4
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН
Морфолого-генетическая специфика почв острова Уруп
Полохин О.В.
Владивосток, Россия
Почвенный покров Курильских островов исследован недостаточно и фрагментарно [1], [2], [3]. Это обусловлено малодоступностью островов, плохими погодными условиями и малонаселенностью крупных островов Курильской гряды [4].
Исследователи островных почв указывают, что педогенные процессы не отличаются от материковых [5]. Тем не менее, существует специфика процессов островного почвообразования [6], [7], [8].
Целью работы являлось исследование главных морфолого-генетических и связанных с ними иных свойств вулканических почв острова Уруп.
Исследования были проведены в первой декаде августа 2015 года в районе рейда Открытый о. Уруп (охотоморская сторона острова). Уруп входит в число крупных островов Курил и является результатом вулканической деятельности [9].
Для выполнения поставленных задач были выбраны участки на прибрежной и склоновой территории острова.
С целью описания микрорельефа, растительности и сбора гербарных образцов отмежеваны пробные площади 10х10м.
Внутри этих площадок заложены почвенные разрезы для морфологического описания почв и отбора образцов на камеральные исследования.
Первый участок располагался на прибрежной территории представляющей собой морскую террасу.
Второй выбран на склоне, примыкающем к озеру Токотан. Заложение почвенных разрезов, описание почвенных профилей и отбор образцов выполнялись по принятым программам и методикам [10], [11], [12].
Валовой состав почвенных образцов определялся на рентгенофлюорисцентном спектрометре Shimadzy EDX 800 (Япония). Анализ проведен в Центре коллективного пользования «Биотехнология и генетическая инженерия» ФНЦ биоразнообразия ДВО РАН. Названия растений приведены по сводке [13].
Преобладающим рельефом на Урупе является вулкано-тектонический [6]. Среди основных ландшафтов выделяются средне и крутосклоновые, а также ландшафты отрицательных форм рельефа, таких как балки.
Вдоль берега моря часто находятся песчаные холмы (дюны) мелко и средне песчаного состава.
Гигрографическая сеть в районе исследования включает в себя кроме ручьев одну из наиболее крупных на острове рек Токотан и озеро с таким же названием [6].
Климат на острове типично морской. Это климат с летними и зимними невысокими температурами, значительным количеством осадков (до 1230 мм/год), основная часть которых приходится на теплое время года. Среди островов Курильской гряды на Урупе самое высокое количество туманных дней (до 215) [6].
Ряд исследователей причисляют о. Уруп по ботанико-географичесмкому районированию к Урупскому флористическому району Южно-Курильского округа Сахалино-Хоккайдской провинции Восточноазиатской флористической области [14].
При этом необходимо отметить, что центральная часть острова, где проводились исследования, была наименее изучена. Преобладают леса с березой каменной и стланиками (ольховым и кедровым). Лесистость острова до 50% [14]. Значительные площади занимают бамбучник и разнотравье [3].
Почвенный покров о. Уруп рассмотрен в Атласе Курильских островов [8]. Авторы главы «Почвы» включили территорию о. Уруп в Сихотэ-Алинско-Сахалинскую провинцию, Среднекурильский округ, Урупский район [7], [8]. При этом главными типами почв определены охристые типичные, а также охристо-подзолистые и сухоторфяные океанические.
Участок Р У 1-15 (45°51'38?C 149°47'45?В) находится на юго-западный крутом (30-35°) склоне г. Рудакова, около 500 м от рейда Открытый. Нижней частью склон примыкает к озеру Токотан.
Склон расчленяется балками, сложен эффузивными светло-серыми породами основного и среднего состава [6], [9].
В древесном ярусе преобладает береза Эрмана. Кустарниковый ярус слагают стланик кедровый и рябина бузинолистная.
В подлеске курильский бамбук и разнотравье (аспект создавали Filipendula camtschatica (Pall) Maxim.). Проективное покрытие до 100%.
Морфологическое описание профиля почвы заложенного разреза на этом участке
|
АО |
0-1см опад |
|
|
Адh |
1-7 см дернина, упругая, состоит из живых и мертвых плохо разложившихся корней, однородно буровато темно серый, сырой, мажется, рыхлый, непрочный мелко комковатый, легко суглинистый, граница волнистая, переход к следующему горизонту ясный по цвету и плотности. |
|
|
ВН |
7-22 см серый с бурым оттенком, влажный, непрочно комковато порошистый, рыхлый, плотность выше, чем у вышележащего горизонта, включение обломков исходных пород, корней много, переход заметный, граница волнистая. |
|
|
2А |
22-40 см темно бурый неоднородный, влажный, включения обломков материала исходных пород, много живых корней, переход заметный, граница волнистая |
|
|
2ВН |
40-65 см темно бурый с рыжеватым оттенком неоднородный, темнее предыдущего, мокрый, включения обломков исходных пород. |
Обломки материала исходных пород, переходящие в массив приводят к невозможности углубления разреза.
