Почвы Обь-Томского междуречья | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2011. № 3 (15).

Почвы Обь-Томского междуречья

Представлены результаты исследований почвенного покрова Обь-Томского междуречья. Показано, что сложный генезис территории, разнообразие покровных отложений и условий увлажнения обусловили высокое разнообразие почв. Выделены три основных типа геолого-геоморфологических поверхностей, различающихся структурой почвенного покрова. Сложенная суглинистыми отложениями древняя равнина представлена продуктивными серыми и темно-серыми почвами и их полугидроморфными аналогами, что определило агрохозяйственный тип развития территории. Для ложбин стока, сложенных сортированными песками, отмечено широкое распространение альфегумусовых подзолов, реже дерновоподзолов, обеспечивающих формирование высокобонитетных сосняков и лесохозяйственный тип развития. Террасы и переходные поверхности при широком разнообразии состава отложений включают все элементы почвенного разнообразияот светло-серых оподзоленных почв до дерново-подзолов альфегумусовых в закономерных сочетаниях с дерново-глеевыми, торфяно-глеевыми и болотными почвами. Приведены описания и свойства основных типов почв.

Soils of Ob-Tom interfluve.pdf ВведениеОбь-Томское междуречье - разнообразная в ландшафтном и почвенномотношении территория. На междуречье развиты высокопродуктивные почвы,пригодные как для интенсивного земледелия, так и для эффективного веде-ния лесного хозяйства, что обусловило относительно высокую плотность за-селения территории. На междуречье расположено 34 поселения с численно-стью постоянно проживающего населения около 32 тыс. человек, до недав-них пор обрабатывалось более 30 тыс. га пашни, ежегодно заготавливается60-70 тыс. м3 древесины, более 10 тыс. т дикоросов [1]. Более 30 лет осуще-ствляется отбор подземных вод для обеспечения г. Томска питьевой водой.Высока для горожан и рекреационная значимость территории. Поэтому необ-ходимо установление баланса между интенсивным природопользованием исохранением природно-ресурсного потенциала ландшафтов междуречья.Почвы являются стабилизирующим фактором сохранения биоразнообразия иресурсного потенциала ландшафта. Однако изученность почв междуречья,несмотря на близость к образовательному центру, невысокая. Наиболее пол-ные исследования почвенного покрова на его территории были проведены в1950-80-е гг. при почвенном и агрохимическом обследовании землепользо-ваний. Менее детально в это же время исследовались и лесные земли. Обоб-щение результатов нашло отражение в почвенной карте [2]. Почвенно-генетические исследования единичны [3-5] и не дают полного представленияо генезисе и плодородии почв. Кроме того, при накоплении знаний периоди-чески требуется пересмотр сложившихся представлений о почвенном покро-ве территории с уточнением генезиса, качества и положения почв в системесовременной классификации. Необходимость переоценки запасов подземныхвод и оценки состояния природной среды в зоне Томского водозабора стиму-лировала проведение комплексных ландшафтно-экологических исследованийна Обь-Томском междуречье; результаты почвенных исследований рассмат-риваются в настоящей работе.Материалы и методики исследованияОбь-Томское междуречье - плоская, слабо расчлененная поверхность, огра-ничена на востоке р. Томью, на западе - Обью, на юге - левым притоком Томир. Большая Черная. Общая площадь составляет 3,64 тыс. км2. В геолого-геоморфологическом отношении это денудационно-аккумулятивная равнина свысотными отметками 110-190 м, перемытая древними ложбинами стока иограниченная разного уровня террасами Оби и Томи. Водораздел сдвинут всторону р. Оби: восточный склон относительно короткий и высокий, а запад-ный - более протяженный, низкий и пологий. Это объясняется тем, что вос-точный склон равнины в прошлом размывался и снижался левыми притокамиТоми, а западный в это время подвергался более интенсивному размыву Обью.