Введение 3
1 Характеристика района исследования 5
1.1 Геологическое строение 5
1.2 Рельеф 7
1.3 Климат 8
1.4 Почвенный покров 8
1.5 Растительность 12
2 Обзор литературы 13
2.1 Особенности геологии исследуемых территорий 13
2.2 Большое трещинное Толбачинское извержение 14
2.3 Особенности растительности исследуемых территорий 15
2.4 Особенности почв на исследуемых территориях 16
2.5 Природоохранная деятельность на исследуемой территории 19
3 Материалы и методы 21
3.1 Полевые работы 21
3.2 Лабораторные исследования 21
3.3 Статистическая обработка и графические построения 22
4 Объекты исследования 23
4.1 Материал, собранный на плато Толбачинский дол 23
4.2 Материал, собранный на плато Ушковский дол 31
5 Результаты и обсуждение 38
5.1 Физико-химическая характеристика почвенных горизонтов исследуемых территорий 38
5.2 Характеристика различий элементного состава горизонтов исследуемых территорий 51
Заключение 53
Благодарности 54
Список литературы 54
Формирование почв и растительности в зоне активного вулканизма отличается специфичностью процессов. Активная деятельность вулканов, постоянный привнос материала оказывает существенное влияние на формирование экосистем.
Условия формирования почв на Камчатке характеризуются высоким контрастом, в связи с тем, что зачастую даже близко расположенные вулканические конусы существенно отличаются по химическому, механическому, минералогическому составам продуктов извержений. Кроме того, играет роль и разная удаленность от активных центров вулканов. Разные условия вулканизма определяют разнообразие химического состава формирующихся почв (Захарихина, Литвиненко, 2019б). Все это позволяет изучать разнообразие процессов формирования почв в условиях активного вулканизма и их связи с почвообразующими породами.
Для сравнения особенностей почвообразования в условиях разных режимов пеплопадов были выбраны 2 района: вулканическое плато Толбачинский дол (район активного голоценового вулканизма, территория перекрыта продуктами извержения 1975-1976 гг.) и плато Ушковский дол (район слабых перманентных пеплопадов).
Согласно литературным данным изучением специфики почв, формирующихся в условиях активного вулканизма занимались многие отечественные ученые, такие как Ливеровский, Герасимов, Ильина, Зонн, Шоба, Маречек, Белоусова, Тонконогов, Карпачевский, Геннадиев, Захарихина, Литвиненко и др. (Карпачевский Л.О., и др., 2009; Ливеровский Ю.А., 1971; Зонн С.В. и др., 1963; Белоусова Н.И., Тонконогов В.Д., 1968; Геннадиев А.Н., 2007; Захарихина Л.В., 2008, 2009; Литвиненко Ю.С., Захарихина Л.В., 2008а, 2008б, 2009, 2010, 2019). Однако они в большей степени уделяют внимание изучению особенностей почвообразования в разные стадии активности вулканизма, либо отличиям между разными почвенными провинциями, чем отличиям, связанным с разными режимами пеплопадов (удаленность от вулканов, периодичность перекрытия). Подобного рода исследование было проведено Захарихиной (2009) - по влиянию непрерывных вулканических пеплопадов Карымского вулкана на особенности формирования почв и растений (Центральный район Южной почвенной провинции Камчатки), однако наши исследования проведены в Северной почвенной провинции, где условия почвообразования значительно отличаются (Захарихина, 2008).
Таким образом, исследование влияния вулканической активности разной степени на формирование почвенного покрова и растительности Камчатки обладает научной новизной и является актуальной задачей.
Кроме того, вулканические плато Толбачинский и Ушковский дол находятся на территории объекта всемирного наследия ЮНЕСКО «Вулканы Камчатки» (природный парк «Ключевской»), данная территория является весьма популярной среди туристов, в связи с чем актуальная информация об особенностях формирующихся почв и растительных сообществ на плато является весьма ценной. Впоследствии данная информация будет направлена в администрацию природного парка «Ключевской».
Цель работы - определить влияние интенсивности вулканической деятельности на физико-химические характеристики почв.
Для достижения цели перед нами были поставлены следующие задачи:
1. Оценить влияние разных режимов пеплопадов (интенсивных и слабых) на морфологические характеристики почв.
2. Охарактеризовать различия физико-химических показателей и элементного состава почв в зависимости от времени генезиса горизонтов в районе Толбачинского дола (в тефре и погребенном гумусовом горизонте).
3. Выявить различия физико-химических характеристик почв в зависимости от режима пеплопадов.
На основании полученных результатов мы сделали следующие выводы:
1. Поверхностный гумусовый горизонт в разрезах Толбачинского дола только формируется. Горизонты разрезов Толбачинского дола темнее по окраске, но это связано с естественной окраской тефры. В разрезах с Ушковского дола больше корней, материал гораздо более тонкодисперсный, крупная тефра отсутствует, встречается только мелко-песчаный пепел вулканов Шивелуч (Ш1) и Безымянный (1956 г).
2. С течением времени, в отсутствии частых перекрытий тефрой на территории Толбачинского дола вероятно снижение концентраций Ni, Cu, Cr, Ca. Zn и Li напротив со временем накапливаются в гумусовых горизонтах. Актуальная кислотность гумусовых горизонтов при таких условиях снижается (pH отрицательно коррелирует со стадией сукцессии, r=-0,55), а содержание гигроскопической влаги увеличивается (погребенный гумусовый горизонт исследуемой территории содержит больше гигроскопической влаги в сравнении с тефрой).
3. Элементный состав тефры Толбачинского дола отличается от погребенного гумусового горизонта и гумусового горизонта Ушковского дола в основном более высоким содержанием Ca, Cu, Cr, Ni, Co, но меньшими концентрациями Li. Кроме того, для данного горизонта характерное наименьшее содержание органического вещества и низкое содержание гигроскопической влаги.
Элементный состав гумусового горизонта Ушковского дола отличается от горизонтов Толбачинского дола в первую очередь большими концентрациями Zn и Mn. Растительные сообщества Ушковского дола естественным образом отличаются от сообществ Толбачинского дола стадией сукцессии и большим общим проективным покрытием растительности. Содержание органического вещества в пробах гумусовых горизонтов увеличивается с увеличением общего проективного покрытия растительности.
4. Среди главных факторов, определяющих процесс почвообразования в районах активного вулканизма Северной почвенной провинции Камчатки можно выделить периодичность выпадения пирокластического материала, его химический состав и рельеф подстилающей территории, а также растительный покров.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
