Почвообразование, почвенный покров и мелиорирование почв в южной и средней подзонах тайги северо-востока Русской равнины

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ, ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И МЕЛИОРИРОВАНИЕ ПОЧВ В ЮЖНОЙ И СРЕДНЕЙ ПОДЗОНАХ ТАЙГИ СЕВЕРО-ВОСТОКА РУССКОЙ РАВНИНЫ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведение, агрофизика

КАНЕВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

Киров - 2008

Работа выполнена в отделе почвоведения Института биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук.

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Забоева Ия Васильевна.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Донских Иван Николаевич,

доктор сельскохозяйственных наук Прокашев Алексей Михайлович,

доктор сельскохозяйственных наук Абашев Василий Дмитриевич.

Ведущая организация: ФГОУ ВПО "Пермская государственная сельскохозяйственная академия им. Д.Н. Прянишникова".

Защита состоится 16 октября 2008 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета ДМ 220.022.03 при ФГОУ ВПО "Вятская государственная сельскохозяйственная академия" по адресу: 610017 г. Киров, Октябрьский проспект, 133, аудитория Б-206, факс (8332) 54-86-33, E-mail: vsaa@insysnet.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вятской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан "___" сентября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент О.С. Кривошеина.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Переувлажнение преобладающих в подзонах южной и средней тайги дерново-подзолистых почв неразрывно связано с оглеением и оторфовыванием их. Взаимодействие оглеения и оподзоливания между собой вызывает до сих пор неоднозначную трактовку сути вышеуказанных процессов (Зайдельман, 2004; Зонн, 1994; Ярков, 1961; Яшин, Кауричев, 1996). Эти процессы в таежной зоне обуславливают широкий спектр взаимосвязанных педогенных мезо- и микропроцессов, диагностика которых затруднена. Недостаточность стационарных наблюдений за гидротермическими режимами в сопряженных на пашне и в лесу катенах почв, недооценка мерзлотных явлений, физических свойств почв затрудняли выявление параметров оглеенных почв, решение классификационных проблем, вопроса рационального использования земель в лесохозяйственных и сельскохозяйственных целях.

Цель работы: выявление параметров оглеения и оподзоливания в почвах северо-востока Русской равнины, раскрытие основных черт естественного и антропогенного теплового, водного и химического режимов почв, необходимость мелиораций.

Основные задачи включают:

- изучение влияния колебаний климата и элементов микро- и мезорельефа на морфологические, химические и гидротермические свойства дерново-подзолистых и подзолистых оглеенных почв в лесу и на пашне;

- режимные наблюдения за температурным, водным и химическим режимами в катенах дерново-подзолистых и агродерново-подзолистых новоосвоенных почв;

- выявление признаков качественной и количественной диагностики оглеения и оподзоливания в почвах на покровных суглинках, уточнение их соотношения в подзонах южной и средней тайги;

- оценка временной и пространственной трансформации водно-физических, химических и гидротермических свойств в катенах дерново-подзолистых и подзолистых почв после освоения и осушения в подзонах тайги;

- характеристика влияния оглеения, освоения и осушения на агрегатный состав почв, выявление ведущих агентов структурообразования в кислых почвах подзон южной и средней тайги, разработка рекомендаций по активизации агрегатообразования;

- изучение морфологии ортштейнов, их количества и химического состава в дерново-подзолистых и подзолистых неоглеенных и оглеенных почвах естественной и пахотной катен, выявление различий, обусловленных агрогенезом и оглеением;

- разработка эколого-мелиоративной группировки почв подзон южной и средней тайги с рекомендациями по их использованию.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые:

- Выявлены свойства дерново-подзолистых типичных, турбированных и оглеенных почв на покровных суглинках в северной части южной тайги.

- Исследованы гидротермические и химические режимы типичных, турбированных, глееватых и глеевых суглинистых почв; показано, что перераспределение влаги, мигрирующих элементов происходит главным образом в пределах элювиального горизонта латеральным путем.

- Оценены параметры оглеения дерново-подзолистых почв по их вариабельности в пространстве в различные по климатическим условиям годы.

- Установлены и статистически обоснованы количественные и качественные критерии степени оглеения дерново-подзолистых почв.

- Выявлена роль микро- и мезорельефа в формировании разнообразия физико-химических свойств суглинистых оглеенных почв южной и средней тайги Русской равнины; показаны особенности их деградации.

- Установлены изменчивость агрегирования под влиянием оглеения, освоения и осушения почв, ведущие факторы агрегатообразования в кислых почвах.

- Изучены физические и химические свойства темногумусово-глеевых почв, рассмотрены проблемы их освоения.

- Обоснована защитная геохимическая роль ортштейнов, обеспечивающих длительное существование лесных экосистем на суглинистых почвах.

- Разработана эколого-мелиоративная группировка суглинистых почв подзон южной и средней тайги с рекомендациями по их использованию.

Практическая значимость работы и реализация результатов. Результаты исследований использованы при составлении "Рекомендаций по мелиоративной группировке подзолистых почв", переданных в Институт "Комимелиоводпроект". Рекомендации даны для каждой группы почв в зависимости от экологических условий их формирования. Полученные данные по стабильности водно-физических свойств почв использованы при составлении экологических карт к Атласу Республики Коми, подготавливаемом Институтом биологии Коми НЦ УрО РАН. Разработанная мелиоративная группировка суглинистых почв может быть использована для обоснования проектных, прогнозных и мониторинговых решений. На основе предпринятых исследований составлены "Карта устойчивости почв к антропогенным физическим нарушениям", "Карта эрозионно-опасных земель".

Положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности изменения состава и свойств дерново-подзолистых почв Северо-Востока Русской равнины в катенах, параметры оглеения суглинистых почв различных местообитаний в пределах подзон южной и средней тайги при освоении, окультуривании и осушении.

2. Агрегатообразование в суглинистых почвах, устойчивость агрегатов.

3. Темногумусово-глеевые почвы тайги, проблемы их освоения.

4. Биогеохимическая и экологическая роль ортштейнов суглинистых почв.

5. Принципы агромелиоративной группировки суглинистых почв в подзонах тайги.

