Структура почвенного покрова карстовых и дюнно-карстовых долинно-зандровых ландшафтов Медведского бора
ART 970233
Автор:
А.
С. Матушкин
А.
С. Матушкин Библиографическое описание статьи для цитирования:
Матушкин
А.
С. Структура почвенного покрова карстовых и дюнно-карстовых долинно-зандровых ландшафтов Медведского бора // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2017. – Т. 31. – С.
1091–1095. – URL:
http://e-koncept.ru/2017/970233.htm.
Аннотация. Статья посвящена анализу почвенного покрова карстовых и дюнно-карстовых ландшафтов памятника природы «Медведский бор» в долине нижней Вятки. Дана количественная и качественная оценка содержания, геометрии, границ, экологии элементарных почвенных ареалов (ЭПА), охарактеризована почвенная комбинация ключевого участка № 4 в районе распространения карстового и дюнно-карстового мезорельефа Медведского бора. В статье представлена авторская карта почвенного покрова этого ключевого участка.
Ключевые слова:
карст, структура почвенного покрова, долинные зандры, дюны, медведский бор, содержание и геометрия эпа, почвенные комбинации
Текст статьи
Матушкин Алексей Сергеевич,кандидат географических наук, доцент кафедры географии и методики обучения географии ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет», г.Кировmatushkinas@yandex.ru
Структура почвенного покрова карстовых и дюннокарстовыхдолиннозандровыхландшафтов Медведского бора
Аннотация. Статья посвящена анализу почвенногопокровакарстовых и дюннокарстовых ландшафтов памятника природы «Медведский бор» в долине нижней Вятки.Дана количественная и качественная оценка содержания, геометрии, границ, экологии элементарных почвенных ареалов (ЭПА), охарактеризована почвенная комбинация ключевого участка №4 в районе распространения карстового и дюннокарстового мезорельефа Медведского бора. В статье представлена авторская карта почвенного покроваэтого ключевого участка.Ключевые слова:структура почвенного покрова, долинные зандры,дюны, карст, Медведский бор, содержание и геометрия ЭПА, почвенные комбинации.
Структура почвенного покрова долиннозандровых равнин с лёгкими песчаносупесчаными поверхностными отложениями различного генезиса на огромной территории ВятскоКамского Предуралья практически не исследована. Эти ландшафтыпо большей части находятся под лесами и не используются в сельском хозяйстве, поэтому не были затронуты широкомасштабными почвенными обследованиями 1970–80х гг.Между тем, долиннозандровые равнинывходят в экологический каркас территории, так как на них практически не осуществлялась хозяйственная деятельность. Некоторые из таких ландшафтов сохранили следы древней эоловой переработки рельефа и являются реликтами ледниковых эпох[1]. Если же мощность песчаных наносов была сравнительно небольшой, а дочетвертичные отложения представлены карбонатными породами, тодревний дюнный мезорельеф преобразуется карстовыми процессами.Ландшафтный памятник природы «Медведский бор» в долине нижнего течения р. Вятки располагает такими ландшафтами. Кроме того, он находится в экотонной позиции на стыкезоны тайги и подтаёжных хвойношироколиственных лесоввостока Русской равнины. Все эти обстоятельства, несмотря на однородный песчаный субстрат, сильно осложняют структуру почвенного покрова Медведского бора.Почвенный покров карстовых и дюннокарстовых ландшафтов района исследований изучался на ключевом участке №4, который занимает площадь 107 га в 88 квартале Медведского бора(рис. 1)и имеет абсолютные высоты 110–145 м.Участок расположен в области распространения аллювиальнофлювиогляциальных отложений закарстованной части бора с сильно расчленённым мезорельефом. На северовостоке участка аллювиальнофлювиогляциальные пески переходят в маломощные флювиогляциальные пологого склона долины р. Вятки.Структура почвенного покрова исследовалась путем анализа содержания и геометрии ЭПА,оценивалось место ЭПА в почвенной комбинации, устанавливались экологические характеристики ЭПА, проводился анализ всей почвенной комбинации. Работа осуществлялась на основе классической методики, предложенной автором учения о структуре почвенного покрова –В.М. Фридландом [2]. Содержание ЭПА ключевого участка №4 отличается максимальной для исследованной территории сложностью: было выделено 10 почвенных разностей. Фоновый ЭПА отсутствует. Поверхностные подзолы иллювиальножелезистые здесь занимают господствующее положение и представлены пятью контурами различных размеров. Данные ЭПА приурочены к вершинам дюн, их верхним и средним частям склонов. Нижние части склонов занимают65 ЭПА По2ижпОВ, а с междюнными котловинами и, отчасти, карстовыми воронками связаны 66 ЭПА По1игпОВ, которые на данном участке распространены повсеместно и гораздо чаще, чем в других частях бора(0,66 ЭПА/га). Присутствие в почвенном покрове большого числа ареалов По1игпОВ может быть объяснено средней мощностью песков. С одной стороны, в котловинах с близким подстиланием и ослабленным дренажом создаются условия повышенной влажности почв, необходимой для образования иллювиальногумусового горизонта Вh, а с другой стороны, мощность песков позволяла сформироваться хорошо расчленённому дюнному рельефу, в выраженных котловинах которого опять же возможно накопление влаги.