Углы наклона в среднем составляют 0,006-0,01, коэффициент горизонтальногорасчленения 0,25-0,30 км/км, вертикального - 7-12 м/км. Анализ общих зако-номерностей строения и разнообразия условий природной среды позволил вы-явить закономерности формирования ландшафтного разнообразия основныхгеоморфологических структур. На древней равнине неоднородность ланд-шафтной структуры связана с различиями в дренированности, а в ложбинахстока и на террасах - с неоднородностью состава отложений. Высокая забо-лоченность террас, речных долинПочвообразующие породы представляют собой литологическую матрицу,которая определяет «физиологию» почвообразовательного процесса в реаль-ных ландшафтно-климатических условиях [10]. На общем фоне климатиче-ских условий различие в составе отложений является основным факторомпространственной дифференциации почв. Проведенный нами анализ составаотложений позволил выявить различия почвообразующих пород на разныхтипах литолого-геоморфологических поверхностей. Для характеристики поч-вообразующих пород использован метод свертывания информации в средне-взвешенные значения фракций гранулометрического состава, выполненныйотдельно для верхней (60-80 см) и нижней (до 160-180 см) частей почвенно-го профиля. При расчете использовано соотношение трех гранулометриче-ских групп - песка, пыли и глины, принятое в американской классификации.Традиционная русская система строится на двух компонентах (фракциибольше и меньше 0,01 мм). Прямое сопоставление различных классификацийвозможно лишь в самых общих чертах, поскольку градации частиц по разме-ру отличаются. Мы провели перерасчет результатов гранулометрическогоанализа, выполненного по методу Н.А. Качинского, на соответствующиеразмеры частиц американской классификации, используя разработанные на-ми алгоритмы. Указание на такие соответствия имеются в современной лите-ратуре [11].Результаты классификации с разделением на подклассы позволили отра-зить основные закономерности распределения почвообразующих пород раз-ных геоморфологических поверхностей (рис. 2, на вклейке).Для ложбин стока показано господство достаточно однородных по всейглубине песков, реже супесей (11-й и 12-й подклассы размеров частиц). Не-которое увеличение пылеватой фракции в верхней части профиля связывает-ся с процессами физического и биологического выветривания. Для относи-тельно однородных отложений древней равнины характерно преобладаниесуглинков пылеватых (7-й подкласс) в верхней части профиля, суглинков пы-леватых и пылевато-глинистых (4-й подкласс) - в нижней. Такое строениесвязано с плащеобразным перекрытием озерно-аллювиальных среднечетвер-тичных отложений, более молодыми покровными лессовидными суглинками.В типах местностей, относящихся к переходным поверхностям, в различ-ных комбинациях сочетаются пески, суглинки и глины. Общей закономерно-стью является то, что верхняя часть профиля чаще всего представлена песча-ными суглинками (10-й подкласс), в составе которых преобладает фракцияпеска (60-70%) и в равном соотношении содержатся фракции пыли и глины.При полевом описании такой тип гранулометрического состава соответствуетопределению иловатых песков. Нижняя часть профиля почв размытых лож-бин и перекрытых равнин существенно различается. Если в первом случаепреобладает песчаный суглинок (10-й подкласс), то во втором - суглинок(6-й подкласс) и суглинистый песок (11-й подкласс). Такой характер распре-деления показывает выдержанность состава верхней части профиля и неод-нородность нижней. Следовательно, преимущественное распространениездесь имеют сложные по составу двучленные и слоистые отложения. Высо-кое разнообразие отмечено в отложениях террас.