ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ ЛИСИНСКОГО УЧЕБНО-ОПЫТНОГО ЛЕСХОЗА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ

Тимофеев А.И., Савицкая С.Н. (СПбГЛТА, г. Санкт-Петербург, РФ)

         In article we demonstrate of results of the study processes formation of soils in Lisinsky Training Experimental Forestry.  Since 1974 we began re-mapping Forestry soils. We have also studied the following matters: 1) fine tuning detailed mapping methods; 2) changes of soil processes with time; 3) influence of drainage on soil processes; 4) swamping and de-swamping of clearings and windfalls and a number of other matters.

Наши исследования почв в Лисинском учебно-опытном лесхозе  проводятся с 1974 года.  Лесхоз  расположен в 50 км  к юго-востоку от г. Санкт – Петербурга в центральной части Тосненского  района Ленинградской области. Территория лесхоза представляет собой компактный лесной массив протяженностью с севера на юг 34 км и с запада на восток 18 км. Лесхоз разделен на три лесничества, общая площадь лесхоза составляет 28384 га. По лесорастительному районированию (Курнаев,1974) территория Лисинского учебно-опытного лесхоза относится  к западному округу подзоны южной тайги зоны хвойных лесов. Рельеф территории  лесхоза представляет собой плоскую слегка волнистую равнину, слабо наклоненную к востоку и юго-востоку в сторону реки Тосно. Абсолютные высоты в пределах лесхоза колеблются от 35 до 70 м над уровнем моря. Положительными формами рельефа являются немногочисленные озы, расположенные на юге, северо-западе и северо-востоке лесхоза, и небольшие плоские холмики, сложенные ледниковыми наносами и разбросанные по всему лесхозу; относительная высота их – до 2,5 м и поперечник – 100-200 м.

В геологическом отношении территория лесхоза представляет собой дно озерно-ледникового бассейна и естественно выстлано озерными отложениями – ленточными глинами, из-под которых  на возвышенных элементах рельефа выступают ледниковые отложения - валунные суглинки. Таким образом,  основными почвообразующими породами территории  лесхоза являются ленточные глины и моренные  суглинки. Состав этих почвообразующих пород очень сложный и разнообразный. На данной территории протекали различные  геологические процессы, связанные с ледниковым и послеледниковым периодами. Наложение этих процессов друг на друга  привело  к пестроте почвообразующих пород  даже в пределах небольших площадей.

Например,  в  районе  Малиновки (кварталы 1,2) в одинаковых условиях рельефа мы встречаем смену ленточных глин  моренными суглинками. В районе Сютте (размытый оз) на небольшой площади встречаются  ленточные глины, моренные суглинки (валунные и безвалунные)  разного гранулометрического  состава, которые чередуются с озовыми песками разной крупности вплоть до гравийной (хрящеватой) смеси.

Довольно широкое распространение на территории лесхоза имеют двучленные наносы, когда  под небольшой мощности слоем легких грунтов (пески, супеси) залегает мощный слой тяжелых грунтов или наоборот, что в значительной степени  влияет на дренаж.

  Каждой разновидности материнской породы  присущ свой химико-минералогический состав, что значительно влияет на обеспечение почв элементами питания растений.

  При картографировании почв лесхоза в 1953-1957 гг. (1) все почвообразующие породы отнесены к бескарбонатным, однако наши многолетние исследования показали, что на отдельных участках (район Сютте, 12 квартал и др.) реакция среды (рН_KCl) в материнской породе нейтральная, что свидетельствует о  карбонатности.

Это связано с тем, что в 40-50 км от границ лесхоза к северо-западу и к северо-востоку залегают известняки и доломиты Силурийского  плато, поэтому в моренных суглинках и флювиогляциальных отложениях могут встречаться обломки занесенных ледниками карбонатных пород. В целом же почвообразующие породы лесхоза имеют кислую реакцию среды: рН_KCl    в песках 4,1-4,5, в ленточных глинах 5,0-5,5, в моренных суглинках 5,5-6,2.

С точки зрения обеспечения растений элементами питания наиболее бедными почвообразующими породами являются пески. На таких породах, как правило, формируются подзолы, самые бедные почвы таежно-лесной зоны, которые не имеют гумусового горизонта.         К наиболее богатым почвообразующим породам относятся ленточные глины. Содержание элементов питания в моренных суглинках изменяются в больших пределах в зависимости от процентного содержания в них первичного кварца.

Полное изучение геологического строения территории лесхоза было выполнено Б.Ф.Земляковым (2) в 1924-1926 гг. на основании материалов С.А. Яковлева  и под его руководством. В 1928 г. составлена геологическая карта  в масштабе 1:56000. Нашими многолетними исследованиями и наблюдениями выявлены существенные неточности данных   по распределению площадей почвообразующих пород. Это обусловлено двумя факторами.

Во-первых, геологическая карта, особенно границы между большими массивами моренных суглинков и ленточных глин имеют существенные неточности. Например, граница между названными массивами пролегает посередине кварталов 104 и 97. Однако нашими исследованиями установлено, что эти кварталы полностью расположены на моренных суглинках. Неточности границ установлены в кварталах 1, 2, 152, 153, в районе Суланды.

Во-вторых, большая часть болотно-подзолистых и болотных почв к настоящему времени осушены, что привело к резкому уменьшению мощности торфа и к его разложению. На таких площадях торф уже  не может выступать в качестве материнской породы.

С учетом выше изложенного мы провели перерасчеты площадей материнских почвообразующих пород разного генезиса и свойств (табл.1).

