Поиск

Общая схема сукцессий почв ветровальных западин
30.10.2015

В развитии почв ветровальных западин наблюдается три принципиальные стадии, которые несколько различны в мелких и глубоких западинах (рис. 53).
1. Стадия собственно ветровально усеченных почв - с момента выворота (0-момент) до 5-10-летних вывалов, пока на усеченной поверхности почвы не сформируется новый органогенный горизонт.
2. Стадия "болотно-подзолистых" почв - от 5-10 до 50-100-летних вывалов.
3. Стадия почв фонового подтипа с остаточными признаками ветровального усечения - преобладает в вывалах старше 100 лет. Эта стадия, в отличие от первых двух, не облигатна, а факультативна, она отсутствует в почвах глубоких западин и развивается в почвах мелких и неглубоких западин.
Почвы ветровальных западин с мелким усечением, до 10 см, быстрее зарастают, часто травянисто-кустарничковой растительностью. Они более теплые, менее влажные, отличаются повышенной микробиологической активностью. В них сохраняется большая часть элювиальных горизонтов. Быстрее образуется оторфованная подстилка (рис. 54А). Элювиальные горизонты слабее оглеиваются и обесструктуриваются. За 60-80 лет после вывала восстанавливаются основные фоновые характеристики их профилей и субпрофилей. Глинисто-иллювиальные горизонты слабее обогащаются илом и аморфными полуторными окислами. В профиле почв 30-50-летних западин начинают проявляться отчетливые признаки фонового почвообразования. В почвах западин старше 100 лет они, как правило, доминируют.

Общая схема сукцессий почв ветровальных западин

На развитие мелкоусеченных почв большое влияние оказывают общие размеры западины. Почвы небольших по площади мелких западин за 50-100 лет развиваются до состояния фонового подтипа. Мелкоусеченные почвы на периферии больших глубоких западин могут в течение сотен лет существенно отличаться от фоновой почвы.
Почвы с неглубоким усечением (10-20 см) зарастают медленнее и обычно сфагновыми мхами. Они менее теплые, более влажные. Отличаются пониженными значениями pH и ОВП. В них слабее возрастает активность микробиоты, а скорость разложения растительных остатков может резко падать.
В почвах с усечением 10-20 см сохраняется лишь средняя и/или нижняя часть элювиальных горизонтов. Они сильнее оглеиваются и обесструктуриваются. В первые 30-50 лет после вывала часто формируются элювиально-глеевые горизонты ELG. Во внутризападинных углублениях-котловинках могут формироваться даже почвы с профилем T-ELG(h)-ELBG-BtG-..., близкие болотным иловато-глеевым почвам (см. рис. 54Б).
В почвах с неглубоким усечением отчетливо выражено углубление элювиальных и элювиально-иллювиальных горизонтов. В них сильнее обезыливаются элювиальные горизонты - до 3% содержания ила. На 3-5% могут обогащаться илом глинисто-иллювиальные горизонты.
Общая схема сукцессий почв ветровальных западин
Общая схема сукцессий почв ветровальных западин

В почвах свежих западин часто наблюдается обогащение верхней части элювиальных горизонтов латерально привносимыми илом, тонкой пылью, подвижными формами железа и алюминия. Такое латеральное обогащение обычно нивелируется через несколько десятков лет, но в случае очень сильного заиливания (до 18% ила) его остаточные признаки могут сохраняться и в почвах старых западин.
Время перехода почв неглубоких западин в фоновые подтипы трудно поддается оценке. В больших западинах они и после 200 лет сохраняют несвойственные фону признаки: высокую оторфованность подстилки, сильную оглеенность элювиальной части профиля и поверхностное отбеливание. Почвы небольших западин старше 100 лет попадают под влияние коренных парцелл и приобретают "фоновое" строение профиля -переходят в 3-6-ю стадию ветровальной сукцессии.
Почвы с глубоким усечением (глубже 20 см) первые 30 лет находятся преимущественно в субаквальном состоянии. Их верхняя часть, включая горизонт B1, испытывает очень сильное оглеение (рис. 55). Поверхность почвы обычно обогащается тонкой пылью и илом - за счет их латерального привноса. Развивается профиль T-(EL)G-ELBG-BtG-B2t,gg -..., близкий болотной иловато-глеевой почве.
Общая схема сукцессий почв ветровальных западин