Рис. 1. Основные типы поверхностей Обь-Томского междуречья:1 - древняя равнина (Р); 2 - ложбины древнего стока (Л); 3 - террасы (Т);4 - переходные поверхности (РЛ); 5 - поймы (П)Исследование почвенного покрова проведено на ландшафтно-экологи-ческой основе с использованием космических снимков высокого пространст-венного разрешения, географических, геолого-геоморфологических и лесо-устроительных материалов разных лет и масштабов картографирования. По-лученные сведения позволили привести в систему разрозненные данные опочвах междуречья и экстраполировать их на обследованную территорию. Напервом этапе было проведено рекогносцировочное обследование с заложени-ем основных почвенных разрезов, выбором ключевых участков, характери-зующих почвенный покров наиболее типичных местоположений. Детальныепочвенно-экологические исследования, при которых выявляются генетиче-ские и почвенно-гидрологические связи, границы и формы перехода, прове-дены на ландшафтно-экологических профилях. Как правило, ландшафтно-экологический профиль пересекает элювиальные, транзитные и аккумуля-тивные позиции ландшафта и, следовательно, отражает характерный для ис-следуемой поверхности автоморфный, полугидроморфный и гидроморфныйтипы почвообразования. В зоне лесоболотных экотонов проведены более де-тальные исследования сопряжения автономных и болотных почв. Следуетотметить, что на этих же ключевых участках проводились долговременныеисследования водного и температурного режимов почв [13, 14].Результаты исследования и обсуждениеПочвы относятся к категориям тел природы, способных аккумулироватьинформацию о протекающих в ландшафтах изменениях. В отличие от дина-мичной растительности почвы более консервативны и отражают только ус-тойчивые и длительно протекающие в природе процессы, поэтому могут ис-пользоваться при оценке состояния природной среды и выявлении общейнаправленности ее развития. Почвенный покров междуречья формируется всоответствии с особенностями геологического и геоморфологического строе-ния. Так, для равнин закономерны сочетания серых лесных почв с полугид-роморфными аналогами. На облегченных по составу породах размытых рав-нин серые почвы замещаются менее гумусированными светло-серыми и дер-ново-подзолистыми почвами. Фоновыми компонентами почвенного покровацентральной части равнины на тяжелых породах со сниженной вертикальнойфильтрацией влаги становятся высокогумусные темно-серые глееватые и се-рые остаточно-гумусовые почвы.Большим разнообразием почвенного покрова отличаются ложбины древне-го стока, что связано с высокой неоднородностью пород, на которых они фор-мируются. На дренированных поверхностях, сложенных сортированными пес-ками, формируются подзолы и дерново-подзолы иллювиально-железистые,сменяющиеся в полугидроморфных местоположениях торфяно-подзоламиглеевыми и торфяно-глеевыми почвами. На супесях формируются более бога-тые дерново-подзолистые и светло-серые почвы, сопряженные в пространствес дерново-перегнойно- и торфяно-перегнойно-глеевыми почвами. Для слои-стых отложений более характерно широкое распространение подзолов и под-золисто-глеевых почв, торфяно-подзолов и торфяно-глеевых почв [9].Почвы древней равнины формируются на тяжелых по гранулометрическомусоставу почвообразующих породах на поверхностях, дренированных логами иглубоко врезанными долинами рек. Коэффициент дренированности варьирует от0,2 км/км2 на северо-западе до 0,7 км/км2 на юго-западе междуречья. В цен-тральной части равнина характеризуется плоско-западинным рельефом с хорошовыраженными суффозионно-просадочными формами. В растительном покровепреобладают березовые, осиново-березовые леса. Коренные сосново-березовыелеса паркового типа сохранились только небольшими островами среди листвен-ных молодняков. В почвенном покрове автономных местоположений господ-ствуют серые и темно-серые почвы, элювиальных - светло-серые, аккумулятив-ных - серые глеевые, дерново-глеевые и торфяно-глеевые.