УДК 631.4(477.75)

ФАКТОРЫ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПРИРОДНОГО ПАРКА «КАРАЛАРСКИЙ»

Лебедев Ярослав Олегович1, Горбунов Роман Вячеславович2, Зимнухов Роман Александрович3, Ергина Елена Ивановна4
1ФГБОУ ВО «Московский педагогический государственный университет», ассистент кафедры геологии и геохимии ландшафта
2ФГБУН «Карадагская научная станция им. Т.И.Вяземского – природный заповедник РАН», кандидат географических наук, временно исполняющий обязанности директора
3ГАУ РК «УООПТ РК» Природный парк «Караларский», ведущий специалист отдела анализа и мониторинга особо охраняемых природных территорий
4Таврическая академия (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», доктор географических наук, профессор, профессор кафедры физической географии, океанологии и ландшафтоведения

Аннотация
В работе выявлены факторы и общие закономерности пространственной дифференциации почв. Показано, что пространственная дифференциация почвенного покрова находится в прямой зависимости от геолого-геоморфологического строения, способствующего формированию интразональных ландшафтов и увеличению мозаичности почвенного покрова, а также от солярной экспозиции склонов. Выявлены основные типы эталонов почв, представленные на территории природного парка.

Ключевые слова: Керченский полуостров, почва, почвенный покров, природный парк «Караларский», пространственная дифференциация, факторы почвообразования, характеристики почв, эталоны почв


FACTORS AND GENERAL PATTERNS OF SPATIAL DIFFERENTIATION OF THE SOIL COVER OF THE NATURAL PARK "KARALARSKY"

Lebedev Jaroslav Olegovich1, Gorbunov Roman Vyacheslavovich2, Zimnuhov Roman Aleksandrovich3, Yergina Elena Ivanovna4
1Moscow State Pedagogical University, Assistant of Geology and Geochemistry of Landscape Department
2T.I.Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve of the RAS, Candidate of Geographical Sciences, Acting Director
3Natural Park "Karalarsky", Leading Specialist of Department of Analysis and Monitoring of Especially Protected Natural Territories
4Taurida Academy (structural subdivision) of V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Doctor of Geographical Sciences,Professor, Professor of Physical Geography, Oceanology and Landscape Science Department

Abstract
Factors and general patterns of spatial differentiation of soils are identified in the paper. It is shown that the spatial differentiation of the soil cover is in directly dependent on the geological and geomorphological structure, promoting the formation of intrazonal landscapes and an increase of soil mosaic. It is also depends of solar exposition of slopes. The basic types of soil etalons, presented in the natural park, are revealed.

Рубрика: 11.00.00 ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Лебедев Я.О., Горбунов Р.В., Зимнухов Р.А., Ергина Е.И. Факторы и общие закономерности пространственной дифференциации почвенного покрова природного парка «Караларский» // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/09/71848 (дата обращения: 28.11.2016).

Введение

Охрана и рациональное использование почвенных ресурсов Крымского полуострова – чрезвычайно важная задача. Особенно это касается территории Равнинного Крыма, где большая часть почвенно-растительного покрова преобразована сельскохозяйственной деятельностью. Естественные степные ландшафты сохранились лишь фрагментарно на небольших участках, как правило тяготеющих либо к берегам озёр и морей, либо к территориям бывших военных полигонов. Фрагментарность и пространственная изоляция друг от друга таких территорий создаёт большие угрозы к их существованию, что накладывает особые обязательства для сохранения ещё существующих участков целинной степи. Как правило, большая часть таких территорий отнесена к объектам ООПТ с достаточно низкой категорией охраны, что не позволяет обеспечить необходимый режим охраны. Вместе с тем, само наличие категории ООПТ позволяет сохранить сложившийся здесь почвенно-растительный покров.

Одним из направлений защиты почвенного покрова является необходимость поиска почвенных эталонов. Это особенно важно при современной смене системы землепользования, когда появляются новые экологические преступления, связанные с деградацией почвенного покрова, плодородия в связи с нерациональной деятельностью собственника. Кроме того, изучение почвенных эталонов Равнинного Крыма – это будущая основа для создания Красной Книги почв Республики Крым. В связи с этим, изучение факторов общих закономерностей пространственной дифференциации почвенного покрова территорий ООПТ, расположенных на территории Равнинного Крыма является важной проблемой для исследования. Целью данной работы является охарактеризовать общие закономерности пространственной дифференциации почвенного покрова природного парка «Караларский», как одного из важнейших объектов для сохранения степных ландшафтов Равнинного Крыма.

