РЕЛЬЕФ КАК ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЙ ФАКТОР В ФОРМИРОВАНИИ ПОЙМЕННЫХ ПОЧВ

Рельеф как основополагающий фактор в Формировании пойменных почв

Исаев А.В., Захаров К.К., Богданов Г.А., Теплых А.А.

(ГПЗ «Большая Кокшага», г. Йошкар-Ола, РФ)

Problems of alluvial soils forming in accordance with their to different elements of background are considered.

Проведено изучение характера формирования почвенного покрова в зависимости от приуроченности к различным элементам рельефа поймы среднего течения реки Большая Кокшага на территории одноимённого заповедника в условиях свободного меандрирования.

Одним из ведущих факторов в формировании растительного и почвенного покровов является, как известно, рельеф – фактор перераспределения тепла и влаги, а также фактор, определяющий напряжённость современных геологических процессов (Чертов, 1981). Пойма – не исключение, однако рельеф здесь является производным от типа руслового процесса. Для р. Б. Кокшага, как показали исследования (Толстухин и др., 2003), в большей мере характерно свободное и ограниченное меандрирование, встречаются участки реки с побочневым типом русловых процессов.

Анализ полученных данных показал, что на участках реки с ярко выраженным процессом свободного меандрирования (рис. 1.), формируется значительная по протяжённости прирусловая пойма (до 280 м), осложнённая системой грив и межгривных понижений, сложенная песчаным аллювием. Перепады высот составляют от 1,0 до 1,9 м. Продолжительность затопления её сегментов (грив) колеблется в пределах от 22-24 до 32-41 дня в зависимости от рельефа, межгривья начинают затопляться ещё с осени предыдущего года по причине поднятия уровня грунтовых вод.

Центральная пойма, достигающая 900 м, прорезана мелкими ручьями и старицами. Рельеф её мелкогривистый, перепады высот находятся в переделах от 1,0 до 1,5 м, в понижениях наблюдаются выходы грунтовых вод, опускающиеся на гривах до глубины 130 см. Выровненные участки центральной поймы затапливаются в среднем на 33 дня, а гривы с различными высотами – на 17…26 дней. Межгривные понижения находятся под водой в среднем 27…33 дня.

Притеррасная зона, протяжённостью около 400 м, также имеет мелкогривистый рельеф, характеризующийся чередованием незначительных грив и межгривных понижений с выходом грунтовых вод. Перепады высот не превышают 1,4 м. Гривы притеррасной поймы затапливаются в среднем на 8…17 дней, тогда как в понижениях даже летом стоит вода.

В ходе проведённых исследований в пределах пойменных земель нами были выделены следующие типы аллювиальных почв: дерновые и луговые.

Дерновые почвы, формирующиеся в прирусловой пойме с высокой напряжённостью эрозионно-аккумулятивных процессов, подразделены нами на два подтипа: слоистые примитивные слабодерновые (Р – 13-15) и собственно дерновые слоистые (Р-16 и Пр-1). Дерновые почвы отличаются наличием, как правило, незначительного по мощности гумусового горизонта (в среднем 16,3 см), подстилающего однородную толщу аллювия (Р-16, Пр-1). У самых молодых почв, относящихся к подтипу примитивных слоистых слабодерновых, занимающих области прируслового вала, гумусовый горизонт отсутствует (Р-13), а профиль представлен однородной массой слоистого аллювия иногда с органоминеральными прослоями мощностью 1…3 см. Во всём профиле дерновых почв нет признаков влияния на них почвенно-грунтовых вод и восстановительных процессов. Лишь в межгривьях, где УГВ залегает на глубине 120 см (Р-15), наблюдаются признаки оглеения непосредственно в водоносном аллювии. Интересно отметить, что на участках реки со свободным меандрированием первые признаки образования подстилки обнаруживаются лишь на некотором удалении (70-85 м) от меандрирующего русла (Р-15, 16). По мере удаления от вершины меандра, происходит увеличение запаса и мощности подстилки. Так, для прирусловой поймы в большей степени характерно образование однослойной лесной подстилки типа мулль мощностью 0,7 - 1,4 см и запасом 4,1…13,7 т/га (Р-15, Р-16 соответственно).

