Уникальность почв меловых боров

Размещено на http: //www. allbest. ru/

БелГСХА, г. Белгород, Россия

БелНИИСХ, г. Белгород, Россия

Уникальность почв меловых боров

Г.И. Уваров, В.Д. Соловиченко

Меловые боры, возникшие в доледниковый период, встречаются крайне редко. В Центрально-Черноземной полосе наиболее богат ими Осколо-Донецкий меловой физико-географический район Среднерусской возвышенности [1]. Здесь на элювии мела под пологом древесной растительности (меловой сосны) сформировались уникальные почвы - перегнойно-карбонатные лесные.

В специальной литературе меловые боры рассматриваются в основном с позиций лесоразведения [2]. Иногда эти почвы называют просто "меловой щебенкой". Имеются сообщения об особых условиях почвообразования, которые оказали влияние на генезис и эволюцию данных почв [3].

В задачи наших исследований входило изучение строения, морфологии, гранулометрического, химического состава и физико-химических свойств перегнойно-карбонатных почв меловых боров. Кроме того нами ставилась задача рассмотреть данные почвы с позиций лесоразведения. Актуальность решения этого вопроса связана с тем, что на территории Центрально-Черноземных областей имеется около 100 тыс. га сильносмытых и размытых почв с меловыми обнажениями, которые нуждаются в улучшении экологической ситуации. Для разрешения этой проблемы в Белгородской области создана специальная программа «Зеленая столица», одной из задач которой является сплошное облесение меловых склонов и опасных в эрозионном отношении участков.

Меловые боры сформировались на высоких крутых меловых берегах рек Нежеголь, Потудань, Северский Донец, Оскол и Дон [4]. Всего на территории Среднерусской возвышенности находится восемь участков меловых боров, залегающих на перегнойно-карбонатных лесных почвах. Имея общую площадь около 150 га, шесть участков расположено в Белгородской области и два в Воронежской.

На территории Белгородской области самый большой массив леса (78 га) расположен в Шебекинском районе, вблизи с. Маломихайловка (урочище "Бекарюковский бор"). Меньшие по площади встречаются в селах Логовое, Архангельское и Чураево. В Новооскольском районе они находятся около с. Слоновки (меловой бор "Стенки Изгорья"), а в Алексеевском районе - у с. Свистовки.

Нами проведено исследование почвенного покрова территории урочища «Бекарюковский бор». Высота над уровнем поймы верхней части склона правобережья р. Нежеголь составляет 130-150 м. Общий рельеф обследованной территории носит сложный волнистый характер. Частые вытянутые уступообразные повышения с общим уклоном в сторону русла реки чередуются с понижениями в виде лощин. Отдельные склоновые участки имеют прямую, вогнутую, но чаще выпуклую формы. Общая длина склона колеблется в пределах от 250 до З50 м., экспозиция чаще юго-восточная.

По склону прослеживается микрозональность. Отчетливо вырисовываются микрозоны: прибровочная, среднесклоновая и подножная. Прибровочная и подножная микрозоны имеют крутизну 3°-8°, среднесклоновая микрозона - 8°-15°, реже 20°-25°. Встречаются участки с крутизной склонов более 30°, и здесь на дневную поверхность выходят меловые отложения.

Растительность на территории естественного мелового бора представлена меловой сосной (Pinus sylvestris L.), подлеском и травами.

Подлесок редкий и сформирован из лещины обыкновенной (Corylus avellana), бересклета бородавчатого (Euonymus verrucosa), клена полевого (Acer campestre), клена татарского (Acer tataricum), жестера слабительного (Rhamnus cathartica) и др.

Основными представителями травянистой флоры являются - мышиный горошек (Vicia cracca), ракитник русский (Chamaecэtisus ruthйnicus), купена лекарственная (Polygonatum officinalis), ластовень степной (Vincetoxicum stepporum (Pobed.), подмаренник обыкновенный (Galium verum L.), донник лекарственный (Melilуtus officinбlis), душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), земляника лесная (Fragaria vesca L.) [5]. Здесь также встречаются редкие травянистые растения, характерные для альпийских и субальпийских поясов горной части западной Европы, Крыма и Кавказа: проломник мохнатый (Androsace villosa L.), горечавка меловая (Gentiana cruciata L), дремлик темно-красный (Epipactis atrorubens (Hoffin) Schult.), иссоп меловой (Hyssopus cretaceus Dubjan) и др. [6].

Почвообразующей породой перегнойно-карбонатных лесных почв является элювий мела, отличающийся различной степенью разрушения. Порода неравномерна по гранулометрическому составу. Основная часть ее сложена из щебенки разного размера, пересыпанной порошистой массой. По степени развитости почвенного профиля выделяются слаборазвитые и развитые виды перегнойно-карбонатных лесных почв.

В прибровочной микрозоне склонов сформировались слаборазвитые и часто смытые перегнойно-карбонатные лесные почвы. Встречаются виды почв с различной степенью эродированности - слабо-, средне и сильносмытые. В среднесклоновой микрозоне, слегка вогнутой части, залегают перегнойно-карбонатные лесные развитые почвы, а в подножной микрозоне сформировались погребенные почвы.

Приводим морфологическое описание почвенного профиля перегнойно-карбонатной лесной легкоглинистой слаборазвитой почвы. Разрез 17 заложен вблизи с. Маломихайловка Шебекинского района Белгородской области с координатами 50°22,247' северной широты, 36°47,569' восточной долготы. Расположен на правобережье р. Нежеголь, угодье - лес.

А0 0--4 см. Сухая лесная подстилка, цвет светло-коричневый, обилие неразложив-шегося и полуперепревшего опада хвои, шишек и мелких веточек сосны, густо пронизан мелкими корнями травянистой растительности, заметно по окраске и сложению переходит в горизонт Ак.

Аса 4-10 см. Перегнойный горизонт, сухой, черно-коричневая органоминеральная мелкоземистая масса, структура порошисто-мелкокомковатая, хорошо скрепленная корнями травянистой, отчасти корешками древесной растительности, карбонатный, легкоглинистый, слабо уплотнен, от нижележащего горизонта отделяется четко по окраске.

АВса 10-23 см. Верхний переходный горизонт, свежий, серый с белесоватым оттенком, среднеглинистый, в порошистой массе обилие включений щебенки мела размерами от 1-2 до З-5 см, на поверхности которого представлены гумусовые пленки, частые корни древесной и травянистой растительности, карбонатный, уплотнен, постепенно по окраске и сложению переходит в следующий горизонт.

ВСса 23-44 см. Нижний переходный горизонт, свежий, порошисто-щебенчатый, светло-серый с белесым оттенком, щебенка крупнее и чаще, среднеглинистый, частые корни древесной и редкие травянистой растительности, плотноват, в нижней части прослеживается слоистое сложение щебенки, постепенно по сложению и заметно по окраске переходит в другой горизонт.

C1са 44-70 см. Послойно залегающая серовато-белая щебенка мела размерами от 5-7 до 15-18 см, плотный, заметно меньше корней древесной растительности, постепенно переходит в следующий горизонт.

С2са 70-160 см. Белая слитая монолитная плотная порода мела со слабовыраженной плитчатостью.

Перегнойно-карбонатная лесная развитая почва в отличие от описанного слаборазвитого аналога имеет более мощную лесную подстилку (7-10 см) и перегнойный слой порядка 15-20 см. Почвенные горизонты лучше развиты, имеют большую мощность. Они более темные по окраске, что связано с увеличением содержания гумуса; меньше защебнены, содержат больше мелкоземистой массы. Верхняя часть почвообразующей породы представлена облессованным элювием мела. Это мелообразная непрочно-комковатая масса палево-белого цвета с вкраплениями мелких кусочков мела, который легко разламывается и растирается без особых усилий до порошистого состояния.

Показатели гранулометрического состава перегнойно-карбонатных почв свидетельствует об их иловато-пылеватом легкоглинистом составе, где общее содержание «физической» глины составляет 65,0-65,9% в т.ч. фракций средней и мелкой пыли 38,8-43,0%, а ила 22,9-26,2%.

Результаты физико-химических свойств (табл. 1) показывают, что у всех видов перегнойно-карбонатных лесных почв реакция почвенной среды нейтральная или слабощелочная.

Таблица 1.Физико-химические свойства почв меловых боров

Результаты анализа общих форм химических элементов свидетельствуют, что гумус верхнего горизонта перегнойно-карбонатной развитой почвы обеспечен азотом. Вниз по профилю качество гумуса в отношении обогащенности азотом резко снижается (табл. 2). Содержание валовых форм фосфора высокое. В гумусовом горизонте количество его больше, чем в зональных черноземах типичных почти в 2 раза. Высокое содержание органического вещества вплоть до глубины 40 см свидетельствует о том, что фосфор здесь представлен в основном органофосфатами. В гумусовом горизонте анализируемых почв обнаружено высокое содержание общего калия. По данному показателю почва почти не уступает типичному чернозему лесостепи.

Содержание валового цинка в гумусовом горизонте перегнойно-карбонатных почв высокое, а вниз по профилю уменьшается. По содержанию валовых форм кадмия эти почвы мало отличаются от зональных черноземов лесостепи. Наоборот, валового свинца они содержат в 1,5-2,0 раза меньше. Содержание валовых форм марганца в гумусовом горизонте данных почв высокое и по этому показателю они не уступают черноземам. В распределении марганца среди анализируемых почв имеются различия. Содержание его по профилю слаборазвитой почвы изменяется мало, а в развитой перегнойно-карбонатной лесной почве количество марганца резко снижается сразу под гумусовым горизонтом и остается таким же в почвообразующей породе на глубине 115-125 см. Валовое содержание меди в перегнойно-карбонатных лесных почвах заметно ниже, чем в зональных черноземах. Высокое содержание меди наблюдается только в гумусовом горизонте, а вниз по профилю оно снижается в 2 раза и остается постоянным даже в почвообразующей породе. Валовое содержание ртути в гумусовом горизонте существенно ниже предельно допустимой концентрации. В слое 2-12 см перегнойно-карбонатной лесной почвы валовое содержание ртути в 2 раза больше, чем в более низких слоях. Вероятно, для этого элемента характерно биофильное накопление его в гумусовом горизонте.

В анализируемых почвах содержание валового мышьяка в 4 раза меньше, чем в среднем для зональных почв [7] . Возможно, это является одной из особенностей экологического состояния почв на мелу.

Перегнойно-карбонатные лесные почвы имеют низкое содержание подвижных форм фосфора, среднее и повышенное калия. С глубиной содержание их резко снижается. Обеспеченность данных почв подвижными формами цинка низкая, а кадмия - высокая, но не превышает уровня ПДК. В гумусово-аккумулятивном горизонте содержание подвижного свинца в 2,5-3,0 раза меньше предельно допустимой концентрации (6 мг/кг). Перегнойно-карбонатные лесные почвы по содержанию подвижной меди являются низкообеспеченными.

Таблица 2 Валовые и подвижные формы химических элементов перегнойно-карбонатных лесных почв

Обеспеченность подвижными формами марганца низкая и средняя. По содержанию подвижной серы данные почвы имеют среднюю или высокую степень обеспеченности. При этом наибольшие показатели этого элемента имеют развитые почвы. Обеспеченность почв подвижными формами бора, как и зональных - высокая. Содержание подвижного железа примерно в 2 раза ниже, чем в зональных черноземных почвах региона. Содержание его вниз по профилю мало изменяется. Подвижным кобальтом данные почвы обеспечены в низкой степени.

По физическим показателям верхний слой пергнойно-карбонатной почвы имеет рыхлое сложение (плотность 0,66 г/см3), которое заметно увеличивается с глубиной. На глубине 50-55 см плотность сложения составляет 1,17 г/см3, 75-80 см - 1,26, а на глубине 110-120 см достигает порядка 1,83 г/см3. Перегнойный горизонт хорошо оструктурен, коэффициент структурности изменяется в пределах 3,58-4,79 ед.

Таким образом, данные почвы пригодны для размещения на них питомников меловой сосны с последующим использованием саженцев в целях облесения. Наиболее благоприятные условия для произрастания меловой сосны складываются в среднесклоновой и подножной микрозонах, где сформировались несмытые и погребенные перегнойно-карбонатные лесные почвы, обладающие относительно благоприятными физико-химическими свойствами.

меловый бор карбонатный растительность

Литература

1. Мильков Ф.Н. Типы местности и ландшафтные районы центральных черноземных областей. - Изв. Всесоюз. геогр. о-во, 1954, т. 86, вып. 4. С. 336-346.

2. Лышов А.И. Разработка способов облесения карбонатных почв (меловых обнажений) на склонах холмов, оврагов и балок в Шебекинском опытно-показательном мехлесхозе // Достижения опытно-показательных предприятий министерства лесного хозяйства РСФСР. М.: Изд-во "Лесная промышленность", 1974. С. 28-35.

3. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Поосколья. - В кн.; Поосколье, Воронеж, 1980. С. 18-26.

4. Хижняк А.А. Природные ресурсы земли белгородской. Воронеж, 1975. С. 31-38 и 81-90.

5. Козо-Полянский Б.М. В стране живых ископаемых. М., 1931. 145 с.

6. Красная книга Российской Федерации (растения). - М.: Росагропромиздат, 1988. - 590 с.

7. Лукин С.В. Агроэкологическое состояние почв Белгородской области: моногр. / С.В. Лукин. - Белгород: КОНСТАНТА, 2008. - 176 с.

Размещено на Allbest.ru