Почва дерново-перегнойная среднемощная охристая вулканическая.
Существование погребенных горизонтов дает нам возможность считать данную почву полигенетичной.
При этом наблюдаемые всего два элементарных профиля, один из которых является погребенным, не позволяют отнести почвы к слоисто-охристому подтипу вулканических почв. Плотность сложения увеличивается в глубину.
В связи с высоким содержанием органического вещества, по плотности сложения достигаются значения характерные для вспушенных почв. Следует отметить, что горизонт, расположенный на глубине 22-40 см, имеет промежуточное значение плотности сложения по сравнению с выше и ниже расположенными.
Это может также служить одним из показателей доказательства полигенетичности профиля. О полигенетичности почвы свидетельствуют и величины потери при прокаливании, и в определенной степени значения рН выделенных горизонтов.
Так в погребенных горизонтах потери при прокаливании в три раза выше, чем в горизонте ВН. Поскольку потери при прокаливании в некарбонатных почвах включают гумус и химически связанную воду, то это является доказательством захоронения именно гумусового горизонта.
Плотность сложения горизонта 2А меньше чем у предыдущего и последующего горизонтов.
Степень каменистости резко увеличивается вниз по профилю от среднекаменистой (6-9%) до сильнокаменистой (до 40%).
Почвы относим к охристым не только по морфологическим признакам, но и по уменьшению содержания оксида кремния с глубиной (74% в верхнем горизонте, 53-54% в погребенных) с увеличением в 1,5-2 раза количества полуторных оксидов (Al2O3 c 8% до 23%, Fe2O3 c 7,4% до 14%).
Почва относится к кислым, о чем свидетельствуют низкие значения рНводн. почва морфологический уруп море
Участок Р У 2-15 (45°51'35?С 149°47'8?В). Расположен на отрезке морской террасы шириной около 25 м, высотой 4-4,5 м, в пределах 90 м от береговой линии.
Из кустарников обычен шиповник морщинистый. Травянистый покров состоит из колосняка мягкого с включениями полыни арктической и Стеллера, сазы курильской, вейника Лангсдорфа, осоки крупно- и скрытоплодной, термопсиса люпиновидного.
Почвы, развитые под растительностью имеют следующее строение:
|
АО |
0-1см опад |
|
|
АдА |
1-46 см темно-серый, неоднородно слоистый, много корней, песчаный, влажный, уплотненный, присутствие вулканического стекла черного цвета, граница слабоволнистая, переход заметный как по цвету, так и плотности. |
|
|
АВ |
46-78 см светлее предыдущего, неоднородный от серого до темно-серого, песчаный, включения темного вулканического стекла, влажный, плотнее вышерасположенного |
Почва дерновая слоисто-песчаная вулканическая.
По значениям плотности сложения почва может быть отнесена к уплотненным (табл. 3).
Таблица 3 - Физические и физико-химические свойства вулканических почв о.Уруп
|
Горизонт, глубина (см) |
Плотность сложения, г/см3 |
Потери при прокаливании, % |
pHводн. |
|
|
Дерново-перегнойная среднемощная охристая вулканическая |
||||
|
Aдh 1-7 |
0,38 |
30,7 |
5,05 |
|
|
BH 7-22 |
0,72 |
13,9 |
4,91 |
|
|
2A 22-40 |
0,66 |
40,7 |
4,75 |
|
|
2 BH40-60 |
0,88 |
41,6 |
4,82 |
|
|
Дерновая слоисто песчаная мощная вулканическая |
||||
|
AдА 1-5 |
1,20 |
3,4 |
6,58 |
|
|
AдА1 5-10 |
1,24 |
3,3 |
6,72 |
|
|
AдА2 10-15 |
1,28 |
3,0 |
6,79 |
|
|
AдА3 40-45 |
1,64 |
2,4 |
6,28 |
|
|
AB1- 45-70 |
1,53 |
1,9 |
6,45 |
На данный показатель влияет высокое содержание песчаных фракций в гранулометрическом составе и малое количество органического углерода, об этом свидетельствуют невысокие показатели потерь при прокаливании.
По кислотно-основным свойствам верхние горизонты (до глубины 15 см) относятся к нейтральным. На глубине ниже 15 см значения рНводн. понижаются до слабокислых величин. Полагаем, что на почвы морской террасы значительное влияние оказывает близость к водам Охотского моря со значениями водного рН около 8.
Таким образом, в ходе изучения профилей двух типов почв о. Уруп можно сделать следующие предварительные выводы:
Почвы на крутом склоне являются полигенетичными образованиями.
Стоит отметить, что при этом они не могут относиться к слоистым, так как имеют всего два элементарных профиля, из которых только один является погребенным. Почвы по гранулометрическому составу легкие. Считаем, что данные почвы можно отнести к типу охристых почв. Это подтверждается не только морфологическими признаками, но и уменьшением содержания оксида кремния с глубиной с одновременным увеличением в 1,5-2 раза количества полуторных оксидов.
Почвы, развитые на отрезке морской террасы имеют в профиле множественные слои, которые различаются по морфолого-генетическим признакам. На физико-химические свойства оказывают влияние не только растительные ассоциации, невысокое количество органического углерода, но и в значительной степени близость к слабощелочным водам Охотского моря.
Список литературы / References
1. Гладкова Г.А. Лесные вулканические почвы острова Кунашир / Г.А. Гладкова, Г.Н.Бутовец// Почвоведение. - 1988. - №2. - С.54-67.
2. Гришин С.Ю. Воздействие извержения вулкана Алаид (Курильские острова) в 1972 г. на экосистемы/С.Ю. Гришин, А.Н. Яковлева, С.А. Шляхов//Вулканология и сейсмология. - 2009. - № 4. - С. 30-43.
3. Гришин С.Ю. Растительность и почвы острова Парамушир/С.Ю. Гришин, С.А. Шляхов//География и природные ресурсы. - 2008. - № 4. - С. 96-103.
4. Полохин О.В. Почвенный и растительный покров острова Итуруп (Курильские острова) /О.В. Полохин, Л.А. Сибирина// Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 5. - С. 618.
5. Полохин О.В. Почвы и растительность острова Симушир (Курильские острова) /О.В. Полохин, Л.А. Сибирина//Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10 (часть 8). - С. 1766-1769.
6. Ганзей К.С. Ландшафты и физико-географическое районирование Курильских островов: дис. … канд. геогр. наук. - Владивосток, 2009. - 161 с.
7. Костенков Н.М. Почвенно-географическое районирование Курильских островов /Н.М. Костенков, В.И. Ознобихин//Вестник СВНЦ ДВО РАН. - 2011. - №1. - С.77-83.
8. Костенков Н.М. Почвы /Н.М. Костенков, В.И. Ознобихин, С.А. Шляхов// Атлас Курильских островов. - М.: ИВЦ «ДИК», 2009. - С. 61-68.
9. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги /Г.С. Горшков. - М.: Наука, 1967. - 287 с.
10. Рагимов, А. О. Почвоведение : лаб. практикум / А. О. Рагимов, М. А. Мазиров, Е. М. Шентерова ; Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых. - Владимир : Изд-во ВлГУ, 2017. - 120 с
11. Розанов, Б.Г. Генетическая морфология почв / Б.Г. Розанов. - М., Изд-во МГУ, 1975. - 284 с.
12. Сорокина Г.А. Учебная полевая практика по геоботанике /Г.А. Сорокина, Н.В. Пахарькава, Т.Л. Шашкова, и др. //Учебно-методическое пособие. -- Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. -- 30 с.
13. Сосудистые растения советского Дальнего Востока. - СПб.: Наука, 1985-1996. Т. 1-8.
14. Баркалов В.Ю. Флора Курильских островов / В.Ю. Баркалов. - Владивосток: Дальнаука, 2009. - 468 с.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Gladkova G.A. Lesnye vulkanicheskie pochvy ostrova Kunashir [Forest volcanic soils of Kunashir island] / G.A. Gladkova, G.N.Butovec// Pochvovedenie. - 1988. - №2. - P.54-67. [in Russian]
2. Grishin S.Ju. Vozdejstvie izverzhenija vulkana Alaid (Kuril'skie ostrova) v 1972 g. na jekosistemy [Impact of the eruption of the volcano Alaid (Kuril Islands) in 1972 on ecosystems ] /S.Ju. Grishin, A.N. Jakovleva, S.A. Shljahov//Vulkanologija i sejsmologija. - 2009. - № 4. - P. 30-43. [in Russian]