СЛИТОГЕНЕЗ И РАЗВИТИЕ КОМПЛЕКСНОСТИ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ

VERTIC PROCESSES AND FORMATION OF COMPLEX SOIL AND VEGETATION PATTERNS IN STEPPE

 

И.В.Ковда

I.V.Kovda

Институт географии РАН

(119234,  РФ., Москва, Старомонетный пер., 29)

 Institue of Geography RAS

 (Staromonetny 29, Moscow, 119234, Russia)

e-mail:  Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Обсуждаются понятия слитогенез и слитизация, уточняются представления и характеристики слитоземов (вертисолей), слитизированных и слитых почв. Рассматривается механизм возникновения комплексности почвенного и растительного покрова, связанный с физическими внутрипочвенными деформациями глинистых почв. Показано, что комплексность может сохраняться как остаточная после выравнивания микрорельефа гильгай. Приведен пример изучения комплексов на Ставропольской возвышенности и высказано предположение, что аналогичный механизм мог формировать  комплексность в других регионах юга России.

The paper discusses the common features and differences between vertisols, vertic and consolidated soils. The mechanism of the formation of complex soil and vegetation patterns is presented on a key site of clayey soils with active shrinking, swelling and physical deformations. The complex soil and vegetation pattern follow the microrelief gilgai, but also can be found as residual after the leveling of gilgai. Some examples of such complexes were studied in Stavropol area. It is believed that similar type of soil and vegetation patterns due to the same mechanism can be found in other regions of the southern Russia.

В аридных и субаридных условиях юга России часто встречаются слитые почвы. Слитые почвы –  обширная внеклассификационная группа, включающая почвы любой степени проявления слитости – от горизонта до почвенного профиля. Слитые почвы характеризуются тяжелым гранулометрическим составом, трещиноватостью, глыбистостью или бесструктурностью. Кроме того, существуют почвы, в которых помимо этих признаков развиты признаки, связанные с процессами усадки и набухания (или вертиковые признаки). К их числу относят плоскости (зеркала) скольжения или сликенсайды, клиновидную и угловатую структуру. Обычно эти признаки обнаруживаются в горизонтах, расположенных глубже глыбисто-блочного бесструктурного слитого горизонта в почвах, которые помимо тяжелого гранулометрического состава характеризуются высокой долей разбухающих минералов.

По результатам изучения слитых почв и почв с вертиковыми признаками (слитоземов или вертисолей) опубликован ряд монографий. Однако в российском почвоведении до сих пор сохраняется неупорядоченность в представлениях о слитости и формах ее проявления, что отражается и в последней классификации почв России [2]. Развивая представления, высказанные еще Самойловой [4], схематично соотношение между слитыми почвами, вертисолями (слитоземами) и вертиковыми (слитизированными) почвами показано нами на рис.1. Согласно этой схеме, вертисоли (слитоземы) являются, по выражению Козловского [3], ядром группы слитых почв, а слитизированные или вертиковые почвы отличаются недостаточной степенью выраженности диагностических признаков. Наиболее характерные признаки слитых почв и вертисолей указаны в левой и правой частях схемы соответственно.

Рисунок 1. Соотношение между вертисолями, слитыми и вертиковыми почвами (в скобках указаны свойства, не являющиеся обязательными для диагностики вертисолей.

В свою очередь под слитогенезом мы понимаем общий почвообразовательный макропроцесс, формирующий особые почвы –  слитоземы (вертисоли), и состоящий из ряда элементарных почвенных процессов (гумусонакопление, слитизация, усадка, растрескивание, набухание, педотурбации, сдвиги, окарбоначивание, оглеение и др.),  набор и интенсивность которых определяются современными физико-географическими условиями. Слитогенез обеспечивает физические деформации вертисолей, которые проявляются на начальной стали формированием сликенсайдов и клиновидности педов, а при сильных и продолжительных направленных деформациях материала в пластичном состоянии формируются деформации горизонтов, внутрипочвенная цикличность, микрорельеф гильгай на поверхности почв.

Известно, что любой микрорельеф создает предпосылки для перераспределения влаги, что вызывает формирование комплексности почвенного и растительного покрова. Внутрипочвенная цикличность в слитоземах появляется прежде, чем физические деформации достигнут поверхности почв, создавая микрорельеф гильгай. Однако, еще до появления гильгаев, наличие наклонных сликенсайдов и морфонов также способствует внутрипочвенному перераспределению влаги и растворенных в ней соединений. Это также способствует формированию комплексности растительного покрова. Свидетельством того, что сликенсайды являются проводниками влаги в вертисолях является их сизый цвет (признак оглеения, т.е. избытка влаги по сликенсайдам).

