Поиск

Факультативная стадия почв фонового подтипа старых ветровальных западин
30.10.2015

Почвы мелких ветровальных западин старше 100 лет, как правило, уже возвращаются в состояние, более близкое почвам фонового подтипа, чем болотно-подзолистым почвам. Они восстанавливают свойственное фону общее строение почвенного профиля (рис. 51), приобретают близкий фоновому характеру гумусового субпрофиля: О-ELA1-EL(f)(g), O-Al-AlEL-ELf или ОТ-ELAl-EL(g), приближаются к фоновым характеристикам основных горизонтов элювиальной части профиля: EL(f) ELf, EL(g)-B(h)f(g). Эти почвы характеризуются качественным снижением уровня оглеения: глееватые горизонты практически отсутствуют, замещаются оглеенпыми. Резко ослабевает выраженность контактного отбеливания. В почвах западин старше 200 лет различия с фоновыми почвами обычно еще более сглаживаются.

Факультативная стадия почв фонового подтипа старых ветровальных западин

В целом почвы мелких ветровальных западин этого возрастного интервала соответствуют новой, факультативной для почв ветровальных западин, стадии - почв фонового подтипа. При производственном картировании и даже научном исследовании лесных почв они, как правило, не отделяются от ненарушенных почв фона и вносят существенный вклад в варьирование их морфогенетических и лесорастительных показателей, создавая свою эволюционно-экологическую нишу во внутрибиогеоценотическом разнообразии таежного почвенного покрова. От модальных профилей коренных парцелл почвы фоновых подтипов старых ветровальных западин отличают следующие особенности: а) повышенный уровень гидроморфности подстилки и оглеения верхних минеральных горизонтов; б) большая мощность подстилки и/или горизонтов инситной аккумуляции гумуса; в) сохранение фрагментов поверхностной пропитки гумусом и альфегумусовыми соединениями; г) углубление и вогнутый с карманами характер нижней границы элювиальных горизонтов, их опускание в материал нижележащих наносов; д) наследование остаточных признаков усиленного поверхностного и/или контактного осветления и отбеливания; е) активное развитие пространственно (по вертикали и горизонтали) разделенных морфогенетических элементов элювиирования и иллювиирования в текстурно-глинистых горизонтах Bt, B(t).
Факультативная стадия почв фонового подтипа старых ветровальных западин

