The role of clay fraction organic matter in the dynamics of the qualitative composition of humus burozems of Reineke Isl.pdf Введение В условиях ярко выраженной муссонности климата островных территорий юга Приморья и активного геохимического воздействия моря на процессы почвообразования создаются предпосылки для пептизации и миграции илистых частиц и связанного с ним гумуса в распространенных здесь буроземах. Интенсивность проявления процессов иллювиирования гумуса в профиле данных почв неоднозначна и отражается в показателях группового и фракционного состава их гумуса и внутрипрофильной дифференциации отдельных фракций гумусовых кислот. В последние десятилетия с целью изучения особенностей состава, свойств, динамики углерода активно используют физические методы фракционирования почв. На основании проводимых нами ранее исследований буроземов острова Рейнеке установлены основные закономерности аккумуляции и внутрипрофильного распределения углерода по отдельным гранулометрическим фракциям этих почв [1]. Высокая гумусированность илистой фракции и большая доля последней в составе их почвенного гумуса послужили основанием для изучения качественного состава органического вещества этой фракции. Оценить роль органического вещества илистой фракции в динамике группового и фракционного состава гумуса буроземов острова Рейнеке является основной целью настоящих исследований. Материалы и методики исследований Остров Рейнеке - один из материковых островов Японского моря, расположенный в заливе Петра Великого в 22 км юго-западнее г. Владивостока. Географические координаты острова: 42°54' с.ш., 131°43' в.д. Его площадь составляет около 460 га. Остров сложен верхнепермскими осадочными отложениями, которые прорываются интрузиями гранитов. Для него характерен эрозионно-денудационный низкогорный рельеф с наивысшей отметкой над уровнем моря 148,8 м. Большая часть острова обезлесена. Растительность представлена преимущественно остепненными злаково-разнотравны-ми, травяно-кустарниковыми и древесно-кустарниковыми сообществами с проективным покрытием травостоя 70-90%. Производные широколиственные леса имеют ограниченное распространение - до 11%. Климат острова муссонный, годовое количество осадков варьирует в пределах 720-1050 мм, коэффициент увлажнения более единицы [2]. Объектом исследования послужили буроземы темные иллювиально-гу-мусовые. Отличительной чертой морфологического строения данных почв является наличие в их профиле мощного, иногда до 50 см и более, иллюви-ально-гумусового горизонта BMhi темно-серого, серого цвета с высоким содержанием гумуса, формирование которого является результатом развития в этих почвах иллювиально-гумусового процесса почвообразования. В пределах острова ареалы этих буроземов выделены под разнотравно-злаковой растительной группировкой с преобладанием в травостое полыни Гмелина (разрез 24) и под грабовым лесом (40-45 лет), сформировавшимся на месте сгоревшего гмелинополынника (разрез 23). Почвообразующие породы представлены гранитами [3-4]. Разрез 24-03. Нижняя часть южного склона, крутизной 5-7о, в 5 м от обрыва к морю. Растительность: злаково-полынная группировка, проективное покрытие 90%, высота травостоя 40-50 см. O (0-2 см) - ЛИ (2-20 см) -ВМЫ (20-63 см) - ВМ (63-109 см) - ВС (109-120 см). Разрез 23-03. Верхняя часть северного склона самой высокой на острове сопки, крутизной 17о. Растительность: грабовый лес. Формула древостоя: 7Гр1Дм1Кл1Яб. Сомкнутость крон 0,8-0,9; средний диаметр древостоя 8-10 см; высота 10 м. Подлесок очень редкий, травостой развит слабо. Проективное покрытие менее 5%. O (0-4 см) - АИ (4-14 см) - ВМЫ (14-43 см) -ВМЫ (43-82 см) - ВС (82-90 см). В процессе изучения данных буроземов использовали сравнительно-географический, профильно-генетический и аналитический методы исследований. Гранулометрическое фракционирование почвы проводили методом разминания образца в пастообразном состоянии без применения химических диспергентов [5]. Фракционно-групповой состав гумуса почв и илистой фракции из этих почв определяли по методу Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой [6]. Результаты исследований и обсуждение Одним из факторов гумификации, определяющим важнейшие характеристики почвенного гумуса, является ее гранулометрический состав. Роль отдельных гранулометрических фракций в закреплении почвенного гумуса неоднозначна. Исследователи отмечают, что значительная масса органических и органоминеральных соединений сосредоточена в мелкопылеватой и илистой фракциях [7-12]. Качественная оценка органического вещества отдельных гранулометрических фракций ряда типов почв позволила установить, что в почвах, где максимальное содержание гумуса приходится на фракцию ила, в его составе преобладают фульвокислоты, основная часть гу-миновых кислот накапливается во фракции мелкой пыли [7, 9-12]. Исследованные буроземы острова Рейнеке относятся к классу тяжелых суглинков и независимо от их геоморфологического положения характеризуются отчетливо выраженным оглиниванием средней части их профиля. Процессы оглинивания выражены сильнее в буроземах гмелинополынни-ков, формирующихся в зоне активного импульверизационного увлажнения моря (в 5-метровой береговой зоне). Это отчетливо прослеживается по данным внутрипрофильного распределения содержания физической глины и ее составляющей - илистой фракции (табл. 1). Ил играет существенную роль в гумусообразовании, так как аккумулирует от 20 до 60% почвенного гумуса. С глубиной роль илистых частиц в закреплении почвенного гумуса заметно возрастает на фоне уменьшения его содержания во фракции. Проведенная нами ранее оценка распределения гумуса по отдельным гранулометрическим фракциям рассматриваемых почв показала, что в буроземах под лесом отмечается значительное накопление гумуса в илистой фракции по сравнению с грубыми и более тонкими фракциями. В профиле буроземов гмелинополын-ников наблюдается иная картина: наиболее активное участие в переносе и отложении органического вещества принимала фракция тонкой пыли [1]. Качественный состав гумуса исследуемых буроземов тесно коррелирует с их гранулометрическим составом, и прежде всего с содержанием ила, уровнем аккумуляции им гумуса. Для буроземов гмелинополынников отмечено более высокое содержание гуминовых кислот по всему их профилю по сравнению с буроземами под грабовым лесом (табл. 2). Отличительной особенностью этих буроземов является фульватно-гуматный тип гумуса не только в гумусово-аккумуля-тивном, но и иллювиально-гумусовом горизонтах. В буроземах под лесом, несмотря на явно выраженные морфологические признаки иллювиирования гумуса в горизонте BMhi, содержание гумуса в этом горизонте значительно ниже, и он имеет более фульватный состав. Интенсивный и стабильный процесс новообразования гуминовых кислот и формирования их подвижных форм в буроземах острова обусловливает доминирование ГК-1 в составе их гуминовых кислот. Т а б л и ц а 1 [Table 1] Содержание физической глины, ила и гумуса в почве и илистой фракции из этих почв [The content of physical clay, clay fraction and humus in the bulk soil mass and in the clay] № разреза [Pit number] Горизонт [Horizon] Глубина, см [Depth, cm] Содержание фракций, % [Fraction content, %] Гумус по Тюрину, % [Humus by Tyurin, %] Гумус илистой фракции, % [Humus in clay fraction, %]

Скачать электронную версию публикации