Поиск

Стадия болотно-подзолистых почв свежих западин (0-10 лет)
30.10.2015

Болотно-подзолистые почвы развиваются в свежих ветровальных западинах всех вариантов глубин во всех исследованных биогеоценозах. Они имеют общие закономерности строения профиля, близкого по набору горизонтов приведенным в действующей классификации профилям болотно-подзолистых или даже болотных почв. Проведенные на участках Центрально-лесного заповедника статистические морфометрические исследования строения верхней части профиля почв свежих ветровальных западин показали достоверное отличие их от фоновых почв (табл. 11).
Подробнее рассмотрим морфологию верхних почвенных горизонтов на примере модального варианта неглубоких западин ельника кислично-щитовникового "Кологривского леса". Разрез № 49-85 был заложен в западине глубиной 18 см свежего вывала 5-10 лет, находящегося на средней части склона к ручью Вонюх (88-й квартал, в 50 м от северной просеки и 500 м от северо-восточного угла заказника) Сверху вниз залегают:
ОТ 3-0 см. Слабооторфованный очес под сфагновой подушкой.
ELG(h) 0-14 см С учетом глубины усечения нижняя граница горизонта проходит на глубине 31 см от фоновой поверхности. Мокрый, сильно уплотненный, практически бесструктурный и очень тиксотропный элювиально-глеевый горизонт легко переходит в вязко-текучее состояние. Сизые глеевые пятна составляют 60% площади его вертикального и горизонтального срезов Основная масса горизонта сильно обесцвечена, обезжелезнена, имеет компактное микросложение. Встречаются более рыхлые компактнофрагментарные участки с элементами слоеватости. Признаки агрегированности отсутствуют, за исключением разрушающихся агрегатов-орешков глинисто-иллювиального горизонта.
С поверхности горизонт сильно обогащен грубой органикой и пропитан потечным гумусом - вплоть до локального формирования потечно-гумусового глеевого горизонта мощностью до 10 см. Слабые натеки гумуса отмечены по всему горизонту. В среднем количестве отмечаются крупные (около 2 мм) гумусово-железистые конкреции, часто с диффузными краями и периферийным осветлением. Глинистая плазма представлена единичными обесцвеченными беспорядочно ориентированными чешуйками, единичными мелкими натеками с участием гумуса, небольшими обесцвеченными "ореолами" вокруг разрушающихся орешков материала горизонта B1t.
Переход заметный при слабоволнистой границе.

Стадия болотно-подзолистых почв свежих западин (0-10 лет)

ELBt,g(h) 14-25 см. С учетом глубины усечения нижняя граница проходит на глубине 42 см от поверхности фоновой почвы. Сырой, очень твердый, средне-и тяжелосуглинистый глееватый горизонт, локально достигающий глеевого состояния. Сизые пятна занимают примерно 40% площади вертикального среза и полностью покрывают поверхности очень хорошо выраженных сплошных глинистых кутан. Во внутризападинных понижениях создаются зоны интенсивного обогащения иллювиальной глиной, часто прокрашенной потечным гумусом до черноты.
Микросложение более компактное, чем в соответствующем горизонте фоновой почвы. Агрегаты первого порядка - орешки около 3 мм в диаметре -разбиты существенно более крупными, чем в фоне трещинами - до 0,1 мм. Их разрушение наиболее активно происходит в разрыхленных участках - вдоль крупных пор. Основная масса горизонта сильно обесцвечена и обезжелезнена. Наблюдаются редкие крупные черно-бурые конкреции. На микроуровне хорошо развиты глинистые обезжелезненные и гумусово-глинистые натеки. С увеличением размера пор их мощность возрастает от 0,01 до 0,2 мм. Среди старых глинистых натеков наблюдаются случаи аномальной ориентации.
Переход заметный при слабоволнистой границе.
В1t,(g) 25-48 см. Влажный до сырого очень твердый тяжелосуглинистый горизонт в состоянии от оглеенного до глееватого. Отличается от фонового аналога большим количеством глинистых кутан, которые покрыты в нем пленками оглеения.
На микроуровне отличия от фона значительно слабее, чем в вышележащих горизонтах. Очень много светло-бурой глинистой плазмы. Она обезжелезнена лишь локально и преимущественно частично. Обезжелезнение плазмы сопровождается формированием небольших (диаметров около 0,3 мм) округлых темно-бурых конкреций. Обесструктуривание на микроуровне практически не выражено. Натеки обычно слабо оличаются от фона. Современные -развитые слабее, чем в горизонте E1B. В крупных порах они развиты существенно хуже или даже вообще отсутствуют. Основная масса вокруг крупных вертикальных пор отличается поверхностной обезжелезненностью и некоторой обезглиненностью.
Нижележащие горизонты не отличаются от фоновых.
В целом почва наиболее близка к болотно-подзолистым подстилочным поверхностно-глеевым.
Морфологическое строение болотно-подзолистых почв свежих неглубоких ветровальных западин ельников ЦЛБГЗ повторяет в принципиальных чертах строение рассмотренного профиля. Поэтому сразу перейдем к сводному обсуждению морфологических характеристик болотно-подзолистых почв свежих неглубоких ветровальных западин трех участков исследования, краткая информация о которых приведена на рис. 33.
Стадия болотно-подзолистых почв свежих западин (0-10 лет)

К моменту формирования постоянного и сплошного органогенного горизонта (и переходу почвенной сукцессии к стадии болотно-подзолистых почв свежих ветровальных западин) верхние минеральные горизонты вплоть до горизонта ELB ветровально-усеченных почв сильно оглеиваются, частично обесструктуриваются и приобретают тиксотропность. Интенсивная тиксотропно-глеевая проработка материала сочетается с его более обильным, но медленным промыванием и четко диагностируемым осветлением.
Интенсивно осветляется усеченный элювиальный горизонт. Его поры и поверхности педов, как правило, теряют глинистые кутаны и основную часть органо-железистых натеков и оболочек. Распадаются сложные плитки. Активно образуются скелетаны и охристые макро- и микроконкреции. С поверхности начинается пропитка потечным гумусом. В незаросших внутризападинных углублениях-котловинках часто фиксируется боковой поверхностный привнос и вмывание внутрь почвенного профиля (вплоть до горизонта ELBt,g) тонкого органического и минерального материала.
В переходном элювиально-иллювиальном горизонте ELBt,g или IIELBg распадаются призмы и плитки, сохраняются только первичные ореховатые педы. Верхняя часть переходного горизонта начинает трансформироваться в элювиальный горизонт ELg, ELG, IIELg, IIELG, отличающийся от вышележащего горизонта повышенной твердостью, еще более сильно выраженными оглеением и дезагрегацией, максимальной в профиле отмытостью поверхности педов и минеральных зерен от глинистых, железистых и органоминеральных натеков. И в то же время в нижней части переходного горизонта на общем осветленном фоне резко возрастает выраженность глинистых кутан, появляются хорошо выраженные гумусово-глинистые натеки и железистые конкреции.
В унаследованном от фоновой почвы глинисто-иллювиальном горизонте B1t или IIВ1(t) в результате вывала начинают интенсивно оглеиваться трещины и поверхности педов. Частично распадаются сложные педы. Возрастает выраженность глинистых кутан. Встречаются гумусово-глинистые кутаны. В значительном количестве могут появляться железистые конкреции (см. рис. 33).
В почвах мелкоусеченных ветровальных западин переувлажнение, оглеение и обесструктуривание развиты слабее (см. рис. 32б). Основные послеветровальные трансформации ограничиваются элювиальной частью профиля. Глубокоусеченные почвы часто находятся в субаквальном состоянии. На их минеральной поверхности формируется органогенный горизонт, обогащенный минеральным материалом и напоминающий тонкий слой свежего сапропеля. Верхние минеральные горизонты, включая глинисто-иллювиальные, очень сильно оглеиваются и обесструктуриваются - вплоть до состояния глея (горизонт G).
Стадия болотно-подзолистых почв свежих западин (0-10 лет)

Аналитическая характеристика верхних минеральных горизонтов болотно-подзолистых почв свежих неглубоких ветровальных западин приводится на примере почв "Кологривского леса” по разрезу 47-85, который был заложен в 70 м от разреза 49-85 в аналогичных условиях и имеет близкое строение почвенного профиля (рис. 34I).
Анализ гранулометрического состава показал наличие в верхней части элювиального горизонта четко выраженной зоны обогащения илом и тонкой пылью - подгоризонт Gh. Она резко ограничена снизу не затронутой затеками гумуса нижней частью элювиального горизонта - подгоризонтом ELG, содержание тонкой пыли в котором аналогично фону, а днa - находится на нижнем пределе фонового варьирования. Ниже cреднефонового содержания ила и в переходном горизонте ELBt,g. Содержания всех гранулометрических фракций в горизонте B1t,g совпадают со среднестатистическими фоновыми с точностью до 1%. Внутритрещинный материал и материал зоны трещин оказался обеднен илом и в несколько меньшей степени физической глиной Ф5, что нашло отражение и в повышенных значениях дисперсности его глинистой фракции k.
Резкие изменения по сравнению с фоновой почвой претерпевает агрегатный состав (см. рис. 34I), что хорошо согласуется с результатами морфологических наблюдений. Четко морфологически фиксируемая дезагрегация элювиального горизонта отражается в более чем двукратном сокращении содержания фракций основного интервала макроагрегат от 0.25 до 10 мм и в снижении почти до нуля коэффициента агрегации нижней части горизонта. В меньшей степени, но также достаточно четко выражена на макроуровне дезагрегация переходного горизонта ELBt,g. Правда, он сохраняет основную часть своих микроагрегатов - коэффициент агрегации снижается не очень сильно.
Дезагрегация горизонта B1t,g затрагивает прежде всего сложные педы -крупнее 5 мм. Их содержание снижается почти на порядок. В то же время первичные педы преимущественно сохраняются: как и в фоновой почве, практически ничего не содержит фракция меньше 0,25 мм. Понижение интегрального показателя микроагрегирования - коэффициента агрегации, как и в случае переходного горизонта, выражено незначительно Следует отметить, что материал вертикальных зон хорошо выраженных трещин дезагрегирован в значительно большей степени, чем общая масса горизонта.
Серьезные изменения в результате вывала претерпевает почвенный поглощающий комплекс (ППК, см. рис. 34II). В элювиальном горизонте в два, а в подгоризонте Gh в четыре раза возрастает емкость ППК. Он переходит в насыщенное состояние. Заметно нейтрализуется реакция среды, особенно в нижней части горизонта - подгоризонте ELG. Сумма обменных катионов и степень насыщенности возрастают и в переходном горизонте ELBt,g. Внутритрещинный материал и материал вертикальных зон распространения трещин горизонта B1t,g характеризуется повышенной емкостью насыщенного ППК и нейтральной реакцией среды.
По содержанию валового гумуса (см. рис. 34II) резкие отличия от фоновой почвы прослеживаются вплоть до горизонта B1t,g. В элювиальном горизонте наблюдается превышение средних фоновых значений в 2,5-11 раз, в переходном и текстурно-глинистом горизонтах - в 2,5 раза. В верхней части элювиального горизонта ELGh - Gh и материале вертикальной зоны трещин горизонта B1t,g в 1,5-2 раза по сравнению с фоном возрастает содержание обменного калия (см. рис. 34II).
В большинстве верхних горизонтов "болотно-подзолистой" почвы 5-10-летней ветровальной западины существенно возрастает общее содержание подвижных минеральных компонентов, извлекаемых вытяжкой Тамма (см. рис. 34II). Исключение составляет находящийся в элювиальной части профиля подгоризонт ярко выраженного глея Gh, отличающийся отсутствием извлекаемого вытяжкой Тамма железа и сокращением содержания извлекаемых этим методом алюминия и кремнезема примерно на одну треть по сравнению с фоном. В составе вытяжки Тамма из образцов остальных горизонтов наблюдается 1,5-2-кратное превышение фонового содержания алюминия, 2-3-кратное железа при отсутствие достоверных изменений в содержании кремнезема. Максимальной обогащенностью выделяется верхняя часть элювиального горизонта ELGh и текстурно-глинистый горизонт B1t,g. В горизонте B1t,g наблюдается сложная картина внутригоризонтного распределения форм железа, извлекаемых вытяжкой Тамма. Материал вертикальных зон трещин в два раза обеднен подвижными формами железа по сравнению с общей массой горизонта, а внутритрещинный материал практически не отличается от последней.
По совокупности проанализированных характеристик почва разреза 47-85 более всего соответствует типу болотно-подзолистых почв, подтипу торфянисто-подзолистых поверхностно-глеевых почв. Однако она отличается от их модального профиля менее кислой реакцией среды и высокой насыщенностью основаниями поглощающего комплекса.
Принципиальная близость гранулометрического состава рассматриваемой и фоновой почв, залегание на небольшом расстоянии друг от друга в аналогичных условиях мезорельефа и окружающего биогеоценоза, известная статистическая представительность фоновой почвы позволяют, на наш взгляд, рассматривать приведенный профиль болотно-подзолистой почвы свежей ветровальной западины в составе возрастного ряда почв ветровальной сукцессии ельника кислично-щитовникового "Кологривского леса".
Аналитическая характеристика верхних минеральных горизонтов болотно-подзолистых почв свежих мелких ветровальных западин приводится на примере почв ельника кислично-щитовникового Центрально-лесного заповедника по разрезу 1-85, который был заложен в свежей (5 лет) ветровальной западине в верхней части среднедренированного склона (80-й квартал южного лесничества, в 30 м от его северной просеки и в 130 м от северо-восточного угла квартала). Морфология почвенного профиля близка ранее описанной почве разреза 2-85, заложенного на расстоянии около 300 м от данной точки и поэтому здесь не приводится. Отметим лишь основные отличия: несколько большую исходную мощность элювиального горизонта и сильнее выраженное заглубление его нижней части в материал моренного наноса; слабее выраженное переувлажнение и ограничение мощности оглеенной толщи элювиальной частью профиля, значительно меньшую мощность вновь образованного органогенного горизонта (см. рис. 34III).
Анализ отражательной способности выявил сохранение четкой цветовой дифференциации профиля на элювиальные и глинисто-текстурные горизонты буквально по всем цветовым параметрам. Элювиальные горизонты ELh.g-ELg, несмотря на отчетливо выраженное оглеение, порожнему характеризуются высоким интегральным отражением цветового диапазона волн и низкими значениями степени насыщенности цвета и коэффициента цветовой дифференциации Контраст с ними значений параметров цвета неоглеенного текстурно-глинистого горизонта B1(t) выражен сильнее, чем в фоновом профиле.
Содержание валового гумуса в верхнем, подповерхностном, минеральном горизонте ELh,g значительно выше, чем в подзолистом горизонте фона. В элювиальном горизонте ELg оно ниже фона, а в горизонте B1(t) выше, но в обоих случаях разница статистически не достоверна По сравнению с фоном, во всех горизонтах резко падает содержание подвижных форм железа, алюминия и кремнезема, извлекаемых вытяжкой Тамма: в элювиальном горизонте соответственно в 2, 4 и 2 раза; в текстурно-глинистом горизонте - в 3,5 и 3 раза. Почти в 2 раза, или на 4% надает в элювиальном горизонте EL содержание илистой фракции, тем самым усиливая при стабильном содержании ила в горизонте B1(t) общую глинисто-текстурную дифференциацию профиля (см. рис. 34III). Важно также отметить сильное переуплотнение элювиальной части профиля (до 1,6 г/см3) и появление в глинисто-текстурном горизонте значительных количеств железистых ортштейнов.
По совокупности проанализированных характеристик рассмотренная почва свежей мелкоусеченной ветровальной западины, как и предыдущая почва разреза 47-85 из неглубокой западины более всего соответствует типу болотно-подзолистых почв. Однако меньшая степень выраженности оглеения позволяет отнести ее к другому подтипу - подзолистых глееватых почв.
Поверхностный и временный характер переувлажнения сопровождается более сильным отбеливанием и обезыливанием элювиального горизонта, вымыванием из всего профиля и сегрегацией в ортштейны подвижных форм полуторных окислов, т е. четко видимой активизацией элювиально-глеевого макропроцесса. В отличие от почв с более глубоким ветровальным усечением, в данном случае послеветровальное оглеение уже в первые 5 лет после вывала сопровождается очевидным усилением разносторонней элювиальной дифференциации и степени общей элювиированности почвенного профиля.
Таким образом, почвы этой стадии отличаются: 1) наличием в профиле четких признаков недавнего ветровального усечения, локального рыхления, перемешивания и привнесения постороннего материала; 2) сравнительно малой мощностью активно формирующегося гидроморфного органогенного горизонта T или ОТ с резким переходом от органогенной к минеральной части профиля; 3) интенсивным развитием оглеения и обесструктуривания в верхних минеральных горизонтах вплоть до глинистоиллювиальных горизонтов Вt, B(t) с постепенной проработкой этими процессами поверхности педов и внутрипедной массы, начиная от высших к низшим уровням структурной организации. Болотно-подзолистые почвы развиваются в свежих ветровальных западинах всех вариантов глубин во всех исследованных биогеоценозах (см. рис. 32б-г). Они имеют общие закономерности строения профиля, близкого по набору горизонтов приведенным в существующей классификации профиля болотно-подзолистых (Т - EL(f)g - ELB(t)g - B1t,(g) - В2(t) - ...) или даже болотных почв (Т - (EL)G - ELBG - B(t)G - B2(t)(g) -...).