Территория исследований

Природный парк «Караларский» располагается в северной части Керченского полуострова (рис. 1). Природной границей природного парка на севере является побережье Азовского моря от мыса Чаганы (на западе) до западного побережья Чокракского озера (на востоке). Южная граница парка имеет сложные очертания и проходит от мыса Чаганы к горам Плоская и Долгая, затем огибает с севера участок Караларских каменоломен, участок сельскохозяйственных угодий в верховьях Серной речки и далее направляется на восток к Чокракскому озеру.

  

Рис. 1. Физико-географическое положение природного парка «Караларский»

 Холмисто-грядовый рельеф территории природного парка образуют небольшие хребты, гряды и отдельные вершины, рассеченные древними и современными эрозионными врезанными формами – оврагами, балками и небольшими долинами. Наиболее высокая вершина района находится в его восточной части (г. Мирошникова, 156 м). Наиболее крупные эрозионные формы относятся к бассейну Азовского моря. Берег Азовского моря, образующий естественную северную границу парка представлен сочетанием абразионных, аккумулятивных и оползневых участков. Абразионные участки выполняют скалистые обрывистые мысы, сложенные прочными рифовыми известняками, аккумулятивные участки представляют собой относительно небольшие пляжи, сложенные песчано-ракушечным материалом и сформировавшиеся на участках податливых к размыву межрифовых мергелей и глин и в отложениях древних оползней.

В тектоническом отношении территория парка соответствует Караларской брахиантиклинали. Ядро брахиантиклинали сложено глинами майкопской серии, крылья – среднемиоценовыми и сарматскими отложениями. Четвертичные отложения региона представлены комплексами морских, элювиально-делювиальных, эолово-делювиальных, лиманных и грязевулканических комплексов.

Климат очень засушливый, умеренно жаркий, с мягкой зимой. Сумма активных температур воздуха выше 10 °С составляет 3520–3440°, а более 15° – 2885–2710°. Степень пестроты свойств местных ландшафтных комплексов относительно хорошо отражает разную степень засоления, мощности сочетания черноземов южных, каштановых солонцеватых почв, солонцов и солончаков [1].

Результаты исследований и их обсуждение

Вопросы генезиса и эволюции почв равнинного Крыма во времени в современной научной литературе рассматривались в работах Н. К. Дзенс-Литовской [2], Н.А Драган. [3], А.В. Новиковой [4], Ф.Н. Лисецкого, Е.И. Ергиной [5], Е.И. Ергиной, С.Г. Черного [6], F.N. Lisetskii, at al [7]. В частности отмечается, что почвенный покров Крыма в голоцене развивался очень медленно в направлении от примитивных почв пустынного типа почвообразования к светло-каштановым, каштановым, темно-каштановым и черноземам. Общий темп почвообразования снижался в направлении к Сивашу и лиманам Черного моря [3]. По мнению Н.Н. Дзенс-Литовской [2] и А.В. Новиковой [4], большая часть территории Степного Крыма является областью прошлого засоления, которое в настоящее время представлено остаточными признаками, в частности гипсоносными слоями, залегающими выше горизонта «белоглазки» (скопление карбонатов кальция). Соленакопление в почвогрунтах происходило в стадию опусканий, которые впоследствии сменялись поднятиями и частичным выносом легкорастворимых солей. Влияние тектонических движений частей полуострова на эволюцию его ландшафтов, и в частности на почвенный покров, проявлялось, прежде всего, в различной интенсивности обводнения, которое обусловливало смену процессов накопления и выщелачивания солей в почвах и породах. В эпохи опусканий эволюция почвообразования в степном Крыму шла в направлении опустынивания, а во времена поднятий происходил возврат к степным условиям. На эволюцию почвенного покрова гидроморфных ландшафтов побережий морей, безусловно, большое влияние оказало изменение уровней морских бассейнов, зависевшие от колебаний уровня Мирового океана.

Но вопросы пространственной дифференциации почв Керченского полуострова освещены недостаточно полно. Пространственная дифференциация почвенного покрова находится в прямой зависимости от положения в рельефе. Основными факторами пространственной дифференциации почв на территории природного парка являются литология, солярная экспозиция и положение в рельефе.

В ходе полевых исследований были изучены некоторые характеристики почв: плотность с ненарушенным сложением, кислотность, содержание окисных и закисных форм железа, механический состав методом ситования и определение содержания гумуса (по И.В. Тюрину). Проанализировав данные и сравнив основные характеристики почв, можно судить об общих закономерностях пространственной дифференциации почв парка и выявить факторы, влияющие на разные типы почвообразования.

