ЧЕРНОЗЕМЫ И ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫЕ ПОЧВЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
CHERNOZEMS AND CHERNOZEM-LIKE SOILS OF CENTRAL YAKUTIA
А.П. Чевычелов
A.P. Chevychelov
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
(Россия, 677980, г. Якутск, просп. Ленина, 41)
Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS
(Russia, 677980 Yakutsk, Lenin st., 41)
e-mail: chev.soil@list.ru
Изучены особенности географического распространения, состав и свойства черноземов и черноземовидных, то есть лугово-черноземных и черноземно-луговых почв Центральной Якутии. Отмечено, что черноземы являются автоморфным зональным типом почв степной зоны Центральной Якутии, в то время как лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы формируются как геохимически подчиненные, то есть полугидроморфные и интразональные почвы.
In this study, the peculiarities of geographical distribution, as well as content and properties of chernozems and chernozem-like soils (meadow-chernozem and meadow-chernozemic soils) of Central Yakutia are described. It is noted, that chernozems belong to automorphic zonal type of soils of steppe zone of Central Yakutia, while meadow-chernozem and meadow-chernozemic soils form as geochemically subordinate (semihydromorphic and intrazonal).
Особенности географического распространения, состав и свойства мерзлотных черноземов, а также мерзлотных черноземовидных, то есть лугово-черноземных и черноземно-луговых почв ранее неоднократно освещались в работах [1-4], однако подробной географо-генетической оценки данных типов почв с позиции зонального почвообразования в Центральной Якутии до последнего времени не предпринималось.
Известно, что мерзлотные черноземы являются зональным типом почв степной зоны Центральной Якутии, формирующихся под степными фитоценозами в долине Средней Лены на положительных элементах мезорельефа (гривы, увалы) первой и второй надпойменных террас рек Центрально-Якутской равнины в условиях криоаридного климата [3]. В этом плане данные зональные почвы геоморфологически приурочены к наиболее низкому уровню равнины с абсолютными высотами 100-140 м над ур. м. [4]. Мерзлотные черноземы являются автоморфным типом почв, которые получают увлажнение только за счет выпадающих атмосферных осадков, количество которых для этой территории составляет всего 202 мм в год, количество осадков за вегетационный период – 143 мм, при испаряемости – 502 мм, коэффициенте увлажнения по Н.Н. Иванову – 0,3, коэффициенте континентальности – 302 и сумме активных температур (?t>10°С) – 1565°С [5]. Таким образом, мерзлотные черноземы являются наименее увлажненными и наиболее теплыми степными почвами Центральной Якутии. Поэтому они характеризуются максимальной глубиной сезонного протаивания, которая составляет на целине – 160-170 см, а на пашне – 180-200 см [3].
По положительным элементам мезорельефа данных надпойменных террас рек Центрально-Якутской равнины с черноземами сопряжены лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы, которые являются геохимически подчиненными и полугидроморфными, так как получают дополнительное увлажнение за счет вод склонового стока. При этом лугово-черноземные почвы в долине средней Лены формируются под лугово-степной растительностью и занимают склоны увалов надпойменных террас, в то время как черноземно-луговые почвы приурочены к ниже расположенным лощинам и развиваются, как правило, под настоящими лугами.
Кроме того, лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы встречаются по аласам – термокарстовым котловинам среди тайги в расположенной выше таежно-аласной зоне мерзлотных палевых почв, приуроченной к среднему уровню Центрально-Якутской равнины с абсолютными высотами 140-270 м над ур. м. Здесь в аласах лугово-черноземные почвы, как правило, тяготеют к наиболее сухому верхнему поясу аласов и формируются под остепненными лугами, а черноземно-луговые – к среднему поясу и развиваются под нормальными лугами. Таким образом, черноземовидные почвы в условиях Центральной Якутии распространены как в степной, так и таежно-аласной зонах и в этом смысле являются интразональными.