Существует еще одна разновидность комплексности почвенного и растительного покрова, связанная со слитогенезом, – остаточная комплексность. При остаточной комплексности поверхность почвы в силу естественных или искусственных причин выравнена, однако, за счет «буфферности» почвенной системы, пространственная внутрипочвенная неоднородность сохраняется, что отражается на состоянии естественной растительности или сельскохозяйственных культур.

Нами были изучены примеры комплексности, связанной со слитогенезом в степях Ставрополья. Район исследований расположен в южной части Ставропольской возвышенности близ населенных пунктов Курсавка и Невинномысск. На старых почвенных картах данного региона указан комплексный почвенный покров, состоящий из солонцов и слитых черноземов. Территория относится к зоне неустойчивого увлажнения. Естественная степная растительность сохранилась фрагментарно. Хотя комплексность растительного покрова в целом не характерна для почв степной зоны, она неоднократно наблюдалась нами в ходе маршрутных исследований. Часто комплексность растительного покрова была приурочена к выходам засоленных глинистых отложений распространенных в Янкульской и Сенгилеевской котловинах.

Почвенными разрезами были вскрыты вертисоли и вертиковые почвы т.е. почвы, имеющие сликенсайды и клиновидные агрегаты. В некоторых случаях наблюдался микрорельеф гильгай на поверхности (рис.2). Траншеи, протяженностью более 3-х м,

Рисунок 2. Аэрофотоснимок территории близ пос. Каскадный с микрорельефом и естественной комплексной растительностью (верхняя правая часть снимка) и пахотной выровненной территорией с видимой остаточной пятнистостью от бывшего микрорельефа (нижняя левая часть).

были заложены через микрорельеф гильгай и на близлежащем пахотном участке. Территория с гильгаями сохраняет естественную растительность, которая представлена трехчленными комплексами [1]. В траншее были описаны почвенные профили, соответствующие повышению, микросклону и западине гильгаев; отобраны образцы по генетическим горизонтам. На пахотном выровненном участке три профиля для описания и отбора образцов были выбраны, исходя из общего строения толщи в местах, на наш взгляд, соответствующих бывшим повышению, микросклону и западине.

Анализ морфологических, физических и химических свойств почв подтвердил наличие пространственной неоднородности в обоих случаях – при наличии микрорельефа и без него. В пахотном комплексе дифференциация почвенных свойств в верхнем пахотном горизонте отсутствовала, однако глубже, особенно в толще ~ 30-130 см, была хорошо выражена по всем изученным признакам. В качестве примера приведено распределение органического углерода и его изотопного состава (рис. 3 А-Г) для почв современных и бывших повышения, микросклона и западины.

Рисунок 3. Профильно-пространственное распределение органического углерода и состава стабильных изотопов углерода органического вещества почв западины (кружок), микросклона (квадрат) и повышения (треугольник) микрорельефа гильгай (А, Б) и почв пахотного участка (В, Г).

Таким образом, развитию вертисолей часто сопутствует комплексность почвенного и растительного покрова. В частности, это характерное явление для степей Ставропольского края и других территорий распространения палеоген-неогеновых глин. Широкое развитие комплексности почвенного и растительного покрова на юго-восточной части Ставропольской возвышенности связано не комплексами черноземов и солонцов, как это считалось ранее, а с внутрипочвенными деформациями при слитогенезе, приводящими к перераспределению поверхностной и внутрипочвенной влаги и растворенных в ней соединений. Мы предполагаем, что описанная нами комплексность имеет более широкое распространение на территории юга России,  однако пока еще недостаточно выявлена и изучена. Возможно, к таким объектам относится и полигональный микрорельеф около с.Троицкого Соль-Илецкого района. Судя по описанию [5], можно обнаружить некоторое сходство с изученными нами комплексами. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Ермолаев А.М., Ковда И.В., Моргун Е.Г. Остепненные лугово-болотные комплексы (гильгай) Предкавказья – уникальный компонент природного и биологического разнообразия // Тез. конф. «Степи Северной Евразии: стратегия сохранения природного разнообразия и степного природопользования в ХХI веке». Оренбург, 2000. С.160-161.
  2. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 341 с.
  3. Козловский Ф.И. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв. М.: Наука. 1991. 196 с.
  4. Слитоземы и слитые почвы / Под ред. Е.М.Самойловой. М.: Изд-во МГУ, 1990. 143 с.
  5. Чибилев А.А. Бассейн Урала: история, география, экология. Екатеринбург: УрО РАН, 312 с.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!