Спустя 30-50 лет после вывала постепенно ослабляется оглеение и нарастает глинистая дифференциация. Развивается профиль T-ELg-ELBg-B1t,g-..., близкий болотно-подзолистым почвам. Почвы с глубоким усечением этого возрастного интервала характеризуются очень сильной обесструктуренностью и очень сильно кислой реакцией среды. Максимально выражено опускание нижней границы элювиальных и элювиально-иллювиальных горизонтов. Может достигаться максимальная осветленность элювиальных горизонтов (КД-1). Важно отметить, что при усечении глубже элювиального горизонта он постепенно восстанавливается в старых западинах на материале исходно элювиально-иллювиальных и глинисто-иллювиальных горизонтов. Глинисто-иллювиальные горизонты сильно обогащаются илом, прежде всего, смектитом. Содержание каолинита в иле может падать не только относительно, но и абсолютно.
В глубокоусеченных почвах профиль болотно-подзолистых почв хорошо выражен и в западинах старше 200 лет. Вероятно, они сохраняют его вплоть до следующих ветровальных нарушений. Нами неоднократно наблюдались случаи повторного ветровала по западине предыдущего вывала.
Изложенная схема сукцессий наблюдается для почв всех трех исследованных биогеоценозов. Межбиогеоценотические различия отступают на второй план и проявляются главным образом в разной скорости прохождения отдельных стадий и подстадий, в степени развития маркирующих их признаков.
В почвах легкого гранулометрического состава западин ельника-черничника более заметно повышение температуры и общей микробиологической активности. Они отличаются слабее выраженным оглеением и более быстрым развитием (см. рис. 54, 55в). Быстро развиваются белесый подзолистый горизонт и субпрофиль альфегумусового подзола. В первые десятилетия после вывала в почвах преобладают процессы десегрегации железа - растворение конкреций. В последующем они сменяются процессами сегрегации. Такие почвы характеризуются наиболее сильным опусканием элювиального субпрофиля, которое может идти на 10-15 см в глубь исходного глинисто-иллювиального горизонта.
Почвы суглинистого состава ельников кислично-щитовниковых отличаются более резким нарастанием увлажнения и снижением ОВП, сильнее выраженным оглеением и относительно замедленным развитием (см. рис. 54, 55а, б). Формирующийся в молодых западинах субпрофиль глееватого слабо иллювиально-железистого подзола постепенно развивается в направлении "палевого" субпрофиля. В первые десятилетия в почвах интенсивно развивается сегрегация железа. В дальнейшем она сменяется преимущественным растворением конкреций. Углубление элювиального горизонта в почвах суглинистого состава выражено хуже и, как правило, ограничивается исходной, фоновой глубиной нижней границы элювиальноиллювиальных горизонтов.
Почвы на однородном тяжелом покровном суглинке западин "Кологривского леса" характеризуются преимущественно поверхностным оглеением при наибольшей глубине проникновения его в почвенный профиль. В них наблюдается наиболее глубокая пропитка потечным гумусом и фиксируется очень интересное явление формирования и развития не встречающихся в фоновой почве ярких зон глинисто-гумусового иллювиирования (см. рис. 54а).
Почвы на двучленных наносах западин Центрально-лесного заповедника отличаются более мощным, длительно сохраняющимся органогенным горизонтом и хорошо выраженным контактным оглеиванием-отбеливанием (см. рис. 54, 55б). Сильно обезыленный контактно-отбеленный горизонт формируется в первые же годы после вывала, достигает максимального развития в почвах 30-50-летних западин и затем начинает очень постепенно закрашиваться органо-железистыми соединениями.
В целом стадия болотно-подзолистых почв ветровальных западин характеризуется формированием мощного органогенного горизонта, сильной активизацией процессов оглеения, дезагрегации, образования кислого гумуса и трансформационно-элювиальных ЭПП.
Почвы ветровальных западин всех девяти вариантов рассмотренных хронорядов (три беогеоценоза и три ранга глубины усечения) имеют отчетливо выраженное углубление элювиальных горизонтов. Выраженность углубления хорошо согласуется с глубиной усечения и фоновыми биогеоценотическими условиями. В пределах одного биогеоценоза, в среднем, чем глубже усечение, тем сильнее углубление. По участкам исследования выраженность углубления возрастает с облегчением гранулометрического состава и упрощением педной организации фоновой почвы.
Стадия болотно-подзолистых почв является завершающей для большинства углубленно- и глубокоусеченных почв, а также значительной части неглубокоусеченных почв больших ветровальных западин. Другая часть неглубокоусеченных почв и почвы мелких западин очень постепенно переходят в фоновый подтип, сохраняя остаточные признаки повышенного гидроморфизма, оглеения и элювиированности.
Рассмотрев сукцессии почв ветровальных западин, можно сделать следующие обобщающие выводы:
- почвы всех исследованных ветровальных западин имеют две облигатные стадии развития - собственно ветровально-усеченных почв и своеобразных болотно-подзолистых почв ветровальных западин;
- основной причиной сукцессий почв ветровальных западин являются усечение почвенного профиля, формирование отрицательной формы микрорельефа и обусловленные ими изменения почвенных режимов;
- направление и характер стадий и подстадий почвенных сукцессий определяются прежде всего глубиной усечения;
- глубоко- и, частично, неглубокоусеченные почвы ветровальных западин обычно сохраняют отличия от фона на уровне типа вплоть до следующих ветровальных нарушений - остаются в стадии развития болотно-подзолистых почв ветровальных западин;
- мелко- и, частично, неглубокоусеченные почвы ветровальных западин достигают факультативной стадии почв фонового подтипа с остаточным оглеением, углублением нижней границы элювиальных горизонтов и их усиленной отмытостью;
- конкретная форма проявления и длительность стадий, подстадий, переходных этапов зависят от общих размеров западины (площади, глубины), выраженности внутризападинного нанорельефа, положения в нем исследуемых почв и условий фонового биогеоценоза.