При написании диссертации использованы результаты многолетних комплексных исследований, выполненных лично, при непосредственном участии автора или под руководством автора.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены: на международных симпозиумах и конференциях: "II International Conference Cryopedology 97" (Syktyvkar, 1997), Symposium" Climate Change Effects on Northern Terrestrial and Freshwater Ecosistems Arcticum"(Rowaniemi, Finland, 1997), International Conference "Ecology of Taiga Forets" (Syktyvkar, 1998), "Seventh International Conference Permafrost" (Yellowknife, Canada, 1998): International Conference Soil Biogeography (Syktyvkar, 2002); на всесоюзных и всероссийских конференциях и совещаниях: делегатские съезды Российского общества почвоведов (Санкт-Петербург, 1995), Всероссийская конференция "Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения (Москва, 1998), научно-производственная конференция "Рациональное использование земельных ресурсов России" (Киров, 1993), II Международная школа-семинар "Экологические проблемы Севера" (Архангельск, 1992),"международная конференция "Поморье в Баренц регионе, 2000, 2001; "Экология северных территорий России, проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения" (Архангельск, 2002).

Объем и структура. Диссертационная работа изложена на 370 страницах машинописного текста, состоит из 10 глав, заключения, выводов, предложений производству, библиографии и включает 99 таблиц, 20 рисунков, 12 приложений. Список литературы содержит 358 источников. Автором опубликовано 56 печатных работ, из которых три монографии, семь статей в рецензируемых журналах, две статьи в зарубежных изданиях.

Диссертант выражает искреннюю благодарность всем, кто оказал содействие при выполнении данной работы и, прежде всего сотрудникам отдела почвоведения Института биологии, где были выполнены многие анализы и обсуждены результаты исследований. Автор искренне благодарен профессору, доктору с. -х. наук Забоевой И.В., определившей научное направление исследований, докторам с. -х. наук Безносикову В.А. и Хмелинину И.Н за научное редактирование рукописи монографий. Глубокую благодарность автор выражает профессору, доктору с. -х. наук Ф.Р. Зайдельману, принявшему участие в выборе Летского стационара.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Природные условия районов наблюдений.

Объекты и методы исследований. Климатические условия южной и средней подзон тайги определяют процессы оподзоливания и оглеения в почвах, развитых на покровных суглинках. В периоды неглубокого летнего увлажнения почв активизируется образование высоких концентраций агрессивных перегнойных кислот, непосредственно и длительно контактирующих с минералами. Эти процессы более продолжительны и действенны в подзоне южной тайги. Весной и осенью почвы переувлажнены, и в них появляются признаки поверхностного оглеения почв. Резкие колебания температур в зимний и летний периоды, глубины промерзания и увлажнения почв неоднозначно влияют на процессы переувлажнения почв в различных частях катены, нивелируя подзональные различия в годы с теплыми летними периодами. Обилие пологих и покатых склонов на территории Северных Увалов ограничивает развитие оглеенных почв, избыток воды скатывается в близлежащие ложбины и ручьи. Выположенность Вычегодской равнины способствует активному переувлажнению на плакорах и в шлейфово-ложбинной части катен. Плитчатость, преобладание крупной пыли, пористость и агрегированность покровных образований способствуют развитию в них латеральных и просадочных процессов. Уменьшение в них содержания физической глины, оксидов железа, алюминия и магния в подзоне средней тайги, по сравнению с южной, способствует более глубокому оподзоливанию в почвах средней тайги. Древесная растительность активно противодействует деградационным процессам в почвах, способствуя накоплению питательных элементов в подстилке и грубогумусовом горизонте. Одновременно продукты деструкции опада вызы-вают оподзоливание и деградацию части минеральной массы. Локальные турбации под воздействием сильных ветров нарушают естественный ход эволюции, обогащают верхние горизонты почв илом и гидроксидами, тем самым противодействуют обезыливанию элювиального горизонта; в ложбинах они препятствуют торфонакоплению и заболачиванию лесов.

Объекты стационарных наблюдений находятся на территории Республики Коми. Летский стационар расположен в южнотаежной подзоне (Забоева, 1975; Забоева, Рубцов, 1985) и состоит из трех основных участков. Гидротермические и химические наблюдения на них проводили в течение 1986-1990 гг. Первый участок расположен на склоне увала юго-западной экспозиции в еловом лесу, в 1200 м к северу от д. Крутотыла. Площадь его 1,2 га, координаты 5938 северной широты (с. ш.), 49 22восточной долготы (в. д.). Высота над уровнем моря около 183 м. Длина склона - 140 м, уклоны его не превышают 0,02. На покровных пылеватых суглинках участка формируются дерново-подзолистые почвы от неоглеенной до глеевой. Пахотный участок освоен из-под леса в 1986 г., площадь его 1,9 га, расположен на том же увале, что и лесной. Здесь катена почв сформировалась на склоне длиной около 120 м, с уклонами 0,02-0,03. Старопахотный участок расположен в 100 м к северу от д. Крутотыла на пологом склоне увала северной экспозиции длиною около 350 м. Координаты его 59 38 с. ш. и 49 21 в. д., площадь 4,6 га. Микрорельеф склона плоскогривисто-ложбинный, вершины увала - мелкозападинный. Покровные суглинки сменяются с глубины 2 м моренными отложениями. Осенью 1987 г. на новоосвоенном и старопахотном участках заложен дренаж из пластмассовых труб на глубину 1-1,1 м, расстояния между дренами 14-16 м. На участке возделывали овсяницу, ежу, тимофеевку. На дополнительных участках изучали свойства почв западин и гумусово-глеевой почвы.

Дырносский стационар (средняя тайга) с координатами 6139' с. ш., 5045'в. д. расположен в 2,5 км западнее Сыктывкара. Режимные наблюдения на нем проводили в течение 1992-2002 гг. Он состоит из двух частей: леса и пашни, освоенной в 1967-1968 гг. Абсолютная высота его составляет 149 м. Плакорная часть осложнена микроповышениями высотой от 40 до 110 см над уровнем депрессий. Протяженность склонов - 200-300 м, перепад высот - 17 м. Растительность представлена еловым лесом III - IV класса бонитета с примесью березы, осины с мелкотравно-моховым напочвенным покровом. Пашня занята многолетними травами. Почвенный покров достаточно разнообразный на плакоре и более однотипный в склоновой части.

Методы исследований сравнительно-аналитический, стационарный и сравнительно-географическй. Дерново-подзолистые оглеенные почвы изучали в траншеях длиной 5-20 м, глубиной 1-1,8 м. Водно-физические свойства почв определяли стандартными методами (Принципы…,1976). Температуру почвы на глубинах 5, 10, 15, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 160 и 200 см определяли в трех-пятикратной повторности с помощью прибора ТЭТ-2 ежедекадно в теплый период. Влажность в слоях почвы с интервалом 10 см и менее определяли через 7-12 дней термостатно-весовым методом. Повторности определений: восьмикратная в слое 0-30, пятикратная в слое 30-50 и трехкратная глубже 50 см. В свежеотобранных образцах, приготовленных из 6 индивидуальных проб, определяли железо в однонормальной сернокислой вытяжке (Веригина, 1953). Агрегаты и конкреции почвенной массы изучали в пятикратной повторности. Фракции конкреций выделяли на ситах диаметром отверстий 5, 3, 1 и 0.5 мм. Анализы проводили стандартными методами (Аринушкина, 1970). Названия почв приведены в сооответствии с "Классификацией... почв России" (2004).