Для дерновых почв прирусловья характерно постепенное утяжеление гранулометрического состава гумусового горизонта при движении к центральной пойме. Так, содержание физической глины в верхнем горизонте Р-13 составляет лишь 3,81 %, тогда как на расстоянии 140 м от реки (Пр-1) достигает 30,86 %. Подстилающий аллювий, залегающий сразу под гумусовым горизонтом, характеризуется рыхлопесчаным гранулометрическим составом, и на всём протяжении прирусловой поймы остаётся однородным, что говорит об сходных условиях его формирования.

Типичные дерновые почвы содержат сравнительно небольшое количество гумуса (около 3,1…3,8 %), характеризуются низким содержанием обменных оснований (6,0 мг.экв/100 г), показатель гидролитической кислотности незначителен (0,95…2,14 мг.экв/100 г), обладают преимущественно слабокислой реакцией. Для них характерно также очень низкое содержание обменного калия. Количество подвижного фосфора оценивается как среднее, причём с удалением от реки постепенно снижается до низкого. Показатель плотности сложения изменяется при движении к центральной пойме от 1,61 г/см³ (Р-13) до 0,84 г/см³ (Пр-1).

Дерновые почвы формируются под различными видами растительности. Под бклокопытниково-кострецовыми ассоциациями, а также под ивняками формируются слоистые примитивные слабодерновые почвы, а под липняками, вязовниками и дубравами – слоистые дерновые почвы.

Луговые почвы занимают область центральной и встречаются на гривах притеррасной зоны поймы. Состав их очень разнообразен по причине пестроты условий, под воздействием которых они формируются. Нами были выделены такие подтипы аллювиальных луговых почв как глубокоогленные (Р-17), поверхностнооглеенные (Р-18) и оподзоленные поверхностнооглеенные (Р – 19-22).

Аллювиальные луговые глубокооглеенные почвы образуются в условиях глубокого залегания УГВ (более 200 см). Для них свойственно образование подстилки типа мулль-модер, мощностью 2,1 см и запасом 16,3 т/га. Там, где УГВ поднимаются достаточно близко к дневной поверхности (90 см), формируются аллювиальные луговые поверхностнооглеенные почвы. Для них характерна мощная (4,0 см) двухслойная подстилка типа модер с запасом до 29,9 т/га. Луговые оподзоленные почвы приурочены к участкам поймы с непродолжительным затоплением, неглубоким залеганием УГВ (100…120 см), а также участием в составе фитоценоза хвойных пород (до 50 % от запаса). Подстилка в таких условиях развивается мощная - до 4 см типа модер, запас изменяется в пределах от 22,7 до 37,3 т/га в зависимости от состава растительности.

Для луговых глубокооглеенных и поверхностнооглеенных почв характерно наличие незначительного по мощности (5…10 см), хорошо оструктуренного гумусового горизонта. У луговых оподзоленных почв гумусовый горизонт как таковой отсутствует, есть лишь переходный А0А1 мощностью от 11 до 4 см, подстилающий переходный элювиально-глеевый горизонт А1А2gf мощностью от 17 до 22 см.

Почвы лугового типа характеризуются тяжёлым по всему профилю гранулометрическим составом, иногда обнаруживаются прослои более лёгкого гранулометрического состава, а частности погребённые гумусовые горизонты (Р-18). Это не относится к луговым оподзоленным почвам, отличающимся иным распределением гранулометрического состава. Для них характерно постепенное уменьшение содержания физической глины с глубиной, причём элювиально-глеевый горизонт отличается более низким (по сравнению с нижележащими горизонтами) содержанием ила, что говорит о его вымывании в нижележащие иллювиальные горизонты. В ряду распределения оподзоленных почв по трансекте, отмечается постепенное снижение доли физической глины и наращивание фракции песка в профилях. Так, органоминеральный горизонт А0А1 Р-19 содержит 75,94 % физической глины, тогда как аналогичный горизонт Р-22 лишь 28,68 %. Это обусловлено снижением содержания аллювия в полой воде, вызванное нарастанием удаленности от русла реки.