Серые почвы занимают наиболее дренированные поверхности древнейравнины. Формируются они под травяными лиственными лесами. Однако этитерритории давно и активно осваиваются. Распаханность в центральной час-ти междуречья достигает 80%, поэтому почв естественного сложения здесьсохранилось немного. Почвообразующими породами являются карбонатныелессовидные суглинки. Карбонаты в виде сплошной пропитки, редко в видемелких трубочек и журавчиков, отмечаются с глубины 120-150 см. В нижнейчасти профиля серых почв обнаруживаются признаки оглеения в виде сизо-ватых и охристых пятен. Однако для западносибирских почв это характерныйпризнак, связанный с генезисом почвообразующих пород и слабой дрениро-ванностью территории. В серых глеевых почвах, приуроченных к понижен-ным элементам рельефа, признаки оглеения выражены сильнее.Типовым признаком серых почв является серо- или темногумусовый ак-кумулятивный горизонт мощностью 20-28 см, зернисто-комковатой структу-ры в целинном состоянии или пылевато-комковатой при распахивании. Со-держание гумуса в верхних горизонтах серых почв варьирует от 4 до 6,5%.Темно-серые почвыСерая оподзоленная остаточно-гумусовая (Разрез В32). Эрозионно-аккумулятивная равнина. Коломинcкий припоселковый кедровник на левомберегу р. Порос у водозаборной скважины 44. Поверхность с небольшим ук-лоном к р. Томь.AW, 0-7 см - буровато-серый, суглинистый, мелкокомковато-порошистый, свежий, рыхлый, обильно пронизан корнями.AU, 7-20 см - темно-серый, суглинистый, зернисто-комковатый, свежий,слабо уплотнен, много живых корней.Ael, 20-40 см - буровато-серый, суглинистый, комковатый, свежий, слабоуплотнен.Аh, 40-51 см - серый с буроватыми и темно-серыми пятнами, суглини-стый, ореховато-комковатый, с заметной присыпкой на поверхности агрега-тов, свежий, уплотнен.АВ, 51-64 см - сочетание серых и бурых пятен, суглинистый, комкова-тый, свежий, уплотнен.ВТ, 64-90 см - коричневато-бурый, тяжелосуглинистый, ореховатый, скоричневой лакировкой, поверх которой отмытый мелкозем (скелетаны),свежий, уплотнен.В, 90-110 см - на светло-буром фоне коричневатые глинофибры, тяжело-суглинистый, неясно ореховатый, свежий, уплотнен, переход постепенный.ВС, 110-136 см - светло-бурый, тяжелосуглинистый, глыбистый, мелко-пористый с кутанами по трещинам и крупным порам.Сса, 136-165 см - желтовато-палевый, тяжелосуглинистый, глыбистый,пористый, свежий, уплотнен, вскипание бурное, ровное по всему горизонту.Серая глубоко оподзоленная иллювиально-гумусовая (Разрез М72). Отс. Нелюбино в сторону с. Рыбалово 1 км. Древняя равнина. Верхняя частьпологого склона к обширному плоскому понижению. Березово-осиновыйкрупнотравно-осочковый лес.AW, 0-7 см - серовато-бурая дернина осочки, легкосуглинистый, мелко-комковатый, свежий, рыхлый.AY, 7-25 см - серый с буроватым оттенком, суглинистый, комковато-зернистый, свежий, слабо уплотнен, с большим количеством живых корней.AEL, 25-44 см - светло-серый с серыми и белесыми пятнами, обильнойприсыпкой отмытого мелкозема, суглинистый, комковатый с заметной плит-чатостью, свежий, уплотнен.ELВ, 44-66 см - на желтовато-буром фоне белесые гнезда отмытого мел-козема и темно-бурые тонкие кутаны на поверхности агрегатов, суглинистый,ореховато-плитчатый, свежий, плотный.ВТhi, 66-100 см - темно-бурый, тяжелосуглинистый, крупноореховатый, силовато-гумусовыми кутанами, более обильными на стенках вертикальныхтрещин, свежий, плотный.В2, 100-145 см - палево-бурый, тяжелосуглинистый, мелкопористый, ув-лажнен, уплотнен.ВСса, 145-175 см - светло-бурый, тяжелосуглинистый, пористый, увлаж-нен, бурно вскипает, карбонаты в виде пропитки и мелких трубочек.Ссаg, 175-200 см - светло-бурый с размытыми охристыми пятнами, тяже-лосуглинистый, пористый, увлажнен, вскипает, карбонаты в виде пропитки иплотных журавчиков.Темно-серая оподзоленная глубинно-глееватая (Разрез 37). От с. Киреев-ское по дороге на с. Чичаг 8-9 км. Усл. отм. 174 м. Ровная плоская поверх-ность с неглубокими ложбинами. Пашня.РU, 0-20 см - темно-серый, глыбисто-комковатый, легкосуглинистый, уп-лотнен.