Глава 2. Дерново-подзолистые почвы южной подзоны тайги. Представлены традиционные общие характеристики почв: гранулометрический и валовой состав, а также физико-химические свойства. Более полные сведения о почвах имеются в соответствующих публикациях (Почвы…, 1989; Канев, 2002; Канев, Мокиев, 2004). Показано, что на покровных суглинках пла-коров и склонов северной части южной подзоны тайги под покровом ельников разного типа формируются дерново-подзолистые типичные и турбированные среднесуглинистые почвы, характеризующиеся значительным разнообразием морфогенетических признаков. В шлейфах склонов развиваются глееватые почвы с меньшей мощностью дернового и элювиального горизонтов. Глеевые тяжелосуглинистые почвы, приуроченные к ложбинам, характеризуются обилием ржавосизых пятен и полос в верхней части профиля; образованием охристого глеевого горизонта мощностью 9-14 см, опусканием нижней границы элювиально-глеевого горизонта до 33 см, элювиальной толщи до 46 см, уменьшением плотности горизонтов. Элювиальный процесс сопровождается выносом магния, железа, фосфора, алюминия и кальция из верхних слоев почвы. В глеевых почвах ослаблено элювиирование железа и алюминия: привнос их с латеральным стоком со склонов уравновешивает вынос из верхней толщи. Глееобразование активизирует вынос кальция и натрия. Усиление кислотной агрессии в них приводит к увеличению обменной и гидролитической кислотности, емкости поглощения, содержания аморфных форм алюминия и железа. Общие запасы гумуса в слое 0-30 см неоглеенных, глееватых и глеевых почв составляют 31, 35 и 70-71 т/га соответственно. В составе гумуса неоглеенных почв преобладают фульвокислоты. Отношение Cгк:Cфк наиболее высокое в дерновом горизонте - 0,84, в горизонте BEL оно падает до 0,22. Заметную роль в составе гумуса играют бурые гуминовые кислоты, связанные с полуторными оксидами. Фракция 2, связанная с кальцием, составляет в горизонте AY неоглеенной почвы около 6,5 %, а в гумусовом горизонте глеевой почвы - 43 % от суммы Сгк. Максимум фракции 1а ФК в глеевой почве спускается в среднюю часть элювиального горизонта.

Глава 3. Гидротермические и химические режимы почв. Получены данные температурного режима в холодный и сравнительно влажный 1987 г., теплый и засушливый 1988 г. и теплый, и близкий по осадкам к среднемноголетнему 1989 г. Температурный режим дерново-подзолистых почв сезоннопромерзающий умеренно холодный. Почвы в 1987, 1988 и 1989 гг. промерзали до глубины 55, 20 и 10 см, оттаивали полностью 10-11, 4 и 2 мая соответственно. Глеевые почвы оттаивали на 5-6 дней позже, хотя глубина промерзания в них по вышеуказанным годам была меньше (30, 20 и 0 см). Тепловой режим почв катены мы характеризуем показателем контрастности температур (ПКТ) - отношением среднеарифметической выборки температур за теплый период на глубине 20 см к аналогичному показателю на глубине 160 см. ПКТ почв плакора, склона и шлейфа склона в 1987 г. составил 1,94, 1,78 и 1,34, а почв плакора, склона, шлейфа склона и ложбины в 1988 г. - 1,83, 1,97, 1,89 и 1,97 соответственно. Для сравнительной оценки неоглеенных и оглеенных почв по гидротермическим условиям мы использовали показатель устойчивости температур (ПУТ) и показатель устойчивости увлажнения (ПУУ), которые определяли по формуле:

ПУТ = 1 - V,

где V - коэффициент вариации температур или влагозапасов на характеризуемых глубинах. Теплообеспеченность почв на глубине 20 см сильно варьирует по летним месяцам. Она не устойчива в мае, в меньшей степени - в сентябре. Почвы устойчиво обеспечены теплом в июне и июле (ПУТ = 0,71-0,78) и августе (ПУТ = 0,83-0,88). В глееватых почвах ПУТ колеблется от 0,40 до 0,70, в глеевых - от 0,19 до 0,27.

Водный режим дерново-подзолистых почв. Наблюдения охватили нисходящую ветвь многолетнего влажного периода. Максимальное количество осадков было в 1985 г., постепенно снижаясь вплоть до 1987 г., оно достигло минимума в 1988 г. В типичных и турбированных почвах плакора и склона в условиях влажного года (1987) доминирует избыточное увлажнение в дерновом и элювиальном горизонтах. На склоне наблюдается боковое перетекание влаги внутри элювиального горизонта по уклону: боковые коэффициенты фильтрации (около 21 м/сут) почв в лесу на порядок выше, чем вертикальные. В 1988 г. динамика влажности во всех горизонтах профиля плакорных и склоновых почв была сходной: для развития древесной растительности влаги было достаточно в средней и нижней частях почвы. Временные колебания влажности в глееватых почвах максимальны в их верхней части: глубже 30 см изменчивость ее за теплый период значимо уменьшается. Водный режим глееватых почв в 1989 г. был оптимальным почти в течение всего теплого периода. Глеевые почвы отличаются от рассмотренных выше почв повышенной влажностью по всему профилю и во все сроки наблюдений. Верхние горизонты их часто залиты водой. По элювиальному горизонту происходит латеральный сток верховодки. В последующие годы (1988, 1989) они были переувлажнены до первых чисел июля и до середины июня соответственно. В метровом слое в ряду почв: неоглеенные, слабооглеенные, глееватые и глеевые ПУУ равен соответственно: в мае - 0,92, 0,91, 0,71 и 0,94; в июне - 0,88, 0,83, 0,71 и 0,94; в июле - 0,89, 0,86, 0,90 и 0,87; в августе - 0,89, 0,85, 0,91 и 0,76; в сентябре - 0,90, 0,88, 0,77 и 0,97. В многолетнем цикле наиболее неустойчиво увлажнение в слое 0-20 см, особенно в глеевых почвах. Увлажнение в лесу за май - сентябрь стабилизируется на глубине 20-50 см, где ПУУ почв всей катены колеблется от 0,73 до 0,95.

Колебания содержания кислоторастворимого железа в пространстве максимальны в дерновом горизонте и в верхней части текстурной толщи (40-50 см) почв плакора и склона. Снижение вариабельности подвижного железа (V = 24-28 %) наблюдается в элювиальном горизонте. Максимальные величины содержания подвижных оксидов железа наблюдаются в органогенных горизонтах, они постепенно увеличиваются от неоглеенной почвы плакора (0,67 % от массы почвы) до глеевой почвы ложбины (1,96 %). Параметры оксидов железа во всех почвах катены снижаются с глубиной. Изменчивость содержания подвижного железа во времени увеличивается в иллювиальном горизонте почв плакора и ложбины. Содержание подвижного железа в элювиальных горизонтах почв склона увеличивается в конце июня - июле влажных годов, в целом оно почти в 2 раза меньше, чем в глеевых почвах. В засушливые годы в почвах плакора и склона показатели подвижного железа немного увеличиваются летом за счет активизации биохимических процессов в почве. По параметрам динамики подвижного железа выделяются глеевые почвы. В гумусовом горизонте их в апреле 1987 г. зафиксировано очень высокое (4,8 % от массы) количество подвижного железа. В дальнейшем в них содержание кислоторастворимого железа относительно снижается во всех горизонтах до середины лета и снова повышается до 1,58-1,63 % в сентябре. В 1988-1990 гг. содержание подвижного железа в горизонте ELg увеличилось до 1,51-1,93 % в начале августа. Сезонные колебания содержания подвижного железа максимальны в элювиальных горизонтах слабооглеенных и глеевых почв во влажные годы, содержание его коррелирует с влажностью и температурой почвы.

Глава 4. Агродерново-подзолистые почвы подзоны южной тайги. Обобщены результаты многолетних стационарных исследований свойств новоосвоенных и старопахотных почв. Установлены пространственные и временные изменения морфологии и физико-химических свойств агропочв, своеобразие развития педогенеза в почвах плакора, активизация оглеения в них. За 16 лет использования почв в агроценозах сформировался гумусированный агрегированный слой мощностью 18-20 см с редкими бурыми пятнами и ортштейнами, сократилась мощность элювиального горизонта, слоисто-листоватая структура горизонта EL лесных почв сменилась более плотной глыбисто-пластинчатой. В почве верхней части склона на фоне образования гумусиро-ванного горизонта увеличились параметры горизонта EL. В верхних горизонтах глееватой почвы под злаково-осоковым лугом усилились признаки оглеения. В глеевой почве, напротив, активизировались окислительные процессы, уменьшилась сизоватость горизонтов. В результате длительного (110 лет) использования почв в агроценозах сформировался однородный по цвету и структуре пахотный слой мощностью 25-30 см. Профиль почв в сравнении с лесными стал менее контрастным по цвету и структуре. В старопахотных почвах уменьшается интенсивность выноса ила и большинства оксидов, за исключением железа, фосфора и марганца, сокращается толща элювиирования основных элементов. В почвах плакоров, напротив, она расширяется. Характер распределения ила и оксидов в почвах пашни приобретает элювиально-иллювиальный характер, наиболее ясно выраженный в оглеенных почвах склона. Пахотные горизонты уплотнены до 1,38-1,56 г/ см ³, в них уменьшаются пористость и боковая водопроницаемость. Усиление оглеения в пахотных почвах приводит к ослаблению элювиальных процессов в верхних горизонтах (рис. 1, А), накоплению фосфора в поверхностных слоях и выравниванию химического состава по профилю почвы. Среднемноголетний слой промерзания в пахотных почвах выделяется повышенным содержанием крупной пыли и хорошо диагностируется уменьшением отношения ила к крупной пыли: оно обычно меньше 0,3 (рис. 1, Б).

Длительное использование почв в агроценозах вызвало увеличение запасов гумуса во всем их ряду и выравнивание содержания гумуса по профилю и по всей катене. Осушение привело к усилению линейной гетерогенности пахотного слоя вдоль дренажных линий за счет фрагментов иллювия, к уменьшению содержания гумуса в пахотных слоях наблюдаемой катены и увеличению контрастности его в пределах отдельных контуров почв.

Рис. 1. Профильное распределение ила (А) и отношение ила к крупной пыли (Б) в почвах Летского стационара: 1 - неоглеенной плакора; 2 - слабооглеенной склона; 3 - глееватой; 4 - глеевой

Валовое содержание химических элементов в старопахотных почвах характеризуется сложным распределением оксидов по их профилю в зависимости от местоположения почвы в катене. В типичных почвах плакора наблюдается более интенсивный вынос их из пахотного и подпахотного горизонтов. Распределение типоморфных оксидов в профиле почвы приобретает почти элювиальный характер (рис. 2). Величины элювиально-аккумулятивных коэффициентов (ЭАК) кальция по всему профилю отрицательные, за исключением поверхностного слоя, она варьирует в пределах катены от -0,08 до -0,44. Натрий и калий не элювиируют по профилю.

Влияние осушения в почвах западин проявилось только во влажном 1998 г., когда в значительной мере ослабла сизоватость в их профиле. По мере усиления переувлажнения и "старения" западин наблюдается увеличение максимального содержания ила в текстурной толще и приближение его к поверхности, заиливание пахотного слоя за счет бокового поступления суспензионного материала в весеннее время. Наблюдается незначительный вынос или накопление их в верхней части профиля почв западин.

Рис. 2. Кривые частных ЭАК оксидов по профилям агродерново-подзолистых почв Летского стационара: 1 - неоглеенной плакора; 2 - слабооглеенной склона; 3 - глееватой склона; 4 - глеевой шлейфа склона

Ясно выраженный элювиально-аккумулятивный тип распределения в почвах западин характерен для оксидов железа, магния и алюминия (рис. 3), в них происходит интенсивное выветривание минералов, содержащих железо, мобилизация освободившегося из минералов железа и перераспределение в пределах профиля. Значительное накопление фосфора наблюдается в глеевой почве.

Рис. 3. Кривые частных ЭАК оксидов в профилях почв западин Летского стационара: 1 - глееватая; 2 - новоосвоенная глееватая; 3 - глеевая

Известкование в 1995 и 2001 гг. не повлияло на формы кислотности в средней и нижней части профиля почвы. В глеевой почве ложбины кислотность пахотного слоя по годам наблюдений колебалась в зависимости от погодных условий лета, повышение рH наблюдали только в 1999 г. Максимальное подкисление в пахотном горизонте наблюдали в июле 1998 г. и августе 1999 г., когда почва имела влажность от 19 до 25 % от полной влагоемкости.