Следует отметить, что перерасчеты распределения почвообразующих пород по нашим исследованиям проведены для площадей Лисинского лесничества. По Кастенскому и Перинскому  лесничествам перерасчеты  выполнены по почвенной карте и на основе разовых исследовательских работ. Поэтому данные таблицы  требуют дальнейших уточнений.

Таблица 1    Распределение  площадей почвообразующих пород в Лисинском учебно-опытном лесхозе

Из табл.1 видно, что 75% материнских почвообразующих пород  лесхоза представлены моренными суглинками и ленточными глинами, на которых и сформировался основной подзолистый тип почв. По гранулометрическому составу эти породы существенно различаются, на что указывают данные табл. 2.

Ленточные глины по гранулометрическому составу более однородны, более 80% в них составляют тонкодисперсные вторичные минералы. Они богаты элементами питания, что обусловлено высоким содержанием двух- и одновалентных оснований, а также полуторных оксидов железа и алюминия. Главным недостатком почвообразования на таких породах является их слабая водопроницаемость. Поэтому подзолистые почвы на таких почвообразующих породах более однообразны по своему генезису, и, как правило, мелкопрофильные.

Таблица 2 - Гранулометрический состав почвообразующих пород в Лисинском учебно-опытном лесхозе

Примечание: За 1975 г. показатели приведены по пяти почвенным образцам.          

Характерным признаком подзолистых почв на ленточных глинах является наличие подзолистого горизонта небольшой мощности с вкраплениями мелких рудяковых зерен и ортштейнов железа, что является результатом так называемого «псевдоглеевого» процесса. Этот процесс происходит из-за слабой водопроницаемости ленточных глин. Весной на них наблюдается застой верховодки, что вызывает восстановительные процессы железа, а в летом после понижения уровня грунтовых вод  в почве протекают уже  окислительные процессы, что  вызывает отложение железа в подзолистом горизонте.

На ленточных глинах формируются  модер-грубогумусные слабо- и среднеподзолистые почвы. Ряд почвенных разрезов, выполненных на ленточных глинах  с нормальным увлажнением, представлен на рис. 1.

Общим характерным признаком морфологического строения подзолистых почв на ленточных глинах  является маленькая мощность профиля, не превышающая 70 см. Также наблюдается активный процесс консервации органики на поверхности. Горизонт О (лесная подстилка), как правило,  превышает 5 см. Из-за слабой водопроницаемости подзолистый процесс замедлен, поэтому формируются слабо- и среднеподзолистые  почвы. Следует отметить активное накопление железа  не только в иллювиальном горизонте (В), но и в подзолистом (Е). Часто наблюдаются процессы оглеения.

Моренные суглинки по гранулометрическому составу более разнообразны. Содержание фракции физического песка  изменяется от 30% до 82%. Помимо этого встречаются гравий, камни. Водопроницаемость таких пород значительно выше по сравнению с ленточными глинами. Почвы подзолистого типа, формирующиеся на валунных суглинках, характеризуются большим разнообразием по всем генетическим горизонтам более мощного почвенного профиля (рис.2). Мощность профиля изменяется в пределах 90-115 см. Наблюдается  больший разброс консервации органики. Мощность горизонта О изменяется в пределах 3-8 см. Эти почвы отличаются от почв на ленточных глинах формированием более мощного гумусового горизонта А и особенно более мощным иллювиальным горизонтом В.

Несмотря на то, что ленточные глины имеют более высокие показатели по элементам питания (высокое потенциальное плодородие), подзолистые почвы на моренных суглинках более плодородны, чем почвы, сформировавшиеся на ленточных глинах (табл.3,4).

Подзолистые почвы на моренных суглинках имеют более высокое содержание гумуса, более низкие показатели гидролитической кислотности, и более высокую степень насыщенности основаниями. Помимо этого, более мощный профиль подзолистых почв на моренных суглинках позволяет  корням растений проникать в более глубокие слои почв, увеличивая объем почв для извлечения элементов питания.

По нашим исследованиям, на подзолистых почвах нормального увлажнения  условия места произрастания соответствуют I-II классам бонитета, которые формируются на моренных суглинках. На подзолистых почвах, сформировавшихся на ленточных глинах, условия места произрастания соответствуют II, а чаще всего III-IV классам бонитета.

Таблица 3 - Основные агрохимические свойства подзолистых почв на ленточных глинах

  Таблица 4  Основные агрохимические свойства подзолистых почв на моренных суглинках

Литература

1.    Благовидов Н.Л., Бурков Г.Д. Почвы Лисинского учебно-опытного лесхоза. Объяснительная записка к почвенной карте лесхоза. Кафедра почвоведения ЛТА. -Л., 1957.-52 с.

2.    Земляков Б.Ф., Яковлев С.А. Геологический очерк Лисинской лесной дачи. -Л., 1928.

Глубина, см  кв.195 р1  кв.1 р2       кв.2 р1      кв.2 р8      кв.195 р5  кв.197 р2  кв.196 р2 кв.203 р3

0     10     20     30     40     50   60     70     80     90     100     110

Рисунок 1 -  Профили подзолистых почв на ленточных глинах

Глубина, см  кв.12 р10  кв.13 р5     кв.12 р3    кв.12 р6   кв.195 р3  кв.203 р4  кв.198 р5    кв.83 р2

0     10     20     30     40     50   60     70     80     90     100     110     120 120

Рисунок 2- Профили подзолистых почв на моренных суглинках