В силу большой амплитуды условий формирования, луговым почвам свойственны значительные пределы варьирования физико-химических свойств. Например, содержание гумуса в верхнем горизонте может изменяться в пределах от 4,0 % до 7,5 %. В целом содержание гумуса можно оценить как высокое - в среднем 5,5 %. Подвижным калием луговые пойменные почвы обычно обеспечены недостаточно, хотя и не в такой резкой форме, как дерновые. Данным почвам свойственна резкая недостаточность усвояемых форм соединений фосфора, хотя, как отмечает Добровольский (1968), луговые почвы отличаются большим количеством валового фосфора. Кислотность водной вытяжки гумусовых и переходных горизонтов находится в пределах слабокислой, нижележащие оглеенные характеризуются нейтральной реакцией. Содержание обменных оснований значительно выше, чем в дерновых и находится в пределах 25,5…35,0 мг.экв/100 г. Степень насыщенности основаниями высокая – более 80 %, лишь в оподзоленных горизонтах А1А2 (Р- 19, 21, 22) несколько ниже 65…75 %. Гумусовые горизонты луговых почв хорошо оструктурены, отличаются низкой плотностью сложения 0,5 г/см³, однако с глубиной количество мезоагрегатов значительно сокращается, а плотность возрастает до 1,6 г/см³, что вызвано процессами оглеения. Следует отметить, что плотность сложения верхних горизонтов при движении от центральной поймы к террасе увеличивается: если разрезы центральной поймы (Р-17-20) имеют плотность сложения равную 0,5 гр/см³, то для разрезов притеррасной (Р-21 и 22) данный показатель составляет уже 0,7 гр/см³.

Пойменные почвы лугового типа формируются в условиях спокойного затопления полыми водами на срок от двух до пяти недель. Аллювиальный процесс характеризуется слабой интенсивностью, аллювий имеет тяжёлый гранулометрический состав. Древостои, развивающиеся на аллювиальных глубокооглеенных и поверхностнооглеенных почвах характеризуются сложным строением, смешанным составом, в основном это старовозрастные дубравы с примесью липы, вяза, лишь для луговых оподзоленных почв характерно значительное участие в составе хвойных пород (до 50 %).

Выводы:

1. На формирование почвенного покрова поймы значительное влияние оказывает рельеф и местоположение, т.е. степень удалённости от русла реки. В прирусловой пойме формируются дерновые почвы. При движении к центральной пойме в гумусовом горизонте этих почв происходит увеличение содержания физической глины, гумуса, мезоагрегатов, обменных оснований, снижается плотность сложения, а также содержание подвижного фосфора.

2. При движении от центральной поймы к террасе в гумусовом горизонте луговых почв происходит постепенное снижение содержания физической глины, обменных оснований, увеличивается плотность сложения, повышается кислотность, гумусовый горизонт сменяется переходным органоминеральным А0А1, в профиле обнаруживается глеево-оподзоленный горизонт А1А2, обеднённый элементами питания.

Литература

1. Добровольский, Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины / Г.В. Добровольский. – М.: Изд-во МГУ, 1968. – 268 с.

2. Гидрологические изыскания реки Большая Кокшага: отчёт о НИР / Марийский государственный технический университет; рук. Толстухин А.И.; исполн. И.В. Галашов, Ю.И. Логинов, К.В. Фоминых и др. Ч. 1, г. Йошкар-Ола, 2003 г. – 79 с.

3. Чертов, О.Г. Экология лесных земель / О.Г. Чертов Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1981. – 192 с.