Содержание гумуса в пахотном горизонте значительно уступает почвам лесной катены. Потери гумуса особенно велики в верхних позициях катены, где значительная часть органического вещества была сгребена в валы на краю леса. Количество гумуса увеличилось в почве ложбины. Общие запасы органического углерода в верхних 20- и 50-сантиметровых слоях глеевой почвы на раскорчевке составили 56 и 129 т/га соответственно, тогда как на аналогичной позиции в лесу они не превышают 38 и 87 т/га. Органическое вещество в ложбину попало в результате смыва почвы с верхних позиций катены. В 2003 г. стабилизировалось содержание гумуса в пахотном слое почв плакора, склона, шлейфа склона и ложбины на уровне 3,93, 2,90, 4,89 и 3,46-4,37 % соответственно. Органические вещества аккумулировались в почве шлейфа склона, где смыкаются поверхностный и внутрипочвенный боковые стоки. В слое 0-25 см типичной почвы плакора, склона, глееватой склона и глеевой шлейфа склона содержится 48, 45, 50 и 67 т/га углерода, а в полуметровой толще плакора и склона - 65-69 т/га углерода соответственно. В почвах леса содержание углерода составляет всего 33-46 т/га. Запасы углерода в верхней полуметровой толще глееватых почв уменьшаются до 52-53 т/га, они увеличиваются в глеевых почвах пашни до 91 т/га. В последних уменьшаются запасы углерода в слое 50-100 см до 15 т/га, тогда как на аналогичной глубине почв плакора они составляют около 29 т/га. Содержание гумуса в пахотных горизонтах наблюдаемых почв снизилось до 2,0 % в 1994 г., а в глеевой почве местами до 1,9 %. Запасы углерода в пахотном и верхнем полуметровом слоях почв западин составляют 37 и 56 т/га соответственно.

В пахотных почвах почти на месяц сокращается период промерзания в сравнении с лесными, активные температуры проникают на 0.8-0.9 м глубже. Температуры почвы наиболее стабильны в июне, июле и в сентябре, они варьируют меньше, чем в мае. На глубине 0.2 м разница в температуре между пашней и лесом в июне 1988 г. составила +6,9 С, июле - +6,2 С, в августе - +2 С. В 1987 г. в течение почти 108 дней температура в верхнем метровом слое почвы превышала +10 С, активные температуры проникали до глубины 200 см почти на 30 дней. На плакоре и в верхней части склона 10-градусная температура на глубине 20 см установилась в конце мая. Температуры выше +10 С на глубине 160 см наблюдали на 10-11 дней раньше, чем в почве плакора. Теплообеспеченность в глееватой и глеевой почвах была хуже, чем в почвах плакора и склона. В 1988 г. температуры выше +15 С проникали до глубины 100-120 см, активные температуры достигали 2 м. Наиболее теплыми среди всего ряда почв катены оказались почвы склона юго-западной экспозиции, получающие больше прямой радиации солнца.

После проведения корчевальных работ в почвах катены наблюдалось значительное повышение увлажненности верхних слоев почвы. Увлажненность почв (УП) за май - сентябрь увеличилась в сравнении с почвами леса на плакоре на 52 дня, на шлейфе склона - на 65 дней. В почвах склона и ложбины изменения УП незначительны. Освоение почв плакора сопровождается увеличением контрастности водного режима их: колебания УП за май - сентябрь по годам в слое 0-20 см почв пашни и леса составляют 4-110 и 13-58 соответственно (табл. 1). В почве верхней части склона верховодка в разрыхленном верхнем слое наблюдалась до 1 июня, а нижняя часть профиля была переувлажнена в течение всего летнего периода. Незначительное кратковременное иссушение в почве шлейфа склона произошло в конце июня. В 1988, 1989 гг. динамика влажности почв вершины увала и склона была почти сходной. В сохранившемся элювиальном горизонте почв склона в мае 1988 г. накапливалась влага в пределах ПВ. Почвы ложбины в 1988 и 1989 гг. были переувлажнены соответственно до конца мая и средины июня. Влияние дренажной сети на нижележащую часть профиля почвы сказалось только в августе 1989 г. В шлейфе склона дрены не справляются с отводом избытка поверхностных и внутрипочвенных вод, стекающих со склона.

Таблица 1. Показатели УП по годам в слое 0-20 см почв Летского стационара

Параметры колебаний содержания подвижных форм железа по видам осушенных почв, в сравнении с почвами леса, в целом уменьшаются, что свидетельствует об уменьшении кругооборота железа. Но основные закономерности динамики железа, установленные для почв в лесу, сохраняются в новоосвоенных почвах.

Глава 5. Подзолистые почвы подзоны средней тайги.

В подзоне средней тайги увеличивается роль оглеения и сезонной мерзлоты в формировании разнообразных профилей преобладающих здесь подзолистых почв. По выраженности элювиального горизонта под подстилкой и вложенного иллювиально-железистого горизонта почвы грив приобретают черты подзолов, формирующихся на песках и супесях. Вынос ила в профиле их достигает 89 %, физической глины - 59 %, верхние горизонты обеднены магнием, железом и алюминием и обогащены кремнием. Молекулярные отношения основных оксидов в почвах средней и южной подзон тайги значительно отличаются, хотя химический состав исходных пород различается только по молекулярному отно-шению кремнезема к железу: 35,9-42,6 в средней тайге и 30,1-33,5 в южной. Молекулярные отношения в грубогумусовых и элювиальных горизонтах подзолистых почв свидетельствуют об активизации оглеения и даже элювиирования в них. Последнее особенно заметно в глееватых почвах, где в условиях промывного водного режима расширяется отношение SiO2:Al2O3 до 17,2 против 14,0 в аналогичных почвах южной тайги. В них варьирует мощность элювиального горизонта от 11 до 42 см. В подзолисто-глеевых почвах увеличивается мощность торфяного слоя до 6-9 см; развиваются горизонты: глеевый охристый и элювиально-глеевый с различной интенсивностью оржавления и сизоватости; накапливаются ил и физическая глина в гумусовом оглеенном и глеевом охристом горизонтах; уменьшаются плотности глеевого охристого и элювиально-глеевого горизонтов до 0,86 и 1,19 г/см 3. В торфяном слое накапливаются валовые: Fe2O3, P2O5, MgO, K2O, TiO2 и сера, образуются сульфиды железа, титана и других тяжелых металлов; в светло-гумусовом оглеенном горизонте накапливаются валовые фосфор и калий. В торфяном горизонте его в 7,2 раза, а в элювиально-глеевом - в 1,5 раза больше, чем в соответствующих горизонтах на гриве. С боковым стоком воды железо постепенно переходит в микродепрессии и здесь подвергается элювиально-иллювиальному перераспределению в профиле почвы или, как в глеевой почве, выключению его из геохимического круговорота путем образования пиритовых аккумуляций в крайне кислом торфяном слое (pH = 2,8). В глеевых почвах увеличиваются параметры обменной и гидролитической кислотности в торфяном, гумусовом оглеенном и элювиально-глеевом горизонтах, аморфных форм железа и алюминия в торфяном горизонте; аккумулируются подвижные формы калия и фосфора в торфяном слое. В почвах мезосклона формируются дерново-подзолистые почвы, близкие к почвам плакоров и склонов южной тайги. В них вынос железа из слоя 4-47 см не сопровождается его аккумуляцией в нижних горизонтах: оно удаляется боковым стоком, величина которого зависит от крутизны склона и фильтрационных свойств элювиальных горизонтов. На склоне увала элювиальные процессы ослаблены: в органогенных горизонтах их наблюдается накопление кальция и фосфора, в меньшей степени калия; педогенез происходит в режиме пониженной кислотности.