Состав и свойства исследуемых почв, представленных четырьмя почвенными разрезами, приведены в таблицах 1 и 2. При этом два разреза черноземов (разр. 2ЧТ-03 и 7Ой-04) были заложены на вершинах увалов второй надпойменной террасы долины Средней Лены, а черноземовидных почв (разр. 4Д-03 и 7Д-03) – в долине верхнего течения р. Тамма (правый приток Средней Лены). Приведем краткие географические и морфологические характеристики данных типов почв.
Разрез 2ЧТ-03 заложен на вершине гривного повышения в пределах второй надпойменной террасы р. Лена, в долине Туймаада в окрестностях г. Якутск. Типчаково-осочковая степь. Морфологическое строение профиля: Ad(0-1) – А(1-24) – АВ(24-35) – Вса(35-57) – ВСса(57-75) – С(75-150 см).
Разрез 7Ой-04 заложен в 70 км от г. Якутск в долине Энсели, на левом берегу р. Илгэлэх. Вершина увала, черный пар на пашне. Строение профиля: Апах(0-20) – АВ(20-42) – Вса(42-54) – ВСса(54-86) – С(86-136 см).
Разрез 4Д-03 заложен в пределах Центрально-Якутской равнины, в долине верхнего течения р. Тамма, борт местного ручья, остепненный разнотравно-злаковый луг. Морфологическое строение профиля: А(0-24) – АВса(24-38) – Вса(38-56) – ВСса(56-88 см).
Разрез 7Д-03 заложен в 10 км от пос. Даркылах в местности Алаас, нормальный разнотравно-злаковый луг. Строение профиля: Ad(0-1) – А(1-25) – АВса(25-41) – ВСса(41-89 см).
Таблица 1
Химические свойства и физико-химические показатели степных и луговых почв Центральной Якутии
|
Горизонт |
Глубина, см |
рН водный |
Гумус, % |
Обменные катионы, мг-экв/100 г почвы |
Фракции, %; размер, мм |
СО2 карбо-натов, % |
|||
|
Са+2 |
Mg+2 |
Na+ |
< 0,001 |
< 0,01 |
|||||
|
Чернозем типичный, разрез 2ЧТ-03 |
|||||||||
|
А А АВ Вса ВСса С |
1-11 12-22 25-35 40-50 60-70 90-100 |
6,3 6,9 7,5 7,8 8,2 7,5 |
5,4 4,4 2,9 1,4 0,6 0,1 |
15,4 20,0 18,0 18,7 8,3 3,3 |
2,4 2,9 5,3 11,1 6,3 2,6 |
1,8 1,6 3,0 2,3 0,7 0,3 |
6,6 10,7 10,3 11,5 6,6 3,3 |
14,4 21,7 29,5 28,2 14,4 4,5 |
Н.о. -/- -/- 3,2 2,8 -/- |
|
Чернозем типичный, разрез 7Ой-04 |
|||||||||
|
Апах АВ Вса ВСса С |
5-15 30-40 43-53 65-75 120-130 |
6,6 7,6 8,5 8,7 8,8 |
5,3 2,3 1,4 1,0 0,9 |
23,2 22,5 39,6 38,6 12,7 |
2,7 1,3 17,1 20,5 5,7 |
1,8 1,2 2,3 3,8 1,9 |
10,3 8,7 6,6 8,7 11,1 |
20,5 23,3 20,4 22,9 25,0 |
Н.о. -/- 12,8 4,8 -/- |
|
Лугово-черноземная почва, разрез 4Д-03 |
|||||||||
|
А АВса Вса ВСса |
5-15 25-35 40-50 60-70 |
6,7 7,7 8,1 8,0 |
7,8 4,8 1,5 1,0 |
24,6 32,9 37,4 - |
26,4 46,9 45,9 - |
1,3 4,9 4,4 - |
16,0 17,2 20,9 23,3 |
35,2 37,6 39,7 46,2 |
Н.о. 1,2 2,0 0,8 |
|
Черноземно-луговая, разрез 7Д-03 |
|||||||||
|
Аd А АВса ВСса |
0-1 5-15 27-37 60-70 |
6,2 6,6 7,2 8,1 |
29,1* 15,2 11,2 2,1 |
- 24,6 26,7 - |
- 25,2 28,7 - |
- 1,0 0,9 - |
- 9,9 10,7 17,2 |
- 25,0 24,6 35,6 |
Н.о. -/- 1,4 1,6 |
Примечание: Н.о. – не обнаружено, прочерк – значение показателя не определено,
* – приведено значение потери при прокаливании.
