УДК 630*385

И на песках растут деревья

AND TREES GROW ON THE SANDS

Шурыгин С.Г.,  Денисенко Г.Д., Шурыгина М.С.

(Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, С-Петербург, РФ)

Shurygin S.G.,  Denisenko G.D.,  Shurygina M.S.

(St.Petersburg Forest Technical University under name of  S.M. Kirov, St. Pet., Russia)

В работе исследованы почвы террас левого берега, реки Волги и сосновые деревья, произрастающие на этих бедных почвах. Изучены корневые системы этих деревьев и приспособленность корневых систем к ветровой эрозии  и оползням.

The paper examines the soils of the terraces of the left bank, the Volga River and pine trees growing on these poor soils. The root systems of these trees and the adaptability of root systems to wind erosion and landslides have been studied.  

Ключевые слова:  террасы  реки Волги, корневые системы сосны, ветровая эрозия и оползни, пески

Key words: terraces of the Volga River, pine root systems, wind erosion and landslides, sands

Исследования выполнены на левом берегу реки Волги в 50 км ниже города Нижнего Новгорода по течению реки, в поселке Память Парижской Коммуны. По природно-ландшафтному районированию Нижегородской области эта территория относится к Волжско-Керженецкому низинному полесскому краю, представляющему собой полого-волнистую равнину, которую разнообразят лишь песчаные бугры, гряды и дюны. Высота над уровнем моря не превышает 115 м.

Территория исследования относится к зоне смешанных лесов с преобладанием хвойных лесов. Климат области в целом умеренно-континентальный, с холодной и многоснежной зимой, с коротким умеренно жарким летом, частыми осенними и весенними заморозками. По агроклиматическому районированию территория относится к умеренно-влажному подрайону с гидротермическим коэффициентом – 1,2. Количество осадков, выпадающих за период с температурами воздуха не ниже +10^о С, преобладает над количеством испаряющейся влаги за этот же период. Годовое количество осадков составляет 500–550 мм. Среднесуточная температура воздуха за год равна +3,5^о С.

В геологическом отношении исследуемая территория сложена породами четвертичной системы – древнеаллювиальными и аллювиальными отложениями реки Волги неоднородного механического состава [1]. Основными формами рельефа изучаемой территории являются пойма и надпойменные террасы рисунок 1. Рельеф пойм характеризуется мелкой бугристостью, промоинами, котловинами, занятыми озерами и болотами. Надпойменная терраса приподнята над поймой на 20–25 м и характеризуется хорошо выраженным дюнно-грядовым рельефом. Выделяется от одной до четырех песчаных гряд, ориентированных вдоль русла реки. Высота песчаных гряд находится в пределах 15–20 м. Далее по мере удаления от реки Волги, местность принимает спокойный ровный характер.

Рисунок 1 –  Боровая терраса реки Волги и произрастающие на ней сосны

На физико-химическую характеристику почв накладывает отпечаток почвообразующие и подстилающие породы, которые представлены древнеаллювиальными и современными аллювиальными отложениями, из которых песчаные и супесчаные отложения занимают 62 % общей площади, двучленные и слоистые отложения – 7 %. Суглинистые отложения  – 1 %. Современные аллювиальные отложения – 3 %, 27 % представлено торфами мощностью до 2 м.

Песчаные древнеаллювиальные отложения имеют рыхлое сложение, небольшое содержание илистых фракций от 0,8 до 5,6 %. Они характеризуются хорошей воздухо- и водопроницаемостью, низкой влагоемкостью, капиллярное поднятие у них не высокое. Несколько лучшими физическими свойствами обладают супесчаные отложения. Процент ила у них доходит до 14 %, они лучше удерживают в себе влагу и растворяют в ней питательные вещества. Древнеаллювиальные супеси и пески бедны питательными веществами.

Содержание подвижного фосфора у них низкое от «следов» до 5–8 мг на 100 г. почвы. Содержание обменного калия очень низкое (2–10 мг на 100 г. почвы) за некоторыми исключениями кислотность этих пород высокая (4,6–5,0), степень насыщенности основаниями в среднем равна 50–60 %, что говорит о низкой обеспеченности их ионами калия и магния. Ёмкость поглощения оснований у этих пород также не высокая (0,83–0,65 мг-экв на 100 г. почвы). Древнеаллювиальные суглинистые отложения имеют желтовато-бурую или коричневую окраску, хорошо выраженную оструктуренность, процент илистых фракций и крупной пыли у них колеблется в пределах 25–63 %.

Древнеаллювиальные суглинки и глины лучше обеспечены подвижным фосфором – от 2 до 25 мг на 100 г. почвы и обменным калием – 6-27 мг на 100 г. почвы. Сумма поглощенных оснований у них также значительно выше (2,8–30,3 мг-экв на 100 г. почвы), она обладает большой ёмкостью поглощения, степень насыщенности основаниями у них доходит до 96,5 %.

Рисунок 2 – Корневые системы сосны обыкновенной на боровой террасе реки Волги

Рисунок 3 – Почва дерново-луговая, аллювиальная, супесчаная на песках

Слоистые и двучленные отложения по своим физико-химическим свойствам занимают как бы промежуточное положение между супесчаными и суглинистыми отложениями.

Современные аллювиальные отложения связаны с деятельностью текущих вод рек. Для них характерна горизонтальная или косая слоистость, связанная с периодичностью наносов. Механический состав отдельных слоев различный, часто толщина этих отложений слагается из многократного чередования песков и суглинков, песков и супесей. Химическая и физическая характеристика их аналогична древнеаллювиальным отложениям. На химический состав грунтовых вод террас повлияло повышение уровня воды в Чебоксарском водохранилище [2, 3].

Почва на первой боровой террасе – дерново-луговая, аллювиальная, супесчаная на песках и супесях – рисунок 3. Материнская порода – пески и супеси начинается  на глубине около 5 см и имеет глубину до 15 метров.

Несмотря на бедность пойменных и террасных почв на них растет сосна обыкновенная высотой до 8 метров, Vа класса бонитета, IV класса возраста с кроной как «орлиное гнездо» (рисунок 1), встречаются ивы и осина. Эти древесные породы и травянистая растительность (вейник наземный, полынь, мать и мачеха, злаковые и т.д.) в свою очередь способствуют укреплению берегов, снижая влияние ветровой эрозию на песчаных почвах.

При ветровой эрозии и оползнях на террасах оголяются корни сосны, но деревья выживают и в таких экстремальных условиях, получают влагу и питательные вещества из почвы за счет выпадающих осадков и пыли. Корневые системы сосны на данных почвах имеют поверхностно-стержневую корневую систему (рисунок 2). Часто поверхностные корни сосны расположены параллельно склоновым террасам – это увеличивает вероятность перехвата дождевых и почвенных вод.

За счет поверхностно расположенных корней сосна обыкновенная перехватывает больше влаги при дождях и туманах, а за счет глубоких стержневых корней питается водой и растворенными в ней питательными веществами с большой глубины.

Список использованных источников

1. Абукина Н.О., Шурыгин С.Г., Шурыгина М.С. Воднофизические свойства пойменных и террасных почв левобережья реки Волги / В книге: Проблемы и состояние почв городских и лесных экосистем. Материалы II научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2023. С. 41-45.

2. Шурыгин С.Г. Влияние Чебоксарского водохранилища на прилегающий ландшафты  // Геология, геохимия и экология Северо-Запада России: Материалы I  международной научной конференции. СПб, 2005. С. 153-156.

3. Шурыгин С.Г. Денисенко Г.Д. Влияние повышения воды в реке Волге после строительства водохранилища на химический состав грунтовых вод прилегающих территорий // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2021. № 59. С. 105-108.