Глава 6. Агродерново-подзолистые почвы подзоны средней тайги.

Обобщены результаты многолетних стационарных исследований свойств суглинистых почв пашни в подзоне средней тайги. Установлены пространственные и временные изменения морфологии и физико-химических свойств пахотных почв, своеобразие педогенеза на плакоре и склоне, активизация в них оглеения. На пашне в результате интенсивного использования земель сохраняется контрастность почв различных позиций микро- и мезорельефа по морфохроматическим признакам и химическим свойствам. Выявлено смещение элювиального горизонта вниз, "утяжеление" пахотного слоя в результате окультуривания почвы, выявлены колебания содержания иловатых и пылеватых частиц в этом слое в зависимости от длительности и стабильности периодов промерзания, ослабление выноса ила и большинства оксидов в освоенных почвах, за исключением почв западин. Вынос ила из подпахотного горизонта почв западин достиг величин, характерных для глееватых почв леса. Элювиирование охватывает толщу в 65-70 см: накопление ила обнаруживается на глубине 70-110 см. Практически весь профиль по распределению ила к 1999 г. стал элювиальным. Возможно, элювиированию способствует усиление переувлажнения в многолетнем развитии почвы в сравнении с аналогичными по условиям залегания лесными почвами. Среднемноголетний слой промерзания хорошо диагностируется уменьшением соотношения ила к крупной пыли: оно обычно меньше 0,3. Соотношение ила и крупной пыли колеблется от 0,18-0,20 (1992, 1999 гг.) до 0,38 (1995 г.). Меняется и толщина этого активного слоя. В 1996-1999 гг. с достаточно холодными зимами параметры иловатых и крупнопылеватых частиц стали сходными с показателями их в 1992 г. Криогенез уплотняет почву в нижней части промерзающей толщи при влажности в верхних слоях, равной или близкой к полной влагоемкости. В глееватой почве аналогичное уплотнение до 1,82 г/см ³ наблюдали в 1995 г. на глубинах 60-75 см. В почвах мезосклона максимальная уплотненность наблюдается в элювиальном горизонте, в иллювиальном горизонте показатели плотности сложения (ПС) уменьшаются. Промерзание почвы вызывает разрыхление верхней толщи и одновременно значительное уплотнение нижней части промерзающей толщи. ПС варьирует по годам и в течение вегетационного сезона, уменьшаясь в очень влажные годы и в весенне-раннелетние периоды. Распределение ила по профилю, вынос оксидов железа, алюминия, кальция и магния свидетельствуют об интенсификации элювиирования в почвах западин. Подзолистые почвы сохраняют высокую кислотность в пахотном слое, несмотря на внесение извести в мае 1995 г. и июне 1998 г. Понижение кислотности пахотного слоя почвы гривы плакора наблюдали только в 1999 г. Наблюдается неясно выраженная тенденция усиления кислотности в менее влажные годы.

Длительное использование подзолистых почв в агроценозах привело к выравниванию запасов гумуса по всей катене. Содержание гумуса в пахотном слое глубокооглеенной почвы гривы немного превышает содержание гумуса в аналогичной почве в лесу. Много углерода накапливается в профиле глееватой почвы западины. Боковым стоком органические вещества стекают в западину и, возможно, в виде фульватов железа перераспределяются в профиле почвы. В почве склона тоже наблюдается повышение содержание гумуса. Возможно, это связано с углеродом, возвращаемым в почвы наземными и подземными пожнивными остатками многолетних трав.

Глава 7. Агрегатообразование в суглинистых почвах.

Макроструктура в почвах обоих стационаров хорошо выражена и морфологически разнообразна: комковатая структура в органогенных горизонтах сменяется слоеватой в элювиальном горизонте, появляется озерненность в гумусово-железистом горизонте. В текстурной толще призмы делятся на плитки, последние распадаются на ореховатые отдельности. Кислотный гидролиз сопровождается разрушением среднекомковатых (3-1 мм), мелкокомковатых (1-0,5 мм) и зернистых (0,5-0,25 мм) агрегатов и увеличением пылеватых (< 0,25 мм), но содержание наиболее ценных среднекомковатых агрегатов во всей элювиальной толще (0-45 см) составляет 25-46 %, глубже увеличивается содержание глыбистой фракции. Почвы грив плакора, до глубины 25 см, характеризуются сравнительно высоким содержанием водопрочных макроагрегатов (43-66 %) и микроагрегатов размерами 0,25-0,05 мм (37-65 %). Параметры макроструктуры оптимальны в дерново-подзолистых почвах склона: количество агрегатов 10-0,25 мм составляет 70-92 %, содержание среднекомковатых - 29-50 %; незначительному разрушению подвергаются мелкокомковатые и зернистые фракции агрегатов. Водопрочность агрегатов в подзолистых почвах леса обусловлена необратимой коагуляцией коллоидов катионами железа, частично кальция. Оглеение приводит к двух- трехкратному снижению содержания водопрочных агрегатов в элювиальных горизонтах за счет уменьшения содержания гидроксидов железа. Количество их зависит от содержания оксалаторастворимого железа: чем выше содержание аморфных оксидов, тем больше водопрочных агрегатов размером 0,05-0,25 мм.