На территории парка представлено два основных типа почв: чернозёмы южные и каштановые. Можно указать на несколько особенностей в распределении и трансформации почв на территории: почвы вершин (автоморфные условия), почвы склона северной экспозиции (транс-элювиальные и транс-аккумулятивные условия), почвы склона южной экспозиции (транс-аккумулятивные условия) и почвы депрессий (в т.ч замкнутых понижений, – аккумулятивные условия). В автоморфных условиях на вершинах возвышенностей развиваются южные черноземные почвы, на склонах северной экспозиции сверху-вниз развиваются южные чернозёмы с постепенным переходом в лугово-черноземные почвы с глеевым горизонтом в нижней части профиля в случае перехода ландшафтов в полугидроморфные на элювии и делювии неогеновых мшанковых известняков, сарматских глинах. На склонах южной экспозиции развиваются тёмно-каштановые почвы также с трансформацией в лугово-каштановые почвы на элювии и делювии неогеновых мшанковых известняков и сарматских глинах при переходе в полугидроморфные и аккумулятивные ландшафтные обстановки, может устанавливаться выпотной режим почвенной влаги с последующим засолением почвы за счёт её формирования в депрессиях (ядро антиклинали) на засолённых майкопских глинах. На вершинах гряды абразионных рифовых известняков, протянувшихся вдоль морского побережья, в автоморфных условиях встречаются неполноразвитые горные дерново-карбонатные почвы на элювии и делювии неогеновых мшанковых известняков. Граница между ними и чернозёмными и тёмно-каштановыми почвами условна и проходит по бровкам склонов северной и южной экспозиции. В нижних частях склонов северной экспозиции, где происходит накопление материала и формирование пляжной полосы, формируются песчаные примитивные почвы. К днищам временных водотоком и днищам долин приурочены лугово-чернозёмные и лугово-каштановые оглеенные почвы.

Данные содержания железа в окисных и закисных формах указывают на четкую дифференциацию закисных форм железа, которые встречаются в оглеенных почвах – чаще в чернозёмах аккумулятивных ландшафтов и пологих склонов северной экспозиции, реже – в каштановых почвах в аккумулятивных условиях и пологих склонов южной экспозиции. Окисные формы железа накапливаются в органогенных горизонтах чернозёмов и каштановых почв, развивающихся в транс-элювиальных условиях. Часто в аккумулятивных и особенно в полугидроморфных условиях возможны значительные содержания окисных и закисных форм железа в пределах минеральной части профиля.

Отмечается, что глеевый процесс в исследованных насыщенных и перенасыщенных основаниями (засоленных) почвах не протекает, а железистые новообразования присутствуют фрагментарно, пятнами. Несмотря на большее увлажнение, полугидроморфные почвы содержат железо в различных формах наравне с транс-аккумулятивными почвами южной экспозиции. Большее увлажнение связано с тем, что в полугидроморфных условиях устанавливается выпотной режим почвенной влаги, развиваются засоленные (солонцеватые) почвы, насыщенные в т.ч. натрием, при большом содержании которого ионно-электростатические силы притяжения не препятствуют развитию расклинивающего давления и образованию в межпакетном пространстве двойного электрического слоя. Расстояние между пакетами может увеличиваться вплоть до полного разделения пакетов, что приводит к набуханию системы [7]. Подобные процессы могут наблюдаться в присутствии минералов монтмориллонитовой группы, что и характерно для майкопских и сарматских глин.

Как следствие, оба типа почв достигают высокой степени влагоемкости: солонцеватые – по всему профилю, тёмно-каштановые и черноземы южные на склоне южной экспозиции – в пределах минеральных горизонтов. Поэтому новообразования железа встречаются в минеральных горизонтах вне зависимости от близости грунтовых вод.

Содержание гумуса увеличивается в почвах, формирующихся в аккумулятивных обстановках, а также в иллювиальных горизонтах в транс-аккумулятивных (транс-элювиальных) условиях. Вследствие процессов коагуляции гумуса, его содержание в почвах у подножий наветренных склонов морского побережья выше (до 9,2% в горизонте Ad лугово-чернозёмной оглеенной почвы), чем в аккумулятивных ландшафтах замкнутых депрессий. В частности, этому способствует занесение соединений щёлочноземельных металлов в составе морских аэрозолей [8].

Изменения плотности почв имеют достаточно чёткую зависимость. Постепенное увеличение плотности к минеральным горизонтам происходит в дерново-карбонатных почвах и в южных чернозёмах с признаками оглеения в минеральных горизонтах. Материнские породы, на которых происходит формирование этих почв, имеют разную степень выветрелости, в результате чего крупные включения обломков горных пород образуют трещины и крупные поры по структурным отдельностям, которые постепенно заполняются почвенной массой. В аккумулятивных условиях обилие привносимых мелкодисперсных частиц увеличивает плотность почвы. В тёмно-каштановых почвах и луговых (чернозёмных и каштановых) почвах также отмечается увеличение плотности к иллювиальным горизонтам. Увеличение плотности связано с транс-аккумулятивных положением. Уплотнение в минеральных и гумусовых горизонтах характерно для тёмно-каштановых почв и чернозёмов также в транс-аккумулятивных условиях (наветренные склоны морского побережья). В остальных случаях экспозиция склонов на распределение плотности не влияет. Снижение плотности с глубиной наблюдается в тёмно-каштановых и горных чернозёмных почвах, формирующихся в автоморфных условиях, что может быть связано с выпотным режимом почвенной влаги.

Большинство исследованных почв имеют щелочные показатели почвенного раствора во всех исследуемых горизонтах. Для чернозёмов наиболее характерные значения лежат в диапазоне 7–8 рН, для тёмно-каштановых почв – немного выше – 8–9 рН. Для этих почв характерно увеличение значения рН в случае формирования в аккумулятивных условиях. Для оглеенных горизонтов характерно увеличение значения рН, что может быть связано с аккумуляцией щёлочноземельных оснований, поступающих из почвообразующих пород.

В автоморфных, а также в транс-аккумулятивных условиях в гумусовых горизонтах тёмно-каштановых почв и южных чернозёмов значение рН несколько ниже, чем в минеральных. Такие значения являются следствием постепенного вымывания оснований из почвы, а не влияния произрастающей растительности (кустарники и травы), подкисляющей почвенный раствор через опад, так как содержание гумуса в органогенных горизонтах этих почвах сравнительно невелико: от 5,5 % (гумусовые горизонты) до 1,4 % (минеральные горизонты) в южных чернозёмах и от 3,2 % до 1,5 %, соответственно, – в тёмно-каштановых почвах. В аккумулятивных условиях, в лугово-чернозёмных почвах, содержание гумуса достигает 9,2–9,8 % (гумусовые горизонты) до 4,6 % (минеральные горизонты). Сумма поглощённых оснований (в мг-экв/100 г почвы) увеличивается вслед за значением рН.

Выводы

Анализ полученных данных позволяет выделить ряд факторов, которые напрямую влияют на пространственную дифференциацию почвенного покрова территории природного парка Караларский. Наиболее важными нами были выделены:

- пространственная дифференциация почвенного покрова на территории природного парка «Караларский» находится в прямой зависимости от геолого-геоморфологического строения, способствующего формированию интразональных ландшафтов и увеличению мозаичности почвенного покрова, а также от солярной экспозиции склонов;

- для территории характерно наличие эталонов почв чернозёмного и каштанового типов, а также интразональных лугово-чернозёмных, лугово-каштановых почв, солончаков и солонцов, сформированных на мшанковых известняках, майкопских и сарматских глинах.

 Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Республики Крым в рамках научного проекта № 15-45-01022 р_юг_а.


Библиографический список
  1. Подгородецкий П. Д. Крым: Природа. Симферополь. 1988.
  2. Дзенс-Литовская Н.Н. Почвы и растительность степного Крыма. Л. 1970.
  3. Драган Н.А. Эволюция почвенного покрова Крыма как результат экогеодинамических процессов // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2005. Вып.1.
  4. Новикова А.В. Гранулометрическая дифференциация профиля и ее изменение в процессе эволюции остепненных солонцов в зональные почвы // Агрохімія та грунтознавство. 2009. Вип. 70.
  5. Лисецкий Ф.Н. Ергина Е.И. Развитие почв Крымского полуострова в позднем голоцене // Почвоведение. 2010. № 6.
  6. Ергина Е.И. Изучение пространственно-временной организации и развития почв на территории Крымского полуострова // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия: География. 2010. Т. 23(62). № 3.
  7. Сулейманова Е.А., Гизатуллин Б.И., Архипов Р.В., Трофимова Ф.А., Лыгина Т.З., Исследование влияния активации на гидратационные свойства бентонитов методом ярм // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 18.
  8. Ежов А.Ю., Лебедев Я.О., Горбунов Р.В., Хижняк Ю.С., Горбунова Т.Ю., Кошовская О.С., Ревина Я.С., Ключкина А.А. Особенности влияния антропогенных загрязнений и приморского положения территории на процессы почвообразования // Исследования в области естественных наук. 2014. № 11.


Все статьи автора «Горбунов Роман»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация