СУББОРЕАЛЬНЫЕ ЛЕСНЫЕ ОБЛАСТИ

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ, ГЛАВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ, РАЗДЕЛЕНИЕ НА ОБЛАСТИ

Суббореальные лесные области включают равнинные Восточно-Европейскую и Западную Калининградскую, соответствующую административной области, Западно-Сибирскую в виде полосы южной тайги с подтайгой и горно-равнинную Дальневосточную (см. схему на с. 48). В Восточно-Европейской области, наиболее обширной и изученной в почвенном отношении, прослеживаются провинциальные закономерности в строении почвенного покрова, в Дальневосточной области они проявляются слабее и сочетаются с вертикально-зональными.

Общие черты факторов почвообразования — умеренно континентальный климат, смешанные или хвойно-широколиственные леса с травяным покровом. Почвенный покров суббореаль- ных областей слагается двумя группами почв: с контрастным текстурно-дифференцированным и однообразным простым бурым профилем; и те и другие почвы имеют аккумулятивно-гумусовые горизонты. Пространственная смена почв во многом зависит от условий внутрипрофильного дренажа; литологические факторы в меньшей степени усложняют почвенный покров, чем в бореальных таежных областях. В отличие от таежных территорий болота занимают небольшие площади. Почвенный покров обеих европейских областей испытывает значительное антропогенное воздействие.

Как и бореальные таежные, суббореальные лесные области располагаются в условиях достаточного атмосферного увлажнения со среднегодовым К_увл, очень близким к единице или превышающим ее, на фоне региональных различий в режимах увлажнения почв. Запасы тепла существенно возрастают по сравнению с бореальными областями, и сумма активных температур воздуха колеблется от 2000-2200° на западе в европейских областях до 1600° на востоке, продолжительность вегетационного периода около 3 месяцев: от 140-150 до 110 дней.

По тепловым ресурсам почвообразования суббореальные почвы существенно отличаются от бореальных как продолжительностью периода возможного активного протекания процессов, так и мощностью слоя с биологически активными температурами.

Повышенная активность почвенных процессов обеспечивается высокими летними температурами, однако сохраняется глубокое промерзание почв, особенно к востоку от Урала. На равнинах в лесных почвах граница промерзания опускается с запада на восток от 0-20 см на западе Русской равнины до 20-100 см на востоке и 1,5-2 м в Приамурье. Соответственно к востоку сокращаются продолжительность активного почвообразования и мощность охватываемой им толщи.

Автономные почвы формируются в условиях достаточного увлажнения, местами осложненного застойными явлениями в верхнем полуметре; застой влаги редко продолжается дольше трети вегетационного периода, и еще реже в водном режиме почв имеет место резкое иссушение с падением влажности до величин меньше полевой влагоемкости. Однако почти повсеместно в режиме увлажнения автономных почв равнин имеется относительно сухой период в августе-сентябре. На Дальнем Востоке в условиях муссонного климата сухая фаза почвообразования приходится на сентябрь-октябрь. В результате в водном режиме равнинных автономных почв участвуют три контрастных элемента: полное промачивание профиля; более или менее длительное переувлажнение; кратковременное, не везде ежегодное иссушение. Преобладающие значения влажности биологически активной части профиля почв лежат в интервале «наименьшая вл а гоем кость — полная вл а гоем кость». Водный режим лесных суббореальных почв традиционно считается промывным (см. габл. 5.3), хотя Н.А. Ногина (1981) определяет его для дерново-подзолистых почв как «промывной с сухим периодом».

Горные почвы формируются в условиях равномерного в течение безморозного периода увлажнения. Промерзание почв в горах, по-видимому, отсутствует или проникает на небольшую глубину благодаря не менее чем полуметровому снежному покрову.

Тепловые ресурсы суббореальных областей благоприятны для произрастания требовательных к теплу широколиственных пород. Кроме хвойных пород, в ряде суббореальных областей в состав лесов входят дуб, липа, клен, береза, кустарники. По последнему геоботаническому районированию, в пределах рассматриваемых областей выделяется несколько зон и подзон (Зоны и типы поясности..., 1999): широколиственные леса на крайнем западе, южная тайга и подтайга на Русской равнине и в Западной Сибири (подтайга, определяемая как хвойно-широколиственные леса, в Европейской России разделяется на северную и южную полосы). На равнинах Дальнего Востока распространены своеобразные хвойно-широколиственные леса маньчжурского и приамурского типов. При всем разнообразии выделяемых геоботаниками зон и

подзон лесов все они имеют одну общую, важную для почвообразования черту — преобладание в нижнем ярусе трав, в том числе разнотравья и широкотравья, свойственного лесостепи и луговой степи, и отсутствие мхов. Для большинства суббореальных областей отмечается повышенная биологическая активность почв. В почвах создаются благоприятные условия для процесса гуму- сонакопления, и сам факт присутствия гумусово-аккумулятивного (дернового) горизонта резко разделяет автономные лесные почвы суббореальных и бореальных областей.