В неоглеенных почвах Летского стационара агрономически ценных агрегатов содержится 66-80 %. Действие оглеения на агрегирование почв оказывается положительным в гумусовых горизонтах: содержание агрегатов размерами 10-0,25 мм повышается до 89-91 % и отрицательным в элювиальных: их содержание уменьшается до 62 %. Увеличение содержания гумуса и оксидов железа активизирует процессы слипания минеральных частиц и образование водопрочных агрегатов (Тюлин, 1955). Средневзвешенный диаметр (СВД) агрегатов колеблется в зависимости от степени переувлажнения почв, особенно в верхних горизонтах почвы (рис. 4). С глубиной на всех площадках в лесу и пашне СВД агрегатов увеличивается. Наши расчеты показали устойчивую отрицательную коррелятивную зависимость между СВД агрегатов и валовым содержанием Fe₂O₃ в элювиальных горизонтах почв плакора (r = -0,86 ± 0,24).

Лес Поле

Рис. 4. Средневзвешенный диаметр макроагрегатов по профилю почв Дырносского стационара: 1 - гривы плакора; 2 и 2^! - микропонижение плакора; 3 - западина; 4 - мезосклона; 5 - шлейфа склона

Отсутствие железистого клея приводит к дезагрегации почв: увеличивается содержание глыбистой фракции (>10 мм). Возможно, с этим связано обеднение элювиального горизонта почв грив валовым и аморфным железом (содержание первого составляет менее 1 %, а второго - 0,14 %) и отмеченное выше увеличение величины СВД в элювиальных горизонтах почв плакора. По мере усиления оглеения уменьшается количество среднекомковатых агрегатов (рис. 5), сокращается и мощность слоя с благоприятным их содержанием. В меньшей степени отрицательное действие оглеения заметно в охристых горизонтах. Раздельный валовой анализ некоторых макрагрегатов пахотных почв показал повышение содержания железа и алюминия в глыбистых агрегатах, в распыленной фракции их количество уменьшается. Содержание элементов- биофилов повышается в агрегатах размерами 2-0,25 мм, причем, максимумы фосфора и кальция обнаруживаются в агрегатах диаметром 2-0,5 и 0,5-0,25 мм соответственно. В агрегатах оглеенных почв максимумы содержания железа и алюминия сдвинуты в сторону фракций размерами 5-2 мм, отмечено уменьшение их содержания в глыбистых отдельностях. Более отчетливо эта тенденция проявляется в отношении железа. По молекулярным отношениям оксидов выделяются глыбистые и распыленные фракции.

Рис. 5. Колебания содержания среднекомковатых агрегатов (d = 3-1 мм) по профилю пахотных почв Дырносского стационара: а - плакора; б - западины плакора; в - мезосклона; г - шлейфа склона. 1, 2, 3, 4, 5 - номера полуям

В первых сокращается отношение SiO₂: R₂O₃ до 8,4-11,5, во-вторых оно расширяется до 10,8-13,3. В меньшей степени эта тенденция проявляется в почве склона. Формирование агрегатов завершается образованием водоустойчивых агрегатов.

Освоение почв приводит к разрушению почвенных агрегатов: их количество в пахотном горизонте уменьшилось с 43-50 (в горизонтах AY и EL почвы под лесом) до 17-21 %. Структурное состояние пахотных почв неудовлетворительное: водоустойчивость агрегатов в пахотном слое пашни в несколько раз ниже, чем в слое 0-25 см лесных почв. По наблюдениям 1995 г. произошло увеличение содержания водопрочных агрегатов в пахотном слое всех рассматриваемых почв катены, хотя оно все еще ниже рекомендуемого уровня, 40-70 %, для суглинистых почв разного генезиса (Бондарев, 1993). Колебания pH сол. в агрегатах пахотного слоя имеют четко выраженную тенденцию к повышению в микрагрегатах. Кислыми, как правило, оказываются глыбистые агрегаты. В глееватых почвах западины актуальная кислотность агрегатов меньше, чем структурных отдельностей глубокооглеенной почвы. Определение фракционного состава гумуса в отдельных группах агрегатов показало многократное увеличение содержания углерода по мере уменьшения агрегатов вплоть до фракции 0,5-0,25 мм. Изменяется и качественный состав гумуса по фракциям агрегатов, хотя и в меньшей степени. Наибольшие изменения в фракционно-групповом составе наблюдаются во фракции 2 гуминовых кислот (ГК), связанных с кальцием. Содержание их снижается до 11,6 % от суммы ГК в фракции размерами 2-1 мм, тогда как в глыбистой фракции они составляют почти 28 %. В других фракциях это отношение значительно колеблется. Максимум фракции 1а ФК отмечен в глыбистых агрегатах. Цементирующим началом при образовании мелких водопрочных агрегатов являются органические вещества и полуторные оксиды (Тюлин, 1954). В подзолистых почвах роль железа и его соединений в агрегатообразовании доминирует.

Глава 8. Темногумусово-глеевые почвы тайги, проблемы их освоения.

Темногумусово-глеевые почвы занимают незначительные площади на склонах средней и южной тайги, в местах выклинивания жестких почвенно-грунтовых вод, под травянистой луговой растительностью. Они обладают гумусовым горизонтом мощностью 16-18 см, нейтральной реакцией среды, высокой, насыщенной кальцием, емкостью поглощения. Многолетние наблюдения показали устойчивость благоприятных водно-физических и химических свойств их после осушения и использования в агроценозах. Во всех горизонтах гумусово-глеевых почв хорошо выражены признаки оглеения. В результате осушения и окультуривания в течение 14 лет изменились их морфологические и физические свойства: на несколько см увеличилась мощность гумусового горизонта, исчезли оржавленные участки в пахотном горизонте, комковатая структура в нем сменилась глыбисто-комковатой, глыбистые агрегаты в верхней его части приобрели плоскую форму толщиной в 3-4 мм. В нижней части пахотного горизонта, на глубине 19-21 см, формируется уплотненная плужная подошва с преобладающей пластинчатой глыбистой макроструктурой. Трещины высыхания прослеживаются до глубины 52 см. С глубины 89 см формируется глеевый охристый горизонт, ржавчина охватывает 60-70 % поверхности среза. Глей с ржавчинами вдоль пор дм до 2 мм наблюдается глубже 142 см. За время окультуривания в глееватых почвах увеличилась мощность пахотного слоя до 20 см, в пахотном слое появились глыбистые агрегаты плитчатой формы. Содержание ила в темногумусовом горизонте составляет 26-27 %. Профили почв по илу и физической глине имеют четкий аккумулятивный характер. Избыточное увлажнение темногумусово-глеевых почв в осенне-зимний период года противодействует их промерзанию. В пахотном слое содержание агрегатов размерами 10-0,25 мм варьирует от 69 до 87 %, наиболее ценных (диаметром 5-1 мм) - от 32 до 73 %. В микроагрегатном составе гумусово-глеевых почв преобладают водопрочные микроагрегаты размерами 0,1-0,01 мм. Рыхлые конкреции, составляющие 2,0-2,8 % от массы почвы, приобрели более округлую форму, стали тверже за 14-летний период. Плотность их колеблется от 0,78 до 1,07 г/см³. Рассматриваемые почвы характеризуются высоким и равномерным распределением по профилю железа и алюминия. Максимумы железа по профилю выявляются в гумусовом горизонте и на глубине 70-80 см, в полосе капиллярной каймы грунтовых вод. За 14 лет использования осушенных гумусово-глеевых почв в агроценозе произошло небольшое выщелачивание карбонатов из темногумусового горизонта глеевой почвы, в результате pH в горизонте Pg изменился от 7,0-7,5 до 5,5-5,8. В глеевых горизонтах, напротив, произошло повышение pH на 0,3-0,4 единицы. Приведенные данные свидетельствуют о достаточной устойчивости физических и химических свойств их после осушения.

Глава 9. Ортштейны в почвах подзон южной и средней тайги.

Рассмотрены содержание и состав ортштейнов в катенах дерново-подзолистых и подзолистых почв тайги Республики Коми. В лесу около 80 % их сосредоточено в элювиальном слое 18-22 см почвы, на пашне зона активного ортштейнообразования охватывает пахотный и подпахотный горизонты до глубины 30-40 см, максимум ортштейнов - на глубине 20-25 см. На пашне продукты выноса задерживаются и сегрегируются микроорганизмами по всей рыхлой толще вплоть до границы плотного иллювиального горизонта. Установлены изменения содержания оксидов в конкрециях по мере усиления оглеения в лесных и пахотных почвах. В составе их увеличивается содержание железа до 9,2-10,8 % против 2,9-3,6 в неоглеенных почвах, марганца до 1,7-5,9 % против 0,1-0, 8, фосфора до 0,54-0,63 % против 0,08-0,09 в неоглеенных. С избыточным увлажнением и связанным с ним оглеением коррелирует содержание крупных (>3 мм) ортштейнов в почвах. Переувлажнение пахотных почв согласуется с коэффициентом заболоченности Оглезнева - Зайдельмана, хотя он и нуждается в уточнении для получения значимых региональных показателей. В пахотном горизонте он колеблется от 6,2 (вершина увала) до 43,3 (ложбина). На всем протяжении склона этот показатель меняется от 17,8 до 19,0. В подзоне средней тайги максимальное содержание конкреций (3,47 % от массы почвы) сосредоточено во вложенном гумусово-железистом горизонте подзолистой почвы. В составе конкреций их меньше оксидов железа, алюминия, фосфора и марганца в сравнении с конкрециями почв южной тайги, но больше кремнезема и кальция. По мере усиления оглеения в конкрециях увеличивается содержание оксидов железа, фосфора и соответственно уменьшается содержание алюминия, марганца, калия и натрия. Коррелятивная связь между железом и фосфором ортштейнов составляет 0,71±0,35. В конкрециях, особенно мелких, горизонта EL содержание гумуса в 2,4 раза больше, чем в почве, в горизонте ELg глеевой - 1,7 раза. Повышенное содержание гумуса в конкрециях из минеральных горизонтов связано с активной ролью подвижных органических соединений при концентрировании Fe, Mn и P в стяжениях (Оглезнев, 1968). В ортштейнах наблюдается высокое содержание аморфного железа. Вытяжками Тамма и Веригиной извлекается до 80-90 % железа от валового его содержания в конкрециях. Аккумуляция в составе ортштейнов гумуса, оксидов железа, фосфора, марганца способствует повышению геохимической устойчивости элювиальных горизонтов дерново-подзолистых почв. Конкреции регулируют круговорот элементов в гумидной зоне, способствуя сохранению элементов-биогенов в почве, их можно рассматривать как защитную реакцию лесной биоты на деградацию почв.

Глава 10. Эколого-мелиоративная группировка суглинистых почв подзоны южной и средней тайги.

В основу эколого-мелиоративной группировки почв положены условия залегания их в рельефе, поскольку климатические факторы преломляются и видоизменяются через рельеф. Территория Северных Увалов характеризуется однородными маломощными покровными суглинками, залегающими на моренном водоупоре, редкими проявлениями пресных грунтовых вод в придолинных склонах, преобладанием пологих и покатых склонов, активным развитием эрозии, относительной молодостью почвенного покрова и маломощностью профиля почв в связи с медленным и постоянным подъемом Увалов (Чернышева, 1970). В первую агромелиоративную группировку почв включены дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы вершин увалов. Признаки оглеения в почвах выражены слабо или отсутствуют. В этой группе почв плакора выделены три подгруппы: почвы под лесом; пахотные почвы и почвы западин. Почвы склонов под лесами отнесены в группу 2.1. Они характеризуются менее выраженной дифференциацией профиля по физическим свойствам, чем почвы плакоров. Продолжительность их переувлажнения возрастает до 62 дней с колебаниями по годам от 23 до 121 дня. Почвы освоенных склонов (подгруппа 2.2) сходны по гидрологическому режиму с почвами склонов под лесом, отличаются сокращением УП до 43 дней. Почвы этой подгруппы не нуждаются в осушении, за исключением шлейфовой части склона. Максимальные урожаи многолетних трав с в 1986, 1987, 1994-1999 годах получены на склоновых землях юго-западной экспозиции. Почвы ложбин под лесами отнесены в подгруппу 3.1. У них отмечается уменьшение плотности сложения в иллювиальной части профиля и увеличение продолжительности переувлажнения до 86 дней в среднем. Осушенные почвы ложбин выделены в подгруппу 3.2. Дренаж не обеспечил полный отвод избыточных вод: показатель УП даже возрос по сравнению с глеевыми почвами леса и составил 120 дней с колебаниями по годам от 91 до 137 дней. В отдельную группу 4 включены гумусово-глеевые почвы грунтового увлажнения. Они занимают площади на склонах южной тайги, в местах выклинивания жестких грунтовых вод. Эти почвы нуждаются в систематическом дренаже.