горными подзолистыми почвами находятся преимущественно под пастбищами и лесами.

Горные бурые лесные почвы обеспечены питательными элементами, имеют зернисто-комковатую и комковатую водопрочную структуру, обеспечивающую им хороший водно-воздушный режим, довольно высокую емкость поглощения (30...40 мг экв / 100 г почвы), насыщены основаниями, содержат 6... 12% сульфатно-гуматного гумуса. В связи с этим продуктивность лесных насаждений на бурых лесных почвах высокая. Однако при неправильном лесопользовании (рубка сплошными лесосеками, трелевка вдоль склона) или сведении леса возникает водная эрозия. Эти почвы используются и в сельском хозяйстве, на них выращивают зерновые, овощные, технические и плодовые культуры.

Горные коричневые, горные черноземы и горные каштановые почвы выборочно, но интенсивно осваивают под земледелие. На них выращивают зерновые и овощные культуры, сады. На коричневых почвах в основном возделывают цитрусовые, виноград и плодовые. На горных красноземах и желтоземах размещают те же культуры, а также чайные плантации. Горно-луговые почвы, формирующиеся на высотах в основном в пределах 1800...2000 м и выше, в условиях короткого и холодного лета, продолжительной и очень холодной зимы, имеющие в горизонте А слаборазложившийся «сырой» гумус (10...20%), крайне редко используют в сельском хозяйстве, главным образом в качестве пастбищ для овец.

Освоение горных почв ограничивается сложной структурой рельефа, фрагментарным распространением почв, каменистостью, малой мощностью многих почв. К тому же при хозяйственной деятельности резко усиливаются смыв почв, селевые потоки, оползни, снежные лавины. Следовательно, при освоении горных почв обязательно следует предусматривать особую противоэрозионную организацию территории. В низкогорьях и предгорьях рекомендуются плантажная обработка почв, террасирование склонов, почвозащитные севообороты, полосное земледелие. Особую роль приобретают упорядочение лесозаготовительных работ, строгое регулирование рубок, запрещение рубок на крутых склонах, посадка леса. На пастбищах необходимо регулирование выпаса скота.

Равнинные внутригорные и подгорные территории успешно используют в сельском хозяйстве. В благоприятных климатических условиях для выращивания ценных пищевых и технических культур удаляют камни и щебень из мелкозема.

Горные почвы отличаются от своих равнинных аналогов менее развитым (часто менее мощным) профилем, щебнистостью, признаками смыва, намыва и переотложения. Всем горным почвам свойственна динамичность почво-образования, постоянное омолаживание почвенного профиля, и вовлечение в него материала коренных пород, существенный вклад боковых миграций растворов и суспензий (за счет меньших вертикальных миграций), повышенная фильтрация, контрастность климатических режимов. Тем не менее, с учетом этих общих для горных почв черт, они чаще всего «находят» свои равнинные аналоги, и лишь малое число почв являются специфически горными – отсутствуют на равнинах. К ним относятся дерновые иллювиально-железистые, горные темногумусовые и литоземы темные.

Почвы гор на мелкомасштабных почвенных картах представлены достаточно схематично, поскольку их пространственная картина определяется вертикальной зональностью. Вертикальные почвенные зоны в большинстве своем имеют малую протяженность по вертикали, часто сменяют друг друга, особенно в высоких горах с контрастными условиями климата, и их размеры не соответствуют картографическим возможностям. Дополнительные осложнения в адекватность показа почв горных систем на мелкомасштабных картах вносят экспозиционные эффекты и фрагментарность почвенного покрова, прерываемого частыми скальными выходами и осыпями.

Горная система Большого Кавказа характеризуется четко выраженной вертикальной поясностью и постепенным нарастанием континентальности и сухости климата с запада на восток. миграционно-сегрегационные и южные подгорных равнин на лессах и лессовидных отложениях замещаются к востоку каштановыми почвами. Наиболее распространенными почвами лесного пояса Кавказа на всем его протяжении являются буроземы. В поясе высокотравных субальпийских и альпийских лугов, а также под зарослями рододендрона они сменяются дерновыми иллювиально-железистыми почвами. В горно-луговом поясе восточного Кавказа под остепненными лугами развиваются темногумусовые почвы.

Особое место в почвенном покрове России занимают , которые пересекают три географических пояса: полярный, бореальный и суббореальный.

На Полярном Урале на фоне литоземов грубогумусовых слаборазвитых и частых скальных выходов, небольшими массивами встречаются подбуры и подзолы. Большая часть Урала находится в пределах таежной зоны. Почвообразование протекает на продуктах выветривания плотных осадочных и кристаллических пород, причем первые характерны в основном для западного макросклона, вторые – для центрально-горной части и восточного макросклона. На Северном и на щебнистых суглинисто-глинистых отложениях под северной и средней тайгой развиты, соответственно, глее-подзолистые и подзолистые почвы, а на Среднем Урале под южнотаежными лесами – дерново-подзолистые почвы. На элюво-делювии коренных пород в северотаежном поясе подзолы сочетаются с подбурами, а в средней и южной тайге подзолы и дерново-подзолистые иллювиально-железистые с буроземами грубогумусовыми. Почвы таежного пояса с высотой сменяются дерновыми иллювиально-железистыми почвами и литоземами грубогумусовыми. В последних отчетливо проявляются признаки криогенеза в виде медальонов и каменных колец. Основная часть занята серыми почвами широколиственно-хвойных лесов, которые контактируют с дерновыми метаморфизованными почвами травяных сосновых лесов. Эти почвы имеют бурый среднемощный щебнистый профиль, хорошо выраженный гумусовый горизонт буровато-темносерого цвета и оглиненный горизонт в средней части профиля.

В бореальном поясе Сибири и Дальнего Востока низкогорья и средневысотные горы занимают обширные пространства. В почвенном отношении большая часть их мало исследована. Для горных массивов северной части таежной зоны характерны два высотных пояса: горный северотаежный и горно-тундровый. Компонентный состав почвенного покрова внутри высотных поясов зависит от геологического и строения, крутизны склонов и других факторов.

В фрагментарном почвенном покрове и отдельных горных массивов Средней Сибири на большей части склонов преобладают подбуры, щебнистые, не имеющие льдистой мерзлоты в профиле. Они чередуются с криоземами и выходами плотных пород. На выположенных поверхностях плато и пологих склонах, где преобладают криоземы, в их ареалы могут входить торфяно-глееземы. Узкими полосами вдоль рек и в местах аккумуляции мелкоземистых отложений – дериватов основных пород, формируются своеобразные буроземы грубогумусовые с коричневато-бурым профилем и специфической структурой верхнего горизонта в форме гранул, слабо-щебнистые, с высоким содержанием полуторных оксидов (прежнее название – грануземы). В горно-тундровом поясе маломощные щебнистые подбуры чередуются с литоземами грубогумусовыми слаборазвитыми. Самые высокие поверхности заняты каменными россыпями.

Енисейский кряж и примыкающая к нему возвышенная часть Среднесибирского плоскогорья находятся в подзонах средней и южной тайги. Высотная поясность здесь выражена не отчетливо. Почвообразование протекает на продуктах выветривания песчаников, сланцев, гранитов Енисейского кряжа и туфогенных породах плато, что и определяет состав почвенного покрова (подбуры, буроземы грубогумусовые, подзолы, рендзины). На выположенных слабосточных поверхностях плато появляются криоземы.

Почвенный покров наиболее континентальной горной территории Северо-Востока Сибири представлен в нижнем поясе палевыми почвами под северотаежными лесами и редколесьями с участием кедрового стланика, сходными с почвами Центральной Якутии. На северных склонах плоскогорий, незащищенных хребтами, (бассейн Яны), развиты криоземы. В верхней части таежного пояса, а также в тундровом поясе в условиях хорошего дренажа формируются подбуры, сухоторфянистые-подбуры и литоземы грубогумусовые, а на менее щебнистых почвообразующих породах – глееземы и торфяно-глееземы. Обширные пространства заняты полями каменных россыпей и скальными выходами. В условиях сурового, но несколько менее континентального климата на пологих склонах, сложенных суглинистыми сильно льдистыми отложениями, преобладают криоземы, на песчано-супесчаных щебнистых породах – подбуры, а также сухоторфянистые-подбуры под кедровым стлаником.

На склонах гор Дальнего Востока, обращенных к , почвообразование протекает в условиях холодного и весьма влажного климата, под темнохвойными и лиственничными лесами, а также кедровым стлаником. В почвенном покрове здесь господствуют сухоторфянистые-подбуры. Недостаточная высота горных систем ограничивает развитие тундровых почв, которые, однако, занимают межгорные котловины, открытые к Охотскому побережью (глееземы). На склонах гор, обращенных на запад, и в несколько удаленных от моря районах северного , распространены подзолы и подбуры.

В пределах таежной зоны Дальнего Востока резко выделяются в почвенном отношении и Курильские острова, где выпадения вулканических пеплов периодически прерывают текущее почвообразование. На новых пеплах оно начинается вновь, в результате, почвенная толща состоит из отдельных непол-норазвитых профилей («слоеный пирог»). В непосредственной близости от действующих вулканов формируются слоисто-пепловые почвы; в зоне умеренных пеплопадов, под высокотравными каменно-березовыми лесами распространены вулканические охристые почвы. Их особенности – повышенное содержание оксидов железа и алюминия, преобладание аллофанов в илистой фракции, высокая пористость, внутренняя тиксотропность, определяются свойствами вулканических пеплов.