АY, 20-36 см - серый с заметной буроватостью, легкосуглинистый, зер-нисто-комковатый, педы легко разрушаются, переход карманистый.Аel, 36-47 см - серый с гнездами белесой присыпки и темными затеками,глыбисто-плитчатый, по разделу плит гумусовые пленки, суглинистый.АВel, 47-62 см - темно-бурый с бурыми пятнами и обильной белесойприсыпкой, среднесуглинистый, свежий, плитчато-ореховатый, педы круп-ные, среднепрочные, мелкопористые, плотный.ВТ, 62-89 см - коричневато-бурый, суглинистый, крупно-ореховатый с тон-кими кутанами, поверх которых обильна белесая присыпка, плотный, свежий.В, 89-120 см - бурый, тяжелосуглинистый, глыбисто-призмовидный, настенках трещин гумусовые кутаны и «отмытый» мелкозем, плотный, влажный.ВС, 120-160 см - светлее предыдущей слабооструктуренная мелкопорис-тая масса.Сg, 160-190 см - светло-бурый с сизоватыми и расплывчатыми желто-охристыми пятнами, тяжелосуглинистый глыбистый.Характерной чертой серых почв является наличие в профиле осветленныхгоризонтов Ael, реже AEL, указывающих на то, что почвы в различной сте-пени «оподзолены». Наиболее выражено осветление над иллювиальным го-ризонтом. Срединная часть профиля серых почв отличается высокой вариа-бельностью не только элювиальных, но и иллювиальных горизонтов. Сфор-мировавшиеся в почвенном профиле иллювиально-текстурные горизонтывыполняют функцию литологического барьера, затрудняющего радиальноепередвижение влаги. Застой влаги на иллювиальном барьере, особенно в ве-сенне-раннелетний период, определяет элювиально-глеевую природу освет-ленных горизонтов. Неустойчивые после зимнего промораживания органо-минеральные комплексы, сформировавшиеся на поверхности минеральныхчастиц, в восстановительных условиях даже кратковременного застаиваниявлаги становятся подвижными и по трещинам глубоко проникают в иллюви-альную толщу не столько в виде растворов, как при подзолообразовании,сколько в виде мелкодисперсных частиц и коллоидов, что характерно длялессивирования и партлювации. С промораживанием связаны повышениеподвижности коллоидов и потечности гумуса, проявляющиеся в почвах с ос-лабленным поверхностным стоком (р. М72).Элювиально-глеевые явления, начавшиеся на поверхности иллювиальногогоризонта, развиваются разнонаправленно: вверх, охватывая все большую толщугумусового профиля, и по трещинам вниз, разрушая с поверхности иллювиаль-ный горизонт. Глубже, в сильно разбухающих иллювиальных горизонтах макро-трещины полностью заполнены отмытым мелкоземом и илом. Ореховатая вверхней части и призмовидно-крупноблочная структура нижней части иллюви-альных горизонтов серых почв также связана с процессами разбухания и усадки,закрепления сформировавшихся трещин органо-минеральными пленками.В серых почвах наиболее приподнятой части древней равнины отмечают-ся признаки реликтового гумусонакопления (р. В32). Это либо остаточные, ввиде серых пятен, фрагменты реликтового гумусового горизонта, сформиро-вавшегося в луговую стадию атлантического периода, либо часто встречаю-щиеся кротовины более поздних этапов голоценового потепления (1200-1300 лет назад). В темно-серых почвах признаки реликтовой гумусированно-сти проявляются по более темной окраске нижней части гумусового горизон-та. Дерново-глеевые почвы встречаются в зонах выклинивания грунтовыхвод и имеют небольшое распространение. Отличаются они от серых почв се-ро-стальными тонами в окраске гумусового горизонта, грязно-бурыми пере-ходными горизонтами, оглеением в нижней части профиля. Признаки элюви-альной дифференциации профиля слабо выражены или отсутствуют. В усло-виях застойного увлажнения на поверхности почв формируются на первойстадии перегнойные, а затем и разной мощности органогенные горизонты изевтрофного, реже мезотрофного торфа.