Рис. 1. Схема памятника природы «Медведский бор» (полупрозрачной зелёной заливкой обозначен ключевой участок №4 в пределах 88 квартала)
Поверхностные дерновоподзолы, а также сверхглубокие торфяноподзолы глеевые и торфяные эутрофные типичные среднемощные почвы приурочены к обширным и глубоким дюннокарстовым котловинам, пересекающим возвышенные территории эоловых форм вдоль всего участка в юговосточном направлении параллельно склону долины реки. ЭПА По1дигпОВ насчитывают 11 контуров, занимающих в основном пологие нижние части склонов дюннокарстовых котловин. Внутри этих ареалов располагаются округлые контура сверхглубоких торфяноподзолов глеевых, соответствующие наиболее пониженным участкам днищ. В других случаях (контура VI.007, VI.011, VI.012, VI.026) ЭПА торфяноподзолов соответствуют нижним частям склонов дюннокарстовых котловин, днищакоторых занимают 4 ЭПА торфяных эутрофных среднемощних почв смощностью торфяной толщи около 120 см. В целом на ключевом участке №4 закартировано 32 ареала сверхглубоких торфяноподзолов, расположенных как в пределах дюннокарстовых котловин, так и в отдельных карстовых воронках –в положениях, соответствующих сильному промачиванию почвенного профиля. С карстом связана часть ареалов По1игпОВ, которые занимают либо средние части склонов в одних воронках, либо их нижние части –в других. Кроме того, к нижним частям склонов карстовых воронок приурочены ЭПА По1дигпОВ (контура IV.002, IV.003, IV.004), а также Потг2пОВ (VII.001). Днища воронок связаны либо с торфяноподзолами (Потг4пОВ, Потг5пОВ), либо, в крупнейших воронках, с торфяными эутрофными мощными почвами (контура X.001–X.004) cмощностью торфяной толщи более 200 см. К пологому склону долины р. Вятки приурочен единственный гомогенный ареал По3дижпВ.Соотношение площадей и числа различных ЭПА на участке хорошо отражает составленная нами почвенная карта (рис. 2).
Рис. 2. Почвенная карта ключевого участка №4 Медведского бора (цифрами указаны номера отдельных контуров почв)Расшифровка почвенных индексов в условных обозначениях почвенной карты:По1(2)иж(иг)пОВ–подзолы поверхностные (мелкие) иллювиальножелезистые(иллювиальногумусовые)песчаные на аллювиальнофлювиогляциальных отложениях; По1(3)диг(иж)пОВ(В)–дерновоподзолы поверхностные (неглубокие) иллювиальноглеевые (иллювиальножелезистые) песчаные на аллювиальнофлювиогляциальных (флювиогляциальных) отложениях;Потг2(4)(5)пОВ–торфяноподзолы глеевые мелкие (глубокие) (сверхглубокие) песчаные на аллювиальнофлювиогляциальных отложениях; Тэ’’(’’’)ОВ–торфяные эутрофные среднемощные (мощные) почвы на аллювиальнофлювиогляциальных отложениях. Геометрия ЭПА ключевого участка №4 характеризуется, прежде всего, их размерами (Табл.1),атакже формой и расчленённостью. ЭПА По1ижпОВ занимают наибольшую площадь, но доля их от всего участка относительно невелика (53%), они не носят абсолютно доминирующего, фонового характера. Наряду с поверхностными подзолами значительными размерами отличаются почвенные ареалы дюннокарстовых котловин –ЭПА По1дигпОВ и Потг5пОВ. Наименьшую площадь имеют ЭПА днищ карстовых воронок –контура торфяноподзолов и торфяных эутрофных почв. ЭПА По3дижпВ и Потг2пОВ присутствуют на участке лишь в единственном числе.Таблица 1Характеристики величины ЭПА ключевого участка №4
тип ЭПАNS, м2P, мS0, м2Smax, м2Smin, м2ИПКвесь участок194106932368118551244581240,04По1ижпОВ55657692818311315444581213870,01По2ижпОВ6537128102145716374220,83По1игпОВ661986248513012120121,50По1дигпОВ11184233105061674886102560,09По3дижпВ134686858346863468634686―Потг5пОВ321898231138459328376240,07Потг2пОВ1881176881881881―Потг4пОВ58042201612445410,00Тэ’’ОВ432757136681891541223180,27Тэ’’’ОВ4338036084528051540,67
Пояснения к таблице:N–число ЭПА; S–суммарная площадь ЭПА; Р–суммарный периметр ЭПА; S0–средняя площадь ЭПА; Smax–максимальная площадь ЭПА; Smin–минимальная площадь ЭПА; ИПК–изменчивость почвенных контуров.
По отношению к остальным почвенным разностям уместно говорить о средней, а также максимальной и минимальной площадях ЭПА. Наибольшие средние размеры ЭПА характерны для По1ижпОВ в эоловой части участка, а также для По1дигпОВ –в дюннокарстовой, а наименьшие –для почв карстовых воронок. Таким образом, средние площади ЭПА целиком определяются размерами мезоформ рельефа, к которым они приурочены. Для ключевого участка №4 в целом характерны очень большие различия максимальных и минимальных площадей ЭПА. Исключение составляют ЭПА, расположенные только во внутренних частях карстовых воронок (Потг2(4)пОВ, Тэ’’’ОВ), различие размеров которых не столь велико.Небольшими размерами –до 2000 м2–обладают 94% всех контуров По2ижпОВ.В целом, это средний показатель дляМедведского бора. Содной стороныего уменьшаетучастиеданныхпочв в различных генетических группировках рельефа. Сдругойстороны, ЭПА мелких подзолов карстовых воронок и дюн, хотя и отличаются увеличенными размерами последних, особенно в восточной части участка (контур II.050), все же в площадном отношении гораздо более сходны между собой, чем, например, с контурами почв дюннокарстового рельефа. Кроме того, общие различия размеров ареалов этих почв сглаживает мелкоконтурность рельефа участка. Так, средняя площадь (S0) контуров По2ижпОВ на ключевом участке №4 составляет всего 571 м2(для сравнения, на участке №1в центральной древнеэоловой части бора–1109 м2).Значительной выравненностью площадей обладают ЭПА По1игпОВ. Размеры менее 400 м2характерны для 80% всех контуров, а менее 2000 м2–для 98%. В своём распространении эти ЭПА связаны с контурами По2ижпОВ, поэтому причины высокойвыравненности их площадей аналогичны.Самыми большими различиями площадей в пределах участка №4 и всего почвенного покрова района исследований обладают ЭПА поверхностных дерновоподзолов(рис. 3), а также связанных с ними ЭПА сверхглубоких торфяноподзолов.
Рис. 3. Гистограмма распределения площадей контуров ЭПА По1дигпОВ на ключевом участке №4 Медведского бора
Такая слабая выравненность площадей опять же обусловлена приуроченностью контуров этих почв к генетически различным формам мезорельефа и пространственной позицией их внутри данных форм. Самые крупные ареалы связаны с дюннокарстовыми котловинами, а самые мелкие –с узкими полосами нижних частей склонов глубоких, но ограниченных в плане карстовых воронок (По1дигпОВ) и с небольшими днищами дюннокарстовых котловин (ЭПА Потг5пОВ внутри контуров По1дигпОВ). Главенствующая роль рельефа в распределении площадей почвенных контуров подтверждается неподчинением этого распределения закону Гаусса(рис. 3).Для ключевого участка №4 вычислялась изменчивость почвенных контуров (ИПК). Суммарно для всего участка характерна низкая ИПК (0,04). Вписанные ЭПА ключевого участка №4 более разнообразны по размеру, чем в других районах, однако на высокое значение ИПК 4 участка влияет «нефоновый» характер ЭПА По1ижпОВ и отсутствие очевидного преобладания этих почв над всеми остальными. Максимальный размер ЭПА относительно невелик. В пределах всего Медведского бора фиксируется тенденция увеличения суммарного ИПК при движении от IIнадпойменной террасы к полосе аллювиальнофлювиогляциальных отложений. Если рассматривать изменчивость площадей отдельных типовЭПА, то наиболее однородные размеры прослеживаются у ЭПА Потг4пОВ (ИПК=10,00), занимающих днища небольших карстовых котловин на западной границе участка. Наибольшие отличия в размерах характерны для По1ижпОВ (ИПК=0,01), представленных 5 контурами, и По1дигпОВ (ИПК=0,09), присутствующих в урочищах как обширных дюннокарстовых котловин, так и небольших карстовых воронок.Форма ЭПА оценивалась отношением их наибольших осейк наименьшим. Из 194 почвенных контуров 144 (74,2%) –изоморфные, 27 (13,9%) –вытянутые и 23 (11,9%) –линейные. Обращает на себя внимание самая высокая среди других районов бора доля изоморфных контуров и самая низкая –вытянутых. По числу линейных ЭПА ключевой участок №4 лишь немногим уступает 1 участкув центральной части Медведского бора с мощными дюнным комплексами. Происходит «выпадение» вытянутых почвенных контуров, характерных для классических параболических и продольных дюн и их цепей. Карстовые и небольшие в плане эоловые формы в совокупности дают максимальный процент изоморфных ЭПА. Линейные ареалы, как правило, приурочены к протяжённым дюннокарстовым котловинам участка, а также к соединённым друг с другом карстовым воронкам. Абсолютное большинство мелких ЭПАотносится к группе симметриодных компактных. Лопастную симметриодную форму имеют почвенные контура соединённых в цепочки карстовых воронок (III.009, IV.002, IV.003) и ЭПА нижних частей склонов дюн (II.026, II.035, II.038, II.054 и др.). Лопастные ассимметриодные ЭПА характерны для почв дюннокарстовых котловин (контура IV.004, IV.007, IV.008, IV.009, VI.011, VI.012 и др.) –самых древних карстовых форм участка.Еще одна характеристика формы ЭПА –«дырчатость». На участке всего 157 «дырок», которые заполняются всеми характерными типами ЭПА, кроме По1ижпОВ, а также единичных краевых ареалов По3дижпВ и Потг2пОВ, имеющих общую границу с границей всего участка. Большинство «дырок» образовано ЭПА По1игпОВ (59), находящихся внутри По2ижпОВ (51). Таким образом, расположение ареалов иллювиальногумусовых подзолов в междюнных котловинах имеет типичный, а не редкий, как в других частях бора, характер. Частота «дырок» в пределах ключевого участка №4 составляет 1,47 «дырки»/га, что практическиточно соответствует уровню 1 участка в центральной части бора (1,48). Крупные размеры ЭПА, связанных с дюннокарстовыми формами и склоном долины р. Вятки, несколько уменьшают общую частоту «дырок» участка. Суммарная площадь «дырок» составляет 231609 м2или 21,7% от площади всего участка, что является наибольшим показателем для всего медведского долинного зандра. Высокийпроцент площади, занятой «дырками» объясняется значительными размерами котловин участка и наличием карстовых образований с характерными для них почвами. Осложнённость «дырчатых» ЭПА и всего участка внутренними границами оценивалась величиной L’. Значение L’ для всего участка крайне низкое (0,16). Оно хорошо показывает не только высокую «дырчатость» участка, но и общее сильное расчленение эолового и карстового мезорельефа. Если рассматривать отдельные типы «дырчатых» ЭПА, то их показатель L’ оказывается довольно высоким (L’>1), что связано с отсутствием выраженного фонового ЭПА и, как следствие, сложными и протяжёнными внешними границами большинства ареалов. Минимальное значение L’ (1,34) отмечено в отдельных карстовых воронках у «дырчатых» контуров По1игпОВ в виде узких «поясов» средних или, в ряде случаев, нижних частей склонов. Максимальное для участка и всей исследованной части медведского зандра отношение внешних границ к внутренним характерно для «дырчатых» ареалов Потг5пОВ (L’=5,43) в связи с сильным расчленением протяжённых внешних границ и редкими округлыми «дырками» вписанных ЭПА торфяных эутрофных почв.Важная характеристика геометрииЭПА –расчленённость контуров, определяемая через коэффициент расчленения (КР). Все 116 гомогенных ЭПА участка, кроме одного, относятся к нерасчленённым (КР<2). Единственный слаборасчленённый (4>КР>2) ЭПА По3дижпВ (КР=2,88). У «дырчатых» ЭПА определялся коэффициент внутреннего расчленения (КВР). Из 78 таких контуров 75 (96,2%) были отнесены к слабодырчатым (КВР<2) и 3 контура (I.001, I.005, III.009) –к «дырчатым» (4>КВР>2) с коэффициентом внутреннего расчленения от 2,21 до 2,34. Этими контурам являются 2 ЭПА По1ижпОВ с большим количеством «дырок» и 1 ЭПА По1игпОВ, связанный с самой расчленённой цепочкой из нескольких соединившихся карстовых воронок. Расчленённость определялась не только для отдельных почвенных контуров, но и для групп ЭПА в целом. Ключевой участок №4 обладает довольно изрезанными границами ЭПА. Наиболее высокое значение КР отмечено у контуров По2ижпОВ (14,97) за счёт сильной «дырчатости» и небольшой площади. Подобная ситуация повышенного КР этого типа прослеживается по всему Медведскому бору, но у 4 участка, благодаря небольшим размерам форм эолового мезорельефа и сильному внутреннему расчленению, КР оказывается наиболее высоким. Минимальным КР, естественным образом, обладают единичные почвенные контура в пределах участка.Важными данными для оценки места ЭПА в почвенной комбинации являются показатели характера границ (ПХГ) и смежности (ПС). Характер границ в пределах ключевого участка №4 довольно различен. Абсолютного доминирования постепенных границ, как это характерно для древнеэоловых районов бора, не наблюдается. ЭПА По1ижпОВ имеют все 3 группы границ: от постепенных до резких. Причём, благодаря рассечению ареалов этих почв сильно отличающимися по свойствам почвами обширных дюннокарстовых котловин, резкие границы преобладают. Без учёта внешней границы участка у ареалов По1ижпОВ резкие границы составляют 15818 м (с По1дигпОВ и Потг5пОВ), ясные –823 м (с По1игпОВ), а постепенные –8948 м (с По2ижпОВ). Таким образом, исходя из процента длины границ разных групп от общей их длины для данного типа ЭПА, ПХГ(По1ижпОВ) = 62Р+3Я+35П. Большинствовнешних границ мелких подзолов постепенные (с По1ижпОВ), а внутренних –ясные (с По1игпОВ). Однако, в ряде карстовых воронок имеется резкая граница этих почв с торфяноподзолами. Подсчитана протяжённость границ разных групп: резкие границы составляют 248 м, ясные –3012 м, а постепенные –6607 м. Таким образом, ПХГ(По2ижпОВ) = 3Р+31Я+67П. ЭПА По1игпОВ имеют только ясные (4462 м) и резкие (220 м), отсюда ПХГ(По1игпОВ) = 5Р+95Я.Ясных границ абсолютное большинство, они проходят с мелкими подзолами при переходе средних частей склонов дюн в нижние. Резкие границы имеются лишь в некоторых карстовых воронках, на дне которых закартированы ареалы Потг4пОВ. Контура По1дигпОВ, присутствующих в дюннокарстовых котловинах и, отчасти, в крупных карстовых воронках имеют 9579 м резких границ со значительно отличающимися по свойствам почвами (По1ижпОВ, Потг5пОВ и Тэ’’’ОВ). Только 235 м границы относится к ясным –они проходит с ЭПА По3дижпВ склона долины р. Вятки. Постепенных границ у ареалов поверхностных дерновоподзолов нет. Таким образом, ПХГ(По1дигпОВ) = 98Р+2Я.Единственный ЭПА По3дижпВ имеет 235