Общими чертами почвообразования и почв в горах Южной Сибири являются: резко континентальный климат, положение подножья гор в лесостепной зоне и значительная их высота, формирование почвенного покрова на продуктах выветривания плотных пород преимущественно кислого состава, ясная выраженность высотной поясности, осложненной влиянием орографического устройства поверхности и экспозиции склонов.

Почвенный покров горных систем Алтая, Западного Саяна, а также Кузнецкого Алатау и Салаирского кряжа характеризуется большим разнообразием и сложностью, что проявляется в сочетаниях различных типов вертикальной поясности гор и межгорных котловин. В Северо-Западном Алтае самый нижний пояс представлен черноземами глинисто-иллювиальными, на Салаирском кряже, в и низкогорьях Центрального и Восточного Алтая вертикальная поясность начинается с серых почв, формирующихся под лесостепной на суглинисто-глинистых отложениях, перекрывающих коренные породы. На этих же отложениях в наиболее повышенной части Салаирском кряже и Кузнецкого Алатау под черневой тайгой образуются своеобразные дерново-сверхглубокоподзолистые почвы. Совершенно по иному представлен нижний горный пояс Чуйской, Тувинской и других более мелких котловин, где в условиях резко континентального климата формируются каштановые почвы.

В среднегорьях Алтая и Саян под лиственничными и березово-лиственничными травяными лесами преобладают горные темногумусовые почвы на теневых склонах и горные черноземы (сегрегационные) на степных южных склонах и в мелких межгорных котловинах. Дерновые метаморфизованные почвы под разреженными лиственничниками тяготеют к более щебнистым породам и суровым климатическим условиям. В пределах средней и верхней (северной) тайги господствуют подбуры и подзолы. В высокогорьях, наряду с подбурами, встречаются дерновые иллювиально-железистые почвы, к востоку замещающиеся литоземами слаборазвитыми грубогумусовыми. Обширные пространства заняты мерзлотными образованиями (количество которых увеличивается не только с высотой, но и с запада на восток): каменными россыпями, котлами, солифлюкционными полосами и террасами, пятнами вымораживания (медальонами).

Состав почвенного покрова вертикальных спектров гор сравнительно однообразен: слаборазвитые литоземы и гольцы на вершинах, комбинации подбуров и подзолов в верхней и средней лиственничной тайге с ограниченным участием криоземов; дерновые метаморфизованные в средней и южной березово-лиственничной тайге. Обширные узкие межгорные котловины – долины крупных рек заняты черноземами криптоглееватыми с мерзлотными признаками в их профилях.

Итак, почвенный покров России характеризуется большим разнообразием компонентов и сложностью строения. Значительная часть почв находится в мерзлотной области, под лесной и тундровой растительностью и не отличается устойчивостью к антропогенным воздействиям. Малые мощности почвенных профилей и небольшая скорость почвообразовательных процессов являются причинами медленного самовосстановления почв при их механических нарушениях, например, при рубках леса и пожарах.

Пахотные земли занимают менее 10% площади, они сосредоточены в Европейской части России, и в пахотном фонде России наибольшая доля принадлежит черноземам. Степень распаханности черноземов составляет 70-80% по сравнению с долями процента для подзолистых почв и подзолов.

Длительное земледельческое использование привело к деградации ряда свойств черноземов и потере ими своего высокого естественного плодородия. Основными деградационными процессами являются потери гумуса за счет нарушения естественного биологического круговорота и недостаточного его восполнения агротехническими мерами, за счет водной и ветровой эрозии, жертвами которой становятся, в первую очередь, верхние гумусовые горизонты.

К неблагоприятным изменениям почв относится уплотнение пахотных тяжелой сельскохозяйственной техникой, которые проявляются в наибольшей степени в агрочерноземах, в меньшей – в агродерново-подзолистых почвах. Общей закономерностью антропогенных трансформаций почв Европейской части России является более сильное ее проявление в почвах восточных провинций по сравнению с западными в разных природных зонах. Это связано с различиями в культуре земледелия между западными и восточными районами, а также с особенностями гумусовых профилей естественных почв – более мощных на западе и относительно «укороченных» на востоке, следовательно, потери материала гумусового горизонта приводят к более тяжелым последствиям для почв на востоке, чем на западе.

Основными источниками почвенно-географической информации при составлении настоящей карты послужила Почвенная карта РСФСР м-ба 1:2 500 000, созданная Почвенным институтом им. В.В. Докучаева, и учебная «Почвенная и сопредельных государств» м-ба 1:4 000 000, составленная на Географическом факультете МГУ (1995 г.). Кроме того, были использованы тематические карты, среди которых важная роль принадлежит карте «Земельных ресурсов СССР» (1991г.), составленной под редакцией Л.Ф. Январевой. Требования масштаба карты Атласа определили необходимость генерализации и, по сравнению с обеими почвенными картами, почвенный покров страны представлен в Атласе в несколько обобщенном виде, создавая представление о самых главных закономерностях его строения.