Мощность и глубина верхних почвенных горизонтов старых мелких ветровальных западин ельников кислично-щитовниковых, как правило, статистически не отличаются от средних параметров фоновых профилей (табл. 15). Исключение составляет поверхностный минеральный горизонт ELAl ельника кислично-щитовникового "Кологривского леса". В то же время дополнительный учет глубины ветровального усечения часто позволяет статистически фиксировать опускание нижней границы элювиальных и переходных элювиальных горизонтов. Субпрофили старых мелких ветровальных западин ельника-черничника выделяются статистически достоверной повышенной мощностью всех своих основных горизонтов.
Подробнее рассмотрим морфологическое строение почв фоновых подтипов старых мелких ветровальных западин на примере почвы ветровальной западины старше 200 лет ельника "Кологривского леса" из разреза 56а-85, обратив особое внимание на микроформологическую картину его вновь сформированных горизонтов ELAl(hf)(g) и EL(f)Bt/Bt. Разрез заложен на средней части склона северной экспозиции к р. Вонюх (87-й квартал, в 60 м от его южной просеки и в 350 м от юго-западного угла квартала). Напочвенный покров в месте заложения разреза состоял из сфагнума, щитовника, черники и кислицы.
ОТ 3-0 см. Влажная маломощная слабооторфованная подстилка.
ELA1(hf)(g) 0-8 см. Влажный оглеенный рыхлый плитчато-порошистый горизонт буровато-светло-серого цвета с белесыми, белесо-палевыми пятнами и затеками серого и темно-охристого цвета.
Горизонт имеет рыхло-слоеватое микросложение и комковидные микроfгрегаты. Пропитан органо-минеральной плазмой: в верхней части - преимущественно гумусового состава, в нижней - проявляется железистая составляющая. В среднем количестве встречаются растительные остатки 3-й степени разложения и черные конкреции: гомогенные, неправильной формы, диаметром около 0,5 мм и без ободков осветления. В нижней части количество растительных остатков резко уменьшается. По рыхлым зонам идет отбеливание поверхности агрегатов и пор на глубину до 0,1 мм.
ELf,1,(g) 8-21 см. Влажный оглеенный уплотненный легкосуглинистый горизонт плитчатой структуры и светло-палевого цвета с белесыми и белесо-палевыми пятнами. В небольшом количестве встречаются темно-бурые ортштейны. Переход заметный с неровной границей.
ELf,2 21-26 см. Увлажненный сильно уплотненный легкосуглинистый палевый горизонт плитчатой структуры с белесо-палевыми пятнами и буроватыми трансформированными фрагментами из материала горизонта Bt размером до 0,5-1 см. Переход ясный с довольно ровной границей.
ELfBt/Bt 26-31 см. Увлажненный плотный среднесуглинистый горизонт плит-чато-ореховатой структуры и неоднородной окраски. Состоит из небольших фрагментов облегченного гранулометрического состава светло-палевого цвета и светло-бурых заклинков из трансформированного материала горизонта Вl. Переход заметный со слабоволнистой границей.
Рассмотрим подробнее микроморфологическую картину осветленной клиновидной зоны элювиирования. В верхней ее части четко выделяются микрозоны двух видов: более рыхлые с участием фрагментов горизонта Bt(1); более плотные и осветленные с однородным пылеватым скелетом и микроконкрециями (2). В нижней части наряду с осветленной отбеленной зоной появляется прокрашенная микроагрегированная и интенсивно пропитанная иллювиально-глинистыми натеками с участием железа микрозона (3).
В микрозоне 1 активно разрушающиеся фрагменты горизонта Bt имеют фрагментарное микросложение и находятся внутри пылеватого осветленного материала. Прослеживается ряд по выраженности разрушения: от ореха размером 5-7 мм к мелким орехам и их фрагментам 1-3 мм 0,-5 мм → 0,2 мм → 0,05 мм. Сначала появляются очень тонкие трещины неправильной формы. Они заполняются пылеватым осветленным материалом и постепенно превращаются в сложную иерархическую систему трещин от 0,3-1 мм до 0,02-0,03 и даже 0,005 мм. Внедряющийся по трещинам пылеватый материал разделяет, дробит орехи и их фрагменты, "раскрывает” их перед почвенными растворами. Мелкие фрагменты сильнее осветлены, обезылены, пропитаны потечным гумусом и иногда железом. Они постепенно переходят в основную массу или превращаются в железисто-гумусовые конкреции. Трансформация орехов происходит быстрее в более рыхлых и открытых участках вблизи крупных пор. Внутри и вблизи слаботрансформированных орехов отмечаются единичные гумусово-глинистые натеки и папулы вертикальной ориентации толщиной по 0,3-0,4 мм. Они часто скорлупообразно расслоены. Во вмещающем материале встречаются редкие черные гомогенные микроконкреции диаметром 0,01-0,02 мм.
В микрозоне 2 преобладает компактно упакованный, осветленный до отбеленного крупнопылеватый скелет. Вблизи внедряющихся сильно трансформированных фрагментов Bt встречаются совершенно нехарактерные для окружающей массы зерна песка крупнее 0,1-0,2 мм. Очень мало глинистой и гумусово-глинистой плазмы с беспорядочно-волокнистыми чешуйками. Натеки отсутствуют. В среднем количестве встречаются черные и охристые гомогенные конкреции размером от 0,1 до 1 мм В средней части элювиального клина становится меньше фрагментов Bt. Их максимальные размеры уменьшаются до 0,5-1 мм. Фрагменты очень сильно фронтально проработаны и часто прокрашены гумусом, в меньшей степени - железом, до состояния черных или темно-бурых гомогенных конкреций. На 1 см2 приходится 5-6 конкреций крупнее 0,5 мм и 20-30 более мелких конкреций. Их прогумусированность лучше выражена в более рыхлых микрозонах. Вблизи вертикальных пор конкреции имеют ободки осветления.
В микрозоне 3 скелет практически не отличается от материала основного горизонта. Хорошо выражены ореховидные микроагрегаты размером от 0,4 до 1 мм. Глинистая плазма имеет струйчатое, параллельно- и перекрестно-волокнистое строение с участием чешуек. В порах крупнее 0,04 мм хорошо выражены глинистые и железисто-глинистые натеки, однородные и слоистые, толщиной до 0,4 мм, лучше выраженные на верхней поверхности педов. Как правило, глинистые натеки имеют резкую границу со своей подложкой, но могут в нее слегка вмываться. В узлах между микроагрегатами они дают скопления толщиной до 1 мм.
Микрозоны имеют ясную границу - 1-2 мм. Вблизи перехода в осветленной зоне появляются мелкие обесцвеченные папулы размером до 0,2 мм. В прокрашенной микрозоне отмечаются прогумусированные с поверхности глинистые натеки и размытые конкреции диаметром 2-5 мм, степень осветления которых обратно пропорциональна их диаметру.
Гор.В1t практически не отличается от фонового горизонта, имея более развитую систему кутан. Почва относится к фоновому подтипу палевоподзолистых почв, выделяясь повышенным гидроморфизмом и слабым оглеением верхних почвенных горизонтов.
Приведенное описание подтверждает отмеченные ранее особенности морфологии почв старых мелких ветровальных западин, общие для всех трех участков исследования. Микроморфологическая картина вновь образованных горизонтов элювиального субпрофиля выявляет основные механизмы их формирования и, прежде всего, процессы активной почвенной трансформации верхней части обогащенного глинистой плазмой текстурного горизонта и элювиально-иллювиального перераспределения его илистой фракции.
Выявляемые по морфологическим описаниям процессы трансформации текстурных глинистых горизонтов подтверждаются результатами гранулометрического, агрегатного анализа, исследованиями цветовых характеристик почв (рис. 52). Физико-химические параметры отражают сопряженную деградацию ППК Вновь образованные гумусово-аккумулятивные горизонты характеризуются фоновыми значениями содержания гумуса с повышенным содержанием в нем фульвокислот. Определяющую роль в развитии почв на этой стадии играет специфика фонового почвообразования. Поэтому проведем его краткий анализ по участкам исследования.
Факультативная стадия почв фонового подтипа старых ветровальных западин