Все исследуемые почвы характеризуются, как правило, нейтральной реакцией среды верхних и слабощелочной нижних почвенных горизонтов, отчетливо выраженным гумусовым профилем (гор. А+АВ) мощностью до 40 см (табл. 1). При этом содержание гумуса в гумусово-аккумулятивных горизонтах А закономерно возрастает в ряду почв: черноземы < лугово-черноземная < черноземно-луговая, что по нашему мнению связано с улучшением условий для гумусонакопления в данных почвах с увеличением их влажности. Все степные почвы (разр. 2ЧТ-03, 7Ой-04 и 4Д-03) также характеризуются наличием иллювиально-карбонатного гор. Вса с максимальным
количеством подвижных карбонатов в профиле. Данный горизонт является педогенным и полностью идентифицирует степное направление почвообразования. В черноземно-луговой почве, которая формируется в большей мере под влиянием лугового процесса, иллювиально-карбонатный горизонт не обособляется.
Почвенно-поглощающий комплекс (ППК) всех изучаемых почв насыщен обменными основаниями, среди которых относительно велика доля поглощенного Na+ (4-11 % от суммы обменных катионов), что в соответствии с известными градациями [3] позволяет отнести все исследуемые степные почвы в основном к слабосолонцеватым. Причем, во всех степных почвах хорошо выделяются уплотненные солонцеватые горизонты АВ и В по относительному превышению суммы обменных Na++Mg+2, а в черноземно-луговой почве такие горизонты также не выделяются. Гранулометрический состав исследуемых почв изменяется от супесчано-легкосуглинистого (разр. 2ЧТ-03), легкосуглинистого (разр. 7Ой-04), легко- и среднесуглинистого (разр. 7Д-03) до средне- и тяжелосуглинистого (разр. 4Д-03).
Исследуемые черноземы не засолены (табл. 2), за исключением отдельных горизонтов (Вса разр. 2ЧТ-03; Вса и ВСса разр. 7Ой-04), где происходит накопление подвижных карбонатов (табл. 1). Напротив, вся толща лугово-черноземной почвы, кроме гор. А засолена. Причем данная почва характеризуется сульфатным типом засоления, а по степени засоления гор. АВса – как солончак, а гор. Вса и ВСса – как сильнозасоленные. Также характеризуются как слабозасоленные с сульфатным типом засоления гор. АВса и ВСса черноземно-луговой почвы (табл. 2). Таким образом, увеличение влажности почв при переходе от черноземов к геохимически подчиненным черноземовидным почвах сопровождается засолением последних, при этом максимальная степень засоления отмечается в лугово-черноземной почве, которая в соответствии с известными критериями [3] может быть диагностирована как слабосолонцевато-солончаковатая.