Влияние растительности во многом определяет облик аккумулятивно-гумусовых горизонтов, имеющих мягкий лесной гумус (типа модср-мюлль или лесной мюлль), т.е. светлый, фуль- ватно-бурогуматного состава, с отношением Сгк/Сфк, близким к 1. Реже, при каких-либо локальных особенностях пород или увлажнения, появляются темные структурные горизонты.

В формировании гумусового горизонта активно участвует почвенная мсзофауна, состав и функции которой заметно изменяются при переходе от бореальных лесов к суббореальным. Резко возрастает общая численность почвенных беспозвоночных. По оценкам М.С. Гилярова и Д.А. Криволуцкого^[1], величина биомассы беспозвоночных увеличивается от К) г/м² в почвах северной тайги Карелии или 20 — в грубогумусовых почвах (средне)таежных лесов до 40 в смешанных лесах; для сосняков сложных приводятся даже величины 52-65 г/м². Максимальную населенность беспозвоночными авторы связывают именно с мягким муллевым гумусом и оценивают в 100г/м²для почв буковых лесов Дании, так же как и для дубрав лесостепи (Тульская область).

Летние температуры обеспечивают достаточное прогревание верхних почвенных горизонтов, и таежные подстилочные виды почвенных беспозвоночных сменяются видами, проникающими в минеральные горизонты, что сильно способствует их перемешиванию и накоплению гумуса хорошего качества. По наблюдениям М.С. Гилярова и Д.А. Криволуцкого, в подмосковных ельниках большинство почвенных животных обитают на глубине 15-20 см, причем они активно мигрируют вглубь в связи с промерзанием почвы; на отдельных участках, где промерзание отсутствует или минимально, встречаются виды, характерные для лесостепи. Забегая вперед, заметим, что те же авторы рассматривают лесостепные почвы не только как наиболее населенные почвенными беспозвоночными, но и как наиболее глубоко ими освоенные — их область обитания достигает 1 м. Тем не менее, по оценкам микробиологов, 80% «работы» по трансформации органического опада производят микроорганизмы и только 20% остается на долю мезофауны. Почвенные зоологи считают эту цифру заниженной, по-видимому, она сильно варьирует в зависимости от почв и сезона наблюдений. Более стабильный показатель биогенности почв — опадо-подстилочный коэффициент (отношение величины опада к массе подстилки) — убедительно подтверждает зональные изменения процессов гумусонакопления, уменьшаясь от 15-17 в таежных ельниках до 3-4 в широколиственных лесах.

В лесных почвах с гумусово-аккумулятивным горизонтом резко возрастает численность дождевых червей, о чем можно судить не только по прямым подсчетам, но и по результатам жизнедеятельности животных — копролитам. Количество копроли- тов в верхних горизонтах дерново-подзолистых почв существенно больше по сравнению с любыми таежными почвами Русской равнины. Кроме подстилочного вида Lumbricus terrestris, обитающего и в тайге, питающегося в подстилке, но делающего глубокие ходы, большое значение приобретают собственно почвенные виды: Allolobophora caliginosa, Lumbricus rubellus. Активность дождевых червей, основного компонента мезофауны почв смешанных и широколиственных лесов, важна не только для трансформации опада, но и для образования мелкозернистой копрогенной структуры. Кроме дождевых червей в составе почвенной мезофауны присутствуют панцирные клещи (орибатиды), энхитрсиды, мокрицы, многоножки, личинки насекомых и другие группы беспозвоночных. Орибатиды играют особую роль в транс(|юрмации органических остатков в почве: они относятся к немногим потребителям опада хвойных пород, и их функции в почвах южнотаежных и подтаежных лесов заключаются в ускорении процессов разложения подстилки и гумусообразования.

Суббореальныс лесные области включают холмистые моренные равнины северо-запада России, пологоволнистые вторично-моренные равнины с покровом пылеватых суглинков центра Русской равнины, плоские зандровые равнины Мещеры, внеледниковые эрозионные равнины в бассейне Камы, монотонные озерно-аллювиальные равнины Западной Сибири. Для Дальневосточной области характерно сочетание плоских аллювиальных равнин по Амуру и Уссури с невысокими горными хребтами.

Преобладающая часть почв формируется на суглинистых отложениях: пылеватых покровных суглинках; моренных суглинках и двучленах, карбонатных за счет включений локальных карбонатных пород; исходно бескарбонатных, озерно-аллювиальных суглинках и глинах; древнеаллювиальных песках, в целом более бедных по минералогическому составу, чем пески таежных областей.

Влияние материнских пород на дифференциацию почвенного покрова выражено менее резко, чем в таежных бореальных областях; оно несколько нивелируется влиянием других факторов. Тем не менее выделяются песчаные массивы со своими ка- тенами дерново-подзолов, очень близкими катенам таежных подзолов; двучлены с модификациями дерново-подзолистых почв; тяжелые глинистые породы с «поддубицами» или поверхностно- глеевыми почвами в Европейской России и несколько особыми почвами — подбелами — на Дальнем Востоке; карбонатные породы с рядами почв от дерново-карбонатных до дерново-подзолистых остаточно-карбонатных. В предгорьях Сихотэ-Алиня и на отрогах Бурсинского хребта на изверженных породах формируются буроземы.

Антропогенное влияние на почвы и почвенный покров значительно, оно предполагает в основном давнее земледельческое освоение с окультуриванием почв в западных районах и очевидным ухудшением культуры земледелия к востоку. Доля пахотных земель в административных областях центральной России достигает 30%, сельскохозяйственных — превышает 40% (табл. 7.1). Кроме того, почти повсеместно активно ведется лесное хозяйство, включающее периодические сплошные рубки, следовательно, вероятность прохождения стадий вырубок для почв под лесами очень высока. В XX в. к возросшим агрогенным влияниям на почвы добавились интенсивные собственно техногенные — добыча полезных ископаемых, строительство городов, промышленных предприятий, электростанций, дорог и т.д. Ограничимся пока двумя примерами влияния агрогенных факторов на почвы.

I. На полях Калининградской области (и Прибалтики) в результате высокой культуры земледелия, в частности длительного и

Таблица 7.1

Сельскохозяйственная освоенность суббореальных областей в % от плошали административной области (Почвенный покров..., 2001)

• Калинишрадская область относится к Западной поч вен но-географ и чес кой области, Томская — к Западно-Сибирской, Приморская — к Дальневосточной, остальные — к Восточно-Европейской.

эффективного осушения, почвы оказались менее переувлажненными и, следовательно, менее дифференцированными, чем они должны были бы быть в условиях влажного климата и господства промывного режима; изменились и физические свойства почв за счет удаления с полей валунов и крупного щебня.

2. Во многих суглинистых лесных дерново-подзолистых почвах центра и запада в составе профиля встречается горизонт А1А2 с нижней границей на глубине около 20 см. Существует предположение, что он сохранился как остаточно-пахотный, поскольку нижняя граница пахотного горизонта располагается обычно на глубинах 17-23 см (Ногина, 1981).

Современное сочетание факторов почвообразования определяет формирование на суглинистых породах двух групп автономных почв: 1) в условиях хорошего дренажа — буроземов, а также буротаежных почв; 2) в условиях затрудненного дренажа на суглинистых равнинах — почв с текстурно-дифференцированным профилем, включающих прежде всего дерново-подзолистые, дср- ново-палево-подзолистые, буроземно-подзолистые (?), дальневосточные подбелы, и в условиях наихудшего дренажа — дсрново- подзолисто-глесвые. Между этими группами почв существует целая гамма переходов, как и между почвами суббореальных и соседних с ними областей, которая и создаст реальную картину почвенного покрова суглинистых территорий.

Контрастное строение профиля ряда автономных почв Русской равнины не всегда может быть следствием лишь современных почвенных процессов. В.О. Таргульяном и А.Л. Александровским (1976, 1983) доказывается тезис о среднеголоценовом возрасте текстурной дифференциации профиля дерново-подзолистых почв. Предполагается, что профиль был в общем виде сформирован в условиях еще более влажного и теплого климата атлантического оптимума (4,5-6 тыс. лет назад) и впоследствии усложнялись лишь отдельные его детали, а общее направление почвообразования осталось прежним — «развивающая эволюция» В.О. Таргульяна (1982). Полигенез текстурно-дифференцированных почв Восточно-Европейской области был детально рассмотрен в монографии В.Д. Тонконогова (1999) как для почв таежных областей, так и для более южных почв.

К безусловно реликтовым явлениям, вносящим дополнительное разнообразие в строение почвенного покрова, относятся вкрапления почв со вторым гумусовым горизонтом на востоке и в центре Русской равнины и на обширных пространствах в Западной Сибири. Как правило, не удается выявить устойчивых связей между их распространением, рельефом, породами или

растительностью. Вторые гумусовые горизонты чаще встречаются в почвах на покровных суглинках в пределах территорий с ярко выраженным палеокриогенным микрорельефом, в частности опольях на Русской равнине. На равнинах Западной Сибири доказаны значительные миграции зон в голоцене, что объясняет реликтовый характер горизонта.

В отличие от бореальных таежных областей в суббореальных главные черты строения почвенного покрова определяются не столько одним или двумя ведущими факторами (дренаж, контраст пород), сколько их сочетаниями в относительно близких пропорциях. В ареалах суглинистых пород мезоструктуры почвенного покрова слагаются почвами с разной степенью дифференциации профиля, проявлениями поверхностного оглеения или отбеливания на двучленных отложениях. Болотные почвы низинного и переходного типов занимают малые площади и тяготеют к понижениям, они бывают окаймлены полосами переходных к автономным дерново-подзолисто-глеев(ат)ых и дерново-глеевых почв. «Подзолистые катены» на песках северного типа (см. рис. 5.2) встречаются в наиболее влажных и прохладных условиях, т.е. преимущественно на Северо-Западе и в Мещере при неоднородности песков. В центре, а особенно на востоке Русской равнины, и в Западной Сибири автономные компоненты катен — подзолы иллювиально-железистые и иллювиально-гумусово-железистые — сменяются соответствующими более мягкому климату дерново- подзолами, имеющими уже не грубый гумус или только подстилку, а вполне отчетливый светлый аккумулятивно-гумусовый горизонт. Нижние, более влажные, компоненты катен сходны с таежными подзолами. Дерново-подзолы связаны с разреженными травяными сосновыми или смешанными лесами.

Отмстим самые общие и вместе с тем характерные особенности почвенного покрова и почв каждой из суббореальных лесных областей. Калининградская область с почти западноевропейским климатом и очень ровным рельефом характеризуется природным избыточным увлажнением почв, давно и успешно ликвидированным гидротехническими мелиорациями. Она представляет западную фацию буроземного почвообразования, осложненного спецификой ледниково-морских пород. Дополнительные трудности выявления особенностей почвенного покрова области связаны с его антропогенной историей.

Восточно-Европейская область, как обычно, представляет типичные закономерности и центральные образы почв на суглинистых и песчаных отложениях. Ее значительная протяженность, небольшое разнообразие материнских пород и особенности гидротермических факторов почвообразования вызывают появление фациальных трендов в свойствах почв.

Для Западно-Сибирской лесной области характерна недостаточная дрен и ро ванн ость почв, приводящая не только к заболачиванию, как в таежной области (хотя и в значительно меньшей мере), но и к ограничениям промывного режима. В сочетании с относительно коротким периодом активного почвообразования продолжительное застаивание влаги способствует сохранению в профиле реликтовых признаков. Специфика почвенного покрова суббореальной лесной части Западной Сибири — преобладание почв со вторым гумусовым горизонтом среди дерново-подзолистых — была отмечена еще в 1914 г.

В Дальневосточной области распространение почв с недифференцированным бурым профилем подчиняется правилам вертикальной зональности, причем с наложением экспозиционных эффектов; свойства и закономерности пространственной смены текстурно-дифференцированных почв равнинных территорий во многом сходны с таковыми на Русской равнине. Они также зависят от геоморфологического положения почв и особенностей муссонного климата.

Как и при описании таежных бореальных областей, отметим наиболее существенные для каждой области причины различий в почвенном покрове (табл. 7.2). Напомним, что они определяют закономерности распространения почв области, т.с. выступают в роли факторов дифференциации ее почвенного покрова.

Таблица 7.2

Факторы дифференциации почвенного покрова суббореальных лесных областей

Примечание. Экспертная оценка относительного вклада природных факторов в строение почвенного покрова отражается количеством плюсов в 10-балльной шкале для каждой области.

• [1] Гиляров М.С.. Криволуцкий Д.А. Жизнь в почве. Ростов н/Д., 1995. 239 с.