Гранулометрический состав серых почв характеризуется в элювиальнойчасти как пылеватый суглинок, а в иллювиальной - пылевато-глинистый иотражает текстурную дифференциацию профиля. Тип распределения - элю-виальный. Вынос охватывает всю толщу элювиальных горизонтов. Однакопик иллювиального накопления в срединной части профиля выражен значи-тельно слабее элювиального выноса (рис. 3). Следовательно, утяжеление гра-нулометрического состава средней и особенно нижней части профиля связа-но не только с иллювиальным накоплением, но и с исходной неоднородно-стью почвообразующих пород. Степень дифференциации профиля варьируетот 1,6 до 2,2, что типично для серых оподзоленных почв подтайги, форми-рующихся чаще всего также в неоднородных по генезису отложениях.10 20 30 40

Ключевые слова

soil cover, lithological heterogeneity, Ob'-Tom' interfluve, почвенный покров, литологическая неоднородность, Обь-Томское междуречье

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Пологова Нина НиколаевнаИнститут мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (г. Томск)кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории мониторинга лесных экосистемpologova@ imces.ru
Дюкарев Анатолий ГригорьевичИнститут мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (г. Томск)доктор географических наук, доцент, зав. отделением экологических исследованийdag@ imces.ru
Всего: 2

Ссылки

Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. М. : МГУ, 1968. 295 с.
Подзолистые почвы центральной и восточной части европейской территории СССР. Л. : Наука, 1981. 200 с.
Классификация почв России. М. : Почвенный институт РАСХН, 1997. 236 с.
Классификация почв России. Смоленск R®Пєеі : Ойкумена, 2004. 342 с.
Хромых В.С. Природа и ландшафты юга Обско-Томского междуречья // Вопросы географии Сибири. Томск, 1997. № 22. С. 198-211.
Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н. Состояние природной среды в зоне действия Томского водозабора // Сибирский экологический журнал. 2011. № 1. С. 123-135.
Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н. Водный режим почв в зоне влияния Томского водозабора // Вестник Томского государственного университета. 2009. № 324. С. 363-371.
Розанов Б.Г. Морфология почв. М. : МГУ, 2003. 320 с.
Таргульян В.О., Соколова Т.А. Почва как биокосная природная система: реактор, память и регулятор биосферных взаимодействий // Почвоведение. 1996. №1. С. 34-47.
Шеин Е.В. Гранулометрический состав почв: проблемы методов исследования, интерпретации результатов и классификаций // Почвоведение. 2009. № 3. С. 309-317.
Дюкарев А.Г. Пологова Н.Н. Типология земель на основе структуры почвенного покрова как способ эколого-хозяйственной организации территории Обь-Томского междуречья // Вопросы географии Сибири. Томск, 2001. Вып. 24. С. 272-286.
Платонов Г.М. Болота северной части междуречья Томи и Оби // Заболоченные леса и болота Сибири. М. : Изд-во АН СССР, 1963. С. 65-95.
Климат Томска. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. 175 с.
Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н. Почвенно-географическое районирование Томской области // Почвоведение. 2002. № 3. С. 282-294.
Непряхин Е.М. Почвы Томской области. Томск : Изд-во Том. ун-та, 1977. 437 с.
Танзыбаев М.Г., Кулижский С.П. Эколого-генетические особенности подзолистых почв Томь-Обского междуречья // Проблемы экологии Томской области. Томск : Изд-во Том. ун-та, 1992. Т. 2. С. 129-131.
Кузнецов К.А. Почвы юго-восточной части Западно-Сибирской равнины // Труды Томского государственного университета. 1949. Т. 106. 212 с.
Почвенная карта Томской области. Новосибирск : ГУГК, 1989.
Экономические основы профилактики конфликтов в сфере природопользования на примере Обь-Томского междуречья : науч. докл. Ярославль : Кадастр, 2000. 107 c.
 Почвы Обь-Томского междуречья | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2011. № 3 (15).

Почвы Обь-Томского междуречья | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2011. № 3 (15).

Полнотекстовая версия