1

В конце 40-х годов прошлого века, согласно Сталинскому плану преобразования природы, был намечен комплекс мероприятий с целью изменения климата для обеспечения высоких урожаев в степных и лесостепных зонах Европейской части СССР. Этим постановлением в целях преодоления губительного влияния суховеев на урожай сельскохозяйственных культур, предохранения от деградации плодородных почв, улучшения водного режима и климатических условий этих районов было предусмотрено возведение восьми государственных полос. Самой протяженной среди возводимых лесополос являлась полоса «Гора Вишневая – Каспийское море», которая состояла из 6 лент (по 3 на каждом берегу р. Урал), шириной по 60 м с расстоянием между полосами 200 м и общей протяженностью 1080 км и. После 1953 года мероприятия по посадке лесополос были свернуты, а с целью интенсификации землепользования и увеличения производства продукции сельского хозяйства началось освоение целинных и залежных земель. За прошедшие более 60 лет с момента посадки лесополоса «Гора Вишневая – Каспийское море» частично была вырублена, на некоторых участках произошла гибель деревьев. Но до сего времени большая ее часть, расположенная в пределах области, хорошо сохранилась. Последнее обстоятельство представляет собой уникальную возможность исследовать многолетнее воздействие многорядных искусственных лесонасаждений на ландшафты и сельскохозяйственные земли степного региона и на основании полученных данных оценить реальное воздействие лесополосы на свойства почв, на естественную растительность прилегающих к лесопосадке территорий, на продуктивность сельскохозяйственных земель прилегающих территорий. В процессе работ запланировано использование ранее апробированных и современных методов исследования физических свойств обыкновенных черноземов.

структура

плотность

растительность

фитомасса

1. Верхошенцева Ю.П. Изменение качественно-¬количественных свойств гумуса степных черноземов прилегающих к лесу ландшафтов / Ю.П. Верхошенцева // Почвы и продовольственная безопасность России: материалы Всерос. науч. конф., XII Докучаевские молодежные чтения. – СПб., 2009. – С. 48¬-49.

2. Каменная степь: Лесоаграрные ландшафты / Ф.Н. Мильков, А.И. Нестеров, П.Г. Петров, Б.И. Скачков и др. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. – 224 с.

3. Русанов А.М. Биоразнообразие растений и почв, прилегающих к Бузулукскому бору ландшафтов // Экология. – 2007. – № 1. – С. 13-17.

4. Русанов А.М. Особенности экологии гумусообразования степных черноземов Урала на целине и в агроценозе / А.М. Русанов // Вопросы степной биогеоценологии. – Екатеринбург: Наука, 1995. – С. 18-¬22.

5. Русанов А.М. Почва как фактор восстановления растительности естественных пастбищ // Экология. – 2011. – № 1. – С.34-42.

6. Укенов Б.С., Воропаев С.Б. Влияние государственной лесополосы «гора Вишневая - Каспийское море» на почвы прилегающих территорий / Б.С. Укенов, С.Б. Воропаев // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 10 (185). – С. 192-194.

7. Укенов Б.С., Елисеева М.В. Влияние государственной лесополосы «гора Вишневая – Каспийское море» на гумусное состояние обыкновенных чернозёмов / Б.С. Укенов, М.В. Елисеева // Наука сегодня: реальность и перспективы: материалы международной научно-практической конференции. Научный центр «Диспут». – 2016. – С. 15-16.

8. Чибилёв А.А. Географический атлас Оренбургской области / А.А. Чибилев. – Оренбургское книжное изд-во, 1999. – С.20-54.

Защитные лесные полосы выполняют важные мелиоративные функции. Их природоохранное значение в наибольшей степени проявляется в степной зоне с резко континентальным климатом, важнейшей особенностью которого является дефицит влаги. Посадка лесополос приводит к возникновению лесоаграрного ландшафта со специфической структурой, функциями, своеобразной динамикой круговорота веществ и мощной энергией воздействия на окружающую среду . Под влиянием процессов транспирации в пределах лесопокрытых территорий в приземном слое атмосферы аккумулируется значительное количество влаги. Вода обладает высокой теплоемкостью, поэтому как на территории самих лесов, так и на сопредельных с ними пространствах формируется относительно влажный мезоклимат, влияющий на окружающую биоту, в том числе и на почвы. В этой связи возникает необходимость в комплексном изучении влияния лесных полос на природные экосистемы степной зоны с целью получения достоверной информации по определению площади и рациональному использованию территории экотона - переходной зоны между искусственным лесом и степью. Особую ценность приобретают исследования влияния многолетних многорядных лесных полос на соседние с ними пространства. На территории Оренбургской области такой лесополосой, отвечающей всем необходимым требованиям, являются протяженные фрагменты государственной лесной полосы гора Вишневая - Каспийское море. Она представлена шестирядными лесополосами, три из которых расположены на левом берегу р. Урала и три - на правом. Ширина каждой лесополосы составляет 60 метров, ширина межполосного пространства - 200 метров. Посадка лесополосы состоялась в 1950-1954 годах. Ее возведение связано с реализацией плана преобразования природы посредством улучшения климата степных и полупустынных пространств Европейской части России с целью улучшения свойств почв и их плодородия для получения высоких урожаев сельскохозяйственной продукции. В силу целого ряда причин данный проект не был до конца реализован. По своей сути этот план являлся широкомасштабным продолжением работ, начало которым положил основоположник мирового почвоведения В. В. Докучаев на участке Каменная степь, расположенного на юге Воронежской области в междуречье Волги и Дона. За период с 1892 по 1898 год на этой территории впервые проведено облесение деградированных черноземов засушливой степи и получены убедительные доказательства положительного мелиоративного влияния искусственных лесополос на процессы восстановления и улучшения основных свойств черноземных почв .

Целью данного исследования явилось определение зоны влияния (ширину полосы экотона) и выявление особенностей экологических условий почвообразования настоящих степей Предуралья, находящихся под многолетним воздействием многорядной полезащитной лесной полосы.

Объектом работ послужили черноземы обыкновенные, расположенные на правобережье реки Урал под лесополосой на ее отрезке, ограниченной координатами: СШ 57° 79,318"; ВД 55° 51,881". Для выполнения полевых исследований была заложена ориентированная с юга на север почвенно-геоботаническая катена, которая состояла из десяти площадок с хорошо сохранившейся естественной степной растительностью. Первая находилась в межполосном пространстве, вторая - непосредственно под лесополосой, 3 - 10 через каждые 100 метров по мере удаленности от лесополосы .

Исходя из схемы геоморфологического районирования, территория исследования приурочена к выровненному пространству Предуральского прогиба. Его геологическое строение характеризуется частой сменой меридионально ориентированных структур, сложенных пермскими, триасовыми, юрскими, палеогеновыми и неогеновыми породами .

Среди экологических факторов, играющих важную роль в формировании окружающей среды, первостепенное значение принадлежит климату. Климат Предуралья характеризуется хорошо выраженной континентальностью, что объясняется значительной отдаленностью от океанов и морей и относительной близостью к полупустыням Казахстана. Основным показателем резкой континентальности климата района является большая амплитуда колебаний температуры приземного слоя атмосферы. Средняя температура самого жаркого месяца составляет 22,3-22,9 °С, а самого холодного, января - 17,5-18,3 °С, среднегодовое количество осадков - 350-400 мм в год, продолжительность залегания снежного покрова равна 140-155 дней, а глубина промерзания почв - 100-120 см.

На средние многолетние показатели климата степной зоны на участке работ накладывает свой отпечаток древесная растительность . Уменьшаются колебания суточных и сезонных температур, снижается степень континентальности климата и вероятности ранних заморозков, относительно повышается влажность воздуха и высота снежного покрова.

Снежный покров - продукт атмосферных процессов и, следовательно, климата, но в то же время он сам влияет на климат, как и на другие составляющие географического ландшафта. Температура на поверхности снежного покрова ниже, чем на поверхности почвы, не покрытой снегом, так как снег обладает исключительно высоким альбедо (80 - 90 %). Чем меньше высота снежного покрова, тем сильнее промерзание почвы при прочих равных условиях.

Наибольшая высота снежного покрова (52 см) наблюдается на втором участке, под пологом леса. На первом участке, в межполосном пространстве, она составила 47 см, на расстоянии 100 метров от лесополосы - 46 см, что превосходит аналогичный показатель на более отдаленных участках, где влияние лесополосы ослабевало и на расстоянии 700-800 метров от лесополосы составило 36 см.

Проведенные исследования запасов влаги показали, что в метровой толще на начало и конец вегетационного периода они составили под лесополосой 365 мм и 189 мм соответственно, в 100 метрах от лесополосы 323 мм и 172 мм и, постепенно сокращаясь, на самой удаленной площадке оказались равными 284 мм и 136 мм соответственно.

Тепловой режим почв - один из важных показателей, определяющих направление и интенсивность почвообразовательных процессов; от его особенностей зависят продолжительность вегетационного периода, видовой состав фитоценозов и их продуктивность .

Наблюдения за летним температурным режимом поверхностного слоя почв и на глубине 20 см показали, что средняя температура на первых трех участках оказалась минимальной. По мере удаления от лесопокрытой территории температура почв возрастала и на последних участках катены, под степной травянистой растительностью, она превысила температурные показатели почв начальных площадок на 2,5-3,0 °С. .

Под влиянием специфического мезоклимата на прилегающих к лесополосе ландшафтах складывается особая экологическая обстановка, не типичная для соседних степных равнин. Она проявляется, прежде всего, в изменении естественной растительности. По продвижению от лесополосы, где травянистый покров представлен разнотравно-типчаково-ковыльной (Stipa lessingiana + Festuca valesiaca + mh ) ассоциацией, растительность последовательно сменяется типчаково-ковыльными фитоценозами (Festuca valesiaca + Stipa lessingiana ), а на расстоянии 700-800 метров в ней доминируют ковыльные фитоценозы (Stipa capillata + Stipa lessingiana ).

Таким образом, как следует из геоботанического описания территории, растительные сообщества первых участков больше характерны для лесостепной зоны, т.е. соответствует показателям луговых степей, а на площадках южного конца катены растительность приобретает выраженный ксероморфный облик, характерный для настоящих (злаковых) степей.

По мере удаления от лесополосы запасы общей фитомассы (надземной и подземной в слое 0-20 см) сокращаются с 246,4 - 225,2 ц/га на первых трех площадках катены до 130,4 ц/га на последней точке работ. Одновременно происходит изменение такого показателя растительных сообществ, как отношение подземной фитомассы к надземной. Возрастание этого показателя по мере удаления от лесополосы в 1.4 раза (с 2.8 и 2.1 в пределах между лесными полосами и под лесом соответственно до 4,1 на крайне южных площадках исследования) как и динамика общих запасов растительной биомассы связан со сменой растительных формаций, постепенным выпадением сравнительно влаголюбивых растений, объединенных термином «разнотравье», с преимущественно стержневой корневой системой на степные злаки с мочковатой структурой корневых систем, что закономерно сопровождается относительным увеличением подземной части растений .

Изменение на ограниченном пространстве таких условий почвообразования, как климат и биологический фактор, через смену растительности проявляются через строение почвенного профиля. Сравнительные морфологические исследования черноземов ключевых участков показали, что максимальная мощность гумусово-аккумулятивного горизонта отмечается в черноземах под лесной растительностью и на межполосном пространстве (52,1 и 44,7 соответственно), что объясняется условиями мезоклимата, большим количеством растительного опада, а также особенностями строения корневой системы и процессом разложения и накопления в верхних горизонтах почв лесной подстилки под древесными породами. При движении в сторону типично степных ландшафтов мощность генетических горизонтов А+АВ снижается до 36 см на крайних южных участках. Кроме того, в почвах первых трех участках карбонаты в гумусово-аккумулятивном горизонте (А+АВ) отсутствуют, их наличие выявлено в переходном гор. В, в черноземах 4-8 площадок карбонаты залегают на глубине 10-25 см, а на двух последних они проявляются с поверхности.

Гумус почв в значительной мере определяет их плодородие, в связи с чем проблема оптимизации содержания общего гумуса имеет важное практическое значение.

Важным условием гумусообразования является высокая микробиологическая (биологическая) активность почв, которая исследова-лась путем заложения льняной ткани на 30 дней на глубину 20 см. Судя по уменьшению веса льня-ной ткани, наибольшей микробиологической активностью обладали почвы первого, второ-го и третьего участков (убыль составила 28,2, 29,1 и 27,2 % соот-ветственно), наименьшей - почвы девятой и десятой пло-щадок, где вес ткани уменьшился на 15,9 %.

В ходе проведения анализа общего содержания гумуса были получены данные, которые отображены в таблице.

№ площадки	Гумус, %
	0-10 см	10-20 см	20-30 см

Содержание гумуса имеет хорошо выраженную направленность к уменьшению при движении в направлении лесополоса - степь, закономерно связанную со снижением ежегодно образующейся и поступающей в почву растительной биомассы. Судя по процентному содержанию гумуса верхнего слоя почвы межполосного пространства (участок № 1) и под лесополосой (участок № 2), характеризуется как среднегумусные, черноземы других участков соответствуют показателям малогумусных черноземов. Статистическая обработка полученных результатов показала наличие достоверной корреляционной зависимости мощности аккумуляционно-гумусового горизонта и содержания гумуса (r=+0,95). Данная корреляционная связь является статистически значимой (p<0,01).

Таким образом, установлено, что под влиянием относительно влажного мезоклимата, сформированного под влиянием многорядной и многолетней лесополосы гора Вишневая - Каспийское море и связанного с ним биологического фактора почвообразования (видовой состав растительных формаций, фитомасса, биологическая активность почв), меняется состав и свойства почв на уровне их родов и видов. Структура почвенного покрова исследованной территории представлена черноземами обыкновенными среднемощными среднегумусными, черноземами обыкновенными среднемощными малогумусными, черноземами обыкновенными карбонатными среднемощными малогумусными и черноземами обыкновенными карбонатными маломощными. Исходя из того обстоятельства, что по всем показателям почвы предпоследней и последней площадок наблюдения оказались одинаковыми, можно заключить, что ширина экотона, образовавшегося на границе лесополоса - настоящая степь, составляет 700-750 метров.

Исследования проведены при финансовой поддержке Министерства образования Оренбургской области, соглашение № 23 от 30.06.2016 на предоставление областного гранта «Государственная лесополоса «гора Вишневая - Каспийское море» как составная часть плана преобразования природы и ее влияние на прилегающие агроценозы Оренбургской области».

Библиографическая ссылка

Укенов Б.С., Русанов А.М. ОСОБЕННОСТИ УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ, ПРИЛЕГАЮЩИХ К ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЗАЩИТНОЙ ЛЕСОПОЛОСЕ ГОРА ВИШНЕВАЯ – КАСПИЙСКОЕ МОРЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=25702 (дата обращения: 31.03.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Для горного почвообразования в условиях элювиальных и транзитных ландшафтов характерен отрицательный баланс веществ, обусловленный процессами денудации. Постоянный снос продуктов почвообразования приводит к омоложению почв и вовлечению новых слоев почвообразующих пород в почвообразование.

Характерной особенностью горных почв является небольшая мощность, щебнистость и плохая сортированность материала в пределах всего почвенного профиля, наличие в пределах почвенного профиля плотных коренных пород. Все это приводит к тому, что почва наследует многие свойства почвообразующих пород. Горные почвы обогащены первичными минералами, доля вторичных минералов в них невелика. Они характеризуются значительно меньшей мощностью гумусового горизонта по сравнению с аналогичными почвами равнинных территорий и, зачастую, более высоким содержанием гумуса.

В соответствии с принятой классификацией 1977 г., как самостоятельные типы выделены только те горные почвы, которые не встречаются на равнинах, а именно: горно-луговые, горно-луговые черноземовидные и горные луговостепные. Все остальные почвы, встречающиеся на равнинах и в горных условиях, описаны в качестве единых типов. Соответственно, их систематика ведется на основании единых номенклатурных схем и диагностических признаков. По условиям рельефа и возможностям использования горные почвы разделены на три группы:

Горно-склоновые – формируются на склонах крутизной более 10°, к названию типа добавляется слово "горные" (например, каштановые горные);

Нагорно-равнинные – формируются на склонах крутизной менее 10°, нередко используются в земледелии, в название добавляется термин "нагорно-равнинные" (например, черноземы выщелоченные нагорно-равнинные);

Межгорно-равнинные и горно-долинные – формируются на склонах крутизной не более 4-5°, к основному названию добавляется термин "межгорно-равнинные" (например, темно-каштановые межгорно-равнинные).

Среди горных почв широко распространены различные каменистые, которые дифференцируются:

1. По степени каменистости на поверхности почвы (% покрытия камнями размером не менее 5 см) – поверхностно-слабокаменистые (>10), поверхностно-среднекаменистые (10-20), поверхностно-сильнокаменистые (20-40), поверхностно очень сильнокаменистые (>40).

3. По глубине проявления каменистости (в см) – поверхностно-каменистые (0-30 см), неглубокаменистые (30-50), глубокаменистые (50-100).

Горно-луговые почвыформируются в высокогорьях под среднетравными субальпийскими и низкотравными альпийскими лугами в условиях холодного и влажного климата при большом количестве осадков (1000-1500 мм, КУ 2-3) и промывном водном режиме.

Горно-луговые почвы имеют слабодифференцированный профиль мощностью 60-70 см, подстилаемый коренной породой. С поверхности выделяется слой оторфованной дернины мощностью до 10 см, ниже залегает гумусовый горизонт А (10-20 см), затем переходный – В, почвообразующая порода – С и подстилающая коренная порода – Д.

Горные лугово-степные почвы . В отличие от горно-луговых они формируются в более засушливом лугово-степном поясе в условиях периодически промывного водного режима. Мощность почвенного профиля – 60-70 см. Горные лугово-степные почвы отличаются от горно-луговых отсутствием оторфовывания в дернине, менее кислой реакцией среды (рНКС1 5-7). Содержание гумуса в гумусовом слое 10-20%. В составе гумуса преобладают фульвокислоты, но доля гуминовых кислот выше, чем в горнолуговых. ЕКО составляет 30-35 мг×экв/100 г. В составе ППК – Са2+, Мg2+, Н+ и Аl3+.

Горно-луговые черноземовидные почвыформируются в таких же условиях, как и горные лугово-степные, но на карбонатных породах. Поэтому они содержат больше гумуса (20-25%), в составе которого преобладают гуминовые кислоты, имеют очень высокую ЕКО – до 80 мг×экв/100 г, высокую степень насыщенности основаниями, нейтральную и слабокислую реакцию среды.

Горные черно-коричневые почвыдетально описаны в последние годы А.С. Владыченским (1998). Они формируются в поясе орехово-плодных лесов юго-западного Тянь-Шаня. Аналогичные почвы встречаются на Кавказе и в горах Сихотэ-Алиня, не имеют аналогов на равнинах. Черно-коричневые почвы формируются в диапазоне высот 1500-2000 м, в условиях субтропического климата. Количество осадков – 600-1000 мм, КУ – 0,9. Почвообразующие породы – лессы с высоким содержанием карбонатов. Рельеф характеризуется сглаженными формами. Черно-коричневые почвы имеют мощный почвенный профиль. Мощность гумусового горизонта – более 100 см. Содержание гумуса достигает 25% в верхней части профиля и 5% – на глубине 100 см. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, отношение Сгк: Сфк – 1,3-2,8. Реакция среды – нейтральная. По запасам гумуса эти почвы превосходят высокогумусированные черноземы равнинных областей.

Основным фактором формирования ландшафтов горных систем является высотная поясность , под которой понимается закономер­ная смена климата, растительности и почв с высотой местности. Определяющей чертой высотной поясности является изменение климатических условий.

С увеличением высоты происходит умень­шение средней температуры воздуха в среднем на 0,5°С на каждые 100 м. С высотой уменьшается влажность воздуха, однако коли­чество выпадающих осадков, распределение которых в пределах той или иной горной системы весьма сложно и разнообразно, в целом возрастает с увеличением высоты. Возрастает, по мере увеличения высоты, суммарная солнечная радиация, при этом доля прямой радиации возрастает, а рассеянной уменьшается. Поглощенная радиация и радиационный баланс закономерно уменьшаются с высотой.

Почвообразование в горах протекает в основном на плотных породах , что обусловливает относительно, в сравнении с почвами равнинных территорий, малую мощность почвенного профиля, высокую щебнистость и очень плохую сортированность материала, слагающего почвенную толщу.

В горах формируются коры выветривания в основном элюви­ального и реже транзитного типов ; лишь в отдельных плохо дренированных бессточных межгорных впадинах и котловинах образуются коры аккумулятивного типа. В процессах выветрива­ния возрастает, по сравнению с равнинными областями, роль физического выветривания, являющегося в горах, особенно в высо­когорных районах, ведущим процессом формирования элювия.

В горных условиях, при преобладающем формировании почв на маломощных элювиальных и отчасти транзитных корах вы­ветривания, почвообразование и выветривание неотделимы друг от друга ни во времени, ни в пространстве, толщи почвообразова­ния и выветривания физически совпадают.

Роль рельефа в горном почвообразовании чрезвычайно велика . Ее прекрасно охарактеризовал В. В. Докучаев, образно назвав рельеф «вершителем почвенных судеб» в горах. Характер рельефа различных горных систем связан с их геологической историей и особенностями слагающих их пород, однако общими чертами горного рельефа являются чрезвычайно сильная его расчленен­ность, большие перепады высот, разнообразие форм рельефа.

Господствующими видами поверхности в горах являются склоны различной формы, крутизны и экспозиции . Такой характер релье­фа обусловливает сильное развитие процессов склоновой денуда­ции, а также формирование интенсивного бокового внутрипочвенного и подпочвенного геохимического оттока. Процессы денуда­ции, постоянно удаляющие верхние слои продуктов выветривания и почвообразования, определяют малую мощность почвенного профиля. Такое постоянное «омоложение», обусловливая сравни­тельно малый относительный возраст горных почв, вовлекает в процессы почвообразования и выветривания все новые слои почвообразующей породы. Таким образом, горные почвы, с одной стороны, постоянно обогащаются продуктами выветривания и почвообразования, в том числе элементами питания растений, с другой - постоянно обедняются ими в результате интенсивного геохимического оттока.

На процессы почвообразования в горах большое внимание оказывает экспозиция склонов . В северном полушарии склоны южной и близких к ней экспозиций получают больше тепла, они более сухие, снежный покров на них держится меньше, а снеготая­ние более бурное. На южных склонах в северном полушарии сильнее проявляются процессы денудации. Ниже приведена зави­симость интенсивности денудации от экспозиции склонов.

Основной чертой растительности горных стран, так же как и других природных факторов, является ее распределение по высоте в соответствии с системой высотной поясности . Для большинства горных систем наиболее общей закономерностью высотной пояс­ности является смена с высотой лесных поясов на пояса травя­нистых, чаще всего луговых растительных сообществ. Пояс лиственных лесов с высотой сменяется поясом темнохвойных лесов, выше которого располагается пояс среднетравных субаль­пийских лугов. Еще выше находится пояс низкотравных альпий­ских лугов и, наконец, субнивальный пояс, отличительной чертой которого является отсутствие сплошного растительного покрова; выше расположен нивальный пояс - пояс господства скал, осы­пей, ледников и снежников.