В почвах старых мелких и неглубоких западин "Кологривского леса", относящихся к фоновому подтипу, аккумулятивно-элювиальный горизонт отличается от фонового аналога меньшим содержанием гумуса, преобладанием плитчатой структуры и высокой плотностью (см. рис. 52I) Палевый подзолистый горизонт обычно слегка оглеен, несколько осветлен и плотнее фонового. Он сильно подкислен и содержит меньше подвижного железа. В минералогическом составе его ила повышается относительное содержание каолинита. Глинисто-иллювиальный горизонт обогащен илом и тонкой пылью. В составе илистой фракции сильно повышено абсолютное и относительное содержание смектита, понижено относительное и абсолютное содержание каолинита и иллита.
Основные отличия палево-подзолистых почв старых ветровальных западин "Кологривского леса" от фоновых следующие: оглеение и значительное подкисление элювиальной части профиля; худшая выраженность аккумулятивно-элювиального горизонта; углубление элювиальных горизонтов и обеднение их илом, аморфными формами железа и алюминия, обогащенность глинисто-иллювиального горизонта илом за счет смектита.
В почвах старых ветровальных западин ельника-кисличника Центрально-лесного заповедника гумусово-аккумулятивные горизонты имеют повышенную в сравнении с фоновой почвой мощность и характеризуются высокой аккумуляцией гумуса - 4-8%. Палевые элювиальные горизонты слегка оглеены, содержат больше фульвокислот и аморфного алюминия, меньше - подвижного железа, чем в фоновой почве (см. рис. 52II, а). Их нижняя часть обычно находится в нижнем наносе и довольно часто отличается от верхней повышенным оглеением, слабой оструктуренностью, высокой плотностью и опесчаненностью, пониженным содержанием гумуса и аморфного железа. Могут сохраняться фрагменты контактно-осветленного горизонта. Глинисто-иллювиальные горизонты часто отличаются от фоновых аналогов лучшей выраженностью структуры, повышенной обогащенностью илом и аморфным алюминием.
К основным отличиям почв старых западин от фоновой следует отнести повышенную мощность гумусово-аккумулятивных горизонтов, некоторую оглеенность элювиальных горизонтов и опускание их нижней границы в моренный нанос, повышенную обогащенность глинисто-иллювиальных горизонтов илом. Различия с фоновой почвой лучше выражены в почвах неглубоких западин. Сопоставление почв ветровальных западин старше 100 и 200 лет выявляет определенные возрастные тенденции: уменьшение мощности гумусово-аккумулятивных горизонтов, дальнейшее развитие палевого подзолистого горизонта с повышенным содержанием в нем гумуса и аморфного железа и постепенное обеднение глинисто-иллювиального горизонта илом, подвижным алюминием и обменными катионами.
В почвах старых западин ельника-черничника уменьшается мощность оторфованной подстилки, ослабляется оглеение, очень хорошо выражен субпрофиль альфегумусового подзола (см. рис. 52II, б). Содержание гумуса и аморфных полуторных окислов в иллювиально-альфегумусовом горизонте достигает 2%. Нижние 10-15 см этого горизонта находятся в нижнем наносе и выделяются повышенной осветленностью, плотностью (на 0,2 г/см3), опесчаненностью, пониженным содержанием гумуса и подвижного железа. Глинисто-иллювиальные горизонты характеризуются повышенной обогащенностью илом и подвижным алюминием. Отличия от фоновой почвы возрастают с углублением западин и увеличением их площади. Сравнение почв западин старше 100 и 200 лет выявляет дальнейшее углубление белесого подзолистого горизонта, повышение степени дифференциации альфегумусового субпрофиля и обеднение глинисто-иллювиального горизонта илом и подвижным алюминием.
В целом можно констатировать, что почвы старых мелких и, частично, неглубоких западин достигают в послеветровальном развитии среднестатистических значений основных параметров фоновых подтипов. При этом они занимают свою эволюционно-экологическую нишу во внутриподтиповом разнообразии фоновых почв и, как правило, отличаются повышенным уровнем элювиированности почвенного профиля. В почвах с явным литологическим контактом их элювиальные по илу горизонты распространяются на нижние наносы. Сохраняющиеся и на этой стадии признаки повышенного гидроморфизма и оглеения, подкисления и повышенной фульватности гумуса позволяют говорить о сохраняющейся повышенной активности их основных почвообразовательных процессов.