Таблица 2
Состав водной вытяжки степных и луговых почв Центральной Якутии
|
Горизонт |
Глубина, см |
Сумма солей, % |
Ионы, %/мг-экв |
|||||
|
HCO3? |
Cl? |
SO4-2 |
Ca+2 |
Mg+2 |
Na+ |
|||
|
Чернозем типичный, разрез 2ЧТ-03 |
||||||||
|
А |
1-11 |
0,077 |
0,031 0,51 |
0,007 0,20 |
0,018 0,37 |
0,008 0,40 |
0,005 0,42 |
0,008 0,26 |
|
А |
12-22 |
0,088 |
0,037 0,60 |
0,007 0,20 |
0,021 0,43 |
0,010 0,50 |
0,006 0,50 |
0,007 0,23 |
|
АВ |
25-35 |
0,120 |
0,049 0,80 |
0,007 0,20 |
0,028 0,59 |
0,011 0,55 |
0,005 0,42 |
0,020 0,62 |
|
Вса |
40-50 |
0,874 |
0,043 0,70 |
0,082 2,30 |
0,508 10,58 |
0,128 6,40 |
0,066 5,50 |
0,047 1,68 |
|
ВСса |
60-70 |
0,160 |
0,034 0,55 |
0,035 1,00 |
0,045 0,94 |
0,015 0,75 |
0,011 0,90 |
0,02 0,84 |
|
С |
90-100 |
0,053 |
0,006 0,10 |
0,004 0,10 |
0,011 0,24 |
0,020 0,10 |
0,002 0,20 |
0,01 0,14 |
|
Чернозем типичный, разрез 7Ой-04 |
||||||||
|
Апах |
5-15 |
0,074 |
0,037 0,60 |
0,007 0,20 |
0,009 0,18 |
0,008 0,40 |
0,001 0,10 |
0,012 0,48 |
|
АВ |
30-40 |
0,100 |
0,049 0,80 |
0,004 0,10 |
0,22 0,45 |
0,006 0,30 |
0,006 0,50 |
0,013 0,55 |
|
Вса |
43-53 |
0,324 |
0,146 2,40 |
0,007 0,20 |
0,087 1,82 |
0,030 1,50 |
0,016 1,30 |
0,038 1,62 |
|
ВСса |
65-75 |
0,386 |
0,122 2,00 |
0,018 0,50 |
0,142 2,95 |
0,020 1,00 |
0,020 1,70 |
0,064 2,75 |
|
С |
120-130 |
0,173 |
0,061 1,0 |
0,011 0,30 |
0,053 1,11 |
0,006 0,30 |
0,007 0,60 |
0,035 1,51 |
|
Лугово-черноземная, разрез 4Д-03 |
||||||||
|
А |
5-15 |
0,200 |
0,061 1,00 |
0,025 0,70 |
0,062 1,30 |
0,022 1,10 |
0,014 1,20 |
0,016 0,70 |
|
АВса |
25-35 |
1,569 |
0,195 3,20 |
0,070 2,00 |
0,924 19,26 |
0,134 6,70 |
0,178 14,80 |
0,068 2,96 |
|
Вса |
40-50 |
1,025 |
0,110 1,80 |
0,035 1,00 |
0,627 13,06 |
0,094 4,70 |
0,107 8,90 |
0,052 2,26 |
|
ВСса |
60-70 |
0,883 |
0,110 1,80 |
0,028 0,80 |
0,532 11,09 |
0,064 3,20 |
0,101 8,40 |
0,048 2,09 |
|
Черноземно-луговая почва, разрез 7Д-03 |
||||||||
|
Ad |
0-1 |
0,364 |
0,171 2,80 |
0,007 0,20 |
0,104 2,17 |
0,040 2,00 |
0,034 2,80 |
0,008 0,35 |
|
А |
5-15 |
0,177 |
0,061 1,00 |
0,004 0,10 |
0,072 1,50 |
0,016 0,80 |
0,019 1,60 |
0,005 0,20 |
|
АВса |
27-37 |
0,260 |
0,061 1,00 |
0,004 0,10 |
0,137 2,86 |
0,018 0,90 |
0,034 2,80 |
0,006 0,26 |
|
ВСса |
60-70 |
0,260 |
0,110 1,80 |
0,004 0,10 |
0,089 1,85 |
0,026 1,30 |
0,026 2,20 |
0,005 0,25 |
Выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: