Почвы ботанического памятника природы «Склон с реликтовой растительностью у с. Коларово»
|
ВВЕДЕНИЕ 2
Глава 1. Условия формирования почв подтайги Притомья 5
1.1 Геологическое строение и почвообразующие породы 5
1.2 Рельеф 6
1.3 Климат 8
1.4 Растительность 12
Глава 2 Объекты и методы исследования 16
2.1 Объекты исследования 16
2.2 Методы исследования 29
Глава 3. Основные свойства почв 31
3.1. Гранулометрический состав 31
3.2 Химические и физико-химические свойства 41
Глава 4. Гумусовый профиль чернозема глинисто-иллювиального 56
ВЫВОДЫ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 65
Глава 1. Условия формирования почв подтайги Притомья 5
1.1 Геологическое строение и почвообразующие породы 5
1.2 Рельеф 6
1.3 Климат 8
1.4 Растительность 12
Глава 2 Объекты и методы исследования 16
2.1 Объекты исследования 16
2.2 Методы исследования 29
Глава 3. Основные свойства почв 31
3.1. Гранулометрический состав 31
3.2 Химические и физико-химические свойства 41
Глава 4. Гумусовый профиль чернозема глинисто-иллювиального 56
ВЫВОДЫ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 65
Памятники природы играют важную роль в сохранении и защите уникальных природных комплексов и объектов от разрушения, загрязнения и других негативных воздействий. Они выполняют несколько функций:
научная ценность - содержат информацию о геологической истории, климате, почвах, флоре и фауне данной местности;
эстетическая ценность - памятники природы обладают эстетическими качествами, живописными ландшафтами, что привлекает туристов и способствует развитию экотуризма;
культурная и историческая ценность - памятники природы могут быть связаны с историческими событиями, народными традициями, могут быть местом проведения обрядов и праздников;
эколого-просветительское значение - на территории памятников природы изучается состояние окружающей среды, всех компонентов биогеоценозов, создаются и обустраиваются экологические тропы, проводятся учебно-познавательные экскурсии.
На территории подтайги Притомья имеется ботанический памятник природы областного значения «Склон с реликтовой растительностью у села Коларово» с уникальным фрагментом перисто-ковыльной степи и экстразональными почвами для данной природной зоны - глинистоиллювиальными черноземами.
Подтайга является зональным ландшафтом на Томь-Яйском междуречье и несёт черты экотона - переходной зоны между южной тайгой и лесостепью. На протяжении голоцена происходила пространственная перегруппировка растительных сообществ, отражающая характер изменения климата - так называемое смещение природных зон. Как правило, в периоды увеличения влагообеспеченности и похолодания ландшафтные границы смещались к югу (лесные ценозы наступали на степные), а в эпохи аридизации и потеплений - к северу (ареалы степных ландшафтов расширялись). Согласно Ф.Н. Милькову (1993), экотон - это переходная полоса между смежными ландшафтными комплексами, характеризующаяся разнообразием экологических условий. Типичными зональными экотонами являются лесотундра, лесостепь, полупустыня. В их число в полной мере можно отнести и подтайгу. Согласно Л.И. Герасько (2007), подтайга - это зона подвижного равновесия между лесостепью и южной тайгой, она характеризуется большим разнообразием компонентного состава, неустойчивым почвообразованием, существенным изменением границ растительных формаций и активности почвообразовательных процессов даже при незначительных колебаниях климата. В пределах подтайги встречаются растительные и почвенные ареалы лесных, лесостепных и степных условий. Одним из таких компонентов является фрагмент перисто-ковыльной степи, расположенный в смешанном лесу с преобладанием березы, осины и редкими отдельными соснами, известный как ботанический памятник природы «Склон с реликтовой растительностью у села Коларово» площадью 2 га. Он расположен в долине р. Томь (правобережье) на открытых слабо залесенных обрывистых и пологоувалистых южных и юго-западных склонах высотой 30-45 м над уровнем реки, крутизна склонов составляет 30-450.
Основная часть видов растительных сообществ соответствует реликтовому плейстоценовому (плейстоцен - эпоха четвертичного периода, начавшаяся 1 800 000 и закончившаяся 10 000 лет назад) комплексу (ковыль, овсяница, горноколосник, истод, полынь, осока) и свидетельствует о существовании в прошлом настоящих степей. В кустарниковом ярусе на южных участках склонов присутствуют карагана древовидная, карагана кустарниковая, кизильник черноплодный, полынь Гмелина. На данном участке сохраняется 14 видов редких для Томской области растений и 12 видов растений, занесенных в Красную книгу Томской области.
Почвенный покров территории памятника представлен черноземами глинисто-иллювиальными (выщелоченные черноземы). Сформированные почвы черноземного облика на склоне со степной растительностью подтверждают уникальность объекта, так как доминирующими почвами на территории Томского района являются дерново-подзолистые и серые лесные.
Изучение черноземов данного природного объекта, а также темно-серых почв, являющихся переходными к черноземам и близкими к ним по диагностическим признакам и свойствам, проводилось почвоведами Томского государственного университета, что отражено в работах И.В. Скобиновой (2006), Л.И. Герасько (2007, 2009, 2010), Л.И. Герасько, С.А. Аникеевой (2008), Л.И. Герасько, О.В. Гуль (2009), К.Л. Носковой (2011), Л.И. Герасько, С.В. Лойко с соавторами (2012) и др. В почвах природного памятника исследовались общие физико-химические и химические свойства, параметры фракционно-группового состава гумуса в генетических горизонтах, однако анализ гумусового профиля, отражающего историю формирования почв, не проводился.
Целью данной работы является выявление основных свойств экстразональных почв подтайги в правобережье р. Томь и специфики гумусового профиля чернозема глинисто-иллювиального на территории ботанического памятника природы областного значения «Склон с реликтовой растительностью у села Коларово».
Задачи исследования:
1. Изучить условия почвообразования в подтаежной зоне Притомья.
2. Определить систематическое положение почв, сформированных на территории памятника природы.
3. Провести аналитические исследования гранулометрического состава, основных химических и физико-химических свойств почв.
4. Определить фракционно-групповой состав гумуса (в образцах, отобранных сплошной колонкой с учетом границ генетических горизонтов) и провести анализ гумусового профиля как носителя информации об истории развития почвенного тела.
научная ценность - содержат информацию о геологической истории, климате, почвах, флоре и фауне данной местности;
эстетическая ценность - памятники природы обладают эстетическими качествами, живописными ландшафтами, что привлекает туристов и способствует развитию экотуризма;
культурная и историческая ценность - памятники природы могут быть связаны с историческими событиями, народными традициями, могут быть местом проведения обрядов и праздников;
эколого-просветительское значение - на территории памятников природы изучается состояние окружающей среды, всех компонентов биогеоценозов, создаются и обустраиваются экологические тропы, проводятся учебно-познавательные экскурсии.
На территории подтайги Притомья имеется ботанический памятник природы областного значения «Склон с реликтовой растительностью у села Коларово» с уникальным фрагментом перисто-ковыльной степи и экстразональными почвами для данной природной зоны - глинистоиллювиальными черноземами.
Подтайга является зональным ландшафтом на Томь-Яйском междуречье и несёт черты экотона - переходной зоны между южной тайгой и лесостепью. На протяжении голоцена происходила пространственная перегруппировка растительных сообществ, отражающая характер изменения климата - так называемое смещение природных зон. Как правило, в периоды увеличения влагообеспеченности и похолодания ландшафтные границы смещались к югу (лесные ценозы наступали на степные), а в эпохи аридизации и потеплений - к северу (ареалы степных ландшафтов расширялись). Согласно Ф.Н. Милькову (1993), экотон - это переходная полоса между смежными ландшафтными комплексами, характеризующаяся разнообразием экологических условий. Типичными зональными экотонами являются лесотундра, лесостепь, полупустыня. В их число в полной мере можно отнести и подтайгу. Согласно Л.И. Герасько (2007), подтайга - это зона подвижного равновесия между лесостепью и южной тайгой, она характеризуется большим разнообразием компонентного состава, неустойчивым почвообразованием, существенным изменением границ растительных формаций и активности почвообразовательных процессов даже при незначительных колебаниях климата. В пределах подтайги встречаются растительные и почвенные ареалы лесных, лесостепных и степных условий. Одним из таких компонентов является фрагмент перисто-ковыльной степи, расположенный в смешанном лесу с преобладанием березы, осины и редкими отдельными соснами, известный как ботанический памятник природы «Склон с реликтовой растительностью у села Коларово» площадью 2 га. Он расположен в долине р. Томь (правобережье) на открытых слабо залесенных обрывистых и пологоувалистых южных и юго-западных склонах высотой 30-45 м над уровнем реки, крутизна склонов составляет 30-450.
Основная часть видов растительных сообществ соответствует реликтовому плейстоценовому (плейстоцен - эпоха четвертичного периода, начавшаяся 1 800 000 и закончившаяся 10 000 лет назад) комплексу (ковыль, овсяница, горноколосник, истод, полынь, осока) и свидетельствует о существовании в прошлом настоящих степей. В кустарниковом ярусе на южных участках склонов присутствуют карагана древовидная, карагана кустарниковая, кизильник черноплодный, полынь Гмелина. На данном участке сохраняется 14 видов редких для Томской области растений и 12 видов растений, занесенных в Красную книгу Томской области.
Почвенный покров территории памятника представлен черноземами глинисто-иллювиальными (выщелоченные черноземы). Сформированные почвы черноземного облика на склоне со степной растительностью подтверждают уникальность объекта, так как доминирующими почвами на территории Томского района являются дерново-подзолистые и серые лесные.
Изучение черноземов данного природного объекта, а также темно-серых почв, являющихся переходными к черноземам и близкими к ним по диагностическим признакам и свойствам, проводилось почвоведами Томского государственного университета, что отражено в работах И.В. Скобиновой (2006), Л.И. Герасько (2007, 2009, 2010), Л.И. Герасько, С.А. Аникеевой (2008), Л.И. Герасько, О.В. Гуль (2009), К.Л. Носковой (2011), Л.И. Герасько, С.В. Лойко с соавторами (2012) и др. В почвах природного памятника исследовались общие физико-химические и химические свойства, параметры фракционно-группового состава гумуса в генетических горизонтах, однако анализ гумусового профиля, отражающего историю формирования почв, не проводился.
Целью данной работы является выявление основных свойств экстразональных почв подтайги в правобережье р. Томь и специфики гумусового профиля чернозема глинисто-иллювиального на территории ботанического памятника природы областного значения «Склон с реликтовой растительностью у села Коларово».
Задачи исследования:
1. Изучить условия почвообразования в подтаежной зоне Притомья.
2. Определить систематическое положение почв, сформированных на территории памятника природы.
3. Провести аналитические исследования гранулометрического состава, основных химических и физико-химических свойств почв.
4. Определить фракционно-групповой состав гумуса (в образцах, отобранных сплошной колонкой с учетом границ генетических горизонтов) и провести анализ гумусового профиля как носителя информации об истории развития почвенного тела.
1. Исследованные почвы характеризуются наличием
темноокрашенного гумусово-аккумулятивного горизонта зернистокомковатой структуры, что свидетельствует об активно идущем дерновом процессе. Признаки элювиальных (оподзоливания и лессиважа) и иллювиальных процессов выражены в виде наличия скелетан в темно-серой почве и некоторого уплотнения в иллювиальных горизонтах всех почв. В профилях черноземов присутствуют погребенные горизонты, что, скорее всего, обусловлено склоновыми процессами, активизация которых происходила в периоды интенсивных денудационно-аккумулятивных процессов.
2. Все почвы природного памятника характеризуются
доминированием крупной пыли, что указывает на лессовидный характер почвообразующей породы. Темно-серая почва отличается
тяжелосуглинистым грансоставом, снижением доли тонких частиц в элювиальной части профиля, которая в связи с эти становится среднесуглинистой, и возрастанием в горизонтах ВТ и С, что отражает элювиально-иллювиальную дифференциацию профиля, обусловленную процессами оподзоливания и лессиважа.
3. Исследованные черноземы относятся к среднесуглинистой разновидности. Наряду с доминированием фракции крупной пыли, второй преобладающей фракцией является мелкопесчаная в верхних горизонтах и илистая в средней и нижней частях профилей. Доля ила с глубиной возрастает, что типично для типа черноземов глинисто-иллювиальных, где происходит иллювиирование тонкодисперсного материала.
4. Т емно-серая почва характеризуется высоким содержанием гумуса, регрессивно-аккумулятивным его распределением по профилю, кислой реакцией среды, обладает обменной и невысокой гидролитической кислотностью. Сумма обменных катионов высокая, доминирующим катионом является кальций. ПИК насыщен основаниями на 80% и более.
5. Черноземы глинисто-иллювиальные в связи с активным дерновым процессом характеризуются высоким накоплением гумуса и обменных катионов в верхних горизонтах, увеличением этих компонентов в погребенных слоях и горизонтах, доминированием в ППК обменного кальция, слабокислой (близкой к нейтральной) реакцией среды.
6. Фракционно-групповой состав гумуса чернозема глинистоиллювиального в полной мере соответствует почвам черноземного типа, характеризующихся высокой степенью гуматности, доминированием в составе ГК гуматов кальция, широким отношением Сгк:Сфк до величин гуматного типа гумуса.
7. Гумусовый профиль исследованной почвы несет информацию о разных стадиях ее формирования на протяжении периода развития ландшафта в условиях меняющейся природной обстановки. Погребенные горизонты образовались, предположительно, в более благоприятных для гумусообразования и накопления органического углерода условиях (более теплых, с длительным периодом биологической активности). Стадии современного и древнего почвообразования прерывались седиментогенезом на этапе активизации эрозионно-аккумулятивных процессов в период похолодания и увеличения влажности.
темноокрашенного гумусово-аккумулятивного горизонта зернистокомковатой структуры, что свидетельствует об активно идущем дерновом процессе. Признаки элювиальных (оподзоливания и лессиважа) и иллювиальных процессов выражены в виде наличия скелетан в темно-серой почве и некоторого уплотнения в иллювиальных горизонтах всех почв. В профилях черноземов присутствуют погребенные горизонты, что, скорее всего, обусловлено склоновыми процессами, активизация которых происходила в периоды интенсивных денудационно-аккумулятивных процессов.
2. Все почвы природного памятника характеризуются
доминированием крупной пыли, что указывает на лессовидный характер почвообразующей породы. Темно-серая почва отличается
тяжелосуглинистым грансоставом, снижением доли тонких частиц в элювиальной части профиля, которая в связи с эти становится среднесуглинистой, и возрастанием в горизонтах ВТ и С, что отражает элювиально-иллювиальную дифференциацию профиля, обусловленную процессами оподзоливания и лессиважа.
3. Исследованные черноземы относятся к среднесуглинистой разновидности. Наряду с доминированием фракции крупной пыли, второй преобладающей фракцией является мелкопесчаная в верхних горизонтах и илистая в средней и нижней частях профилей. Доля ила с глубиной возрастает, что типично для типа черноземов глинисто-иллювиальных, где происходит иллювиирование тонкодисперсного материала.
4. Т емно-серая почва характеризуется высоким содержанием гумуса, регрессивно-аккумулятивным его распределением по профилю, кислой реакцией среды, обладает обменной и невысокой гидролитической кислотностью. Сумма обменных катионов высокая, доминирующим катионом является кальций. ПИК насыщен основаниями на 80% и более.
5. Черноземы глинисто-иллювиальные в связи с активным дерновым процессом характеризуются высоким накоплением гумуса и обменных катионов в верхних горизонтах, увеличением этих компонентов в погребенных слоях и горизонтах, доминированием в ППК обменного кальция, слабокислой (близкой к нейтральной) реакцией среды.
6. Фракционно-групповой состав гумуса чернозема глинистоиллювиального в полной мере соответствует почвам черноземного типа, характеризующихся высокой степенью гуматности, доминированием в составе ГК гуматов кальция, широким отношением Сгк:Сфк до величин гуматного типа гумуса.
7. Гумусовый профиль исследованной почвы несет информацию о разных стадиях ее формирования на протяжении периода развития ландшафта в условиях меняющейся природной обстановки. Погребенные горизонты образовались, предположительно, в более благоприятных для гумусообразования и накопления органического углерода условиях (более теплых, с длительным периодом биологической активности). Стадии современного и древнего почвообразования прерывались седиментогенезом на этапе активизации эрозионно-аккумулятивных процессов в период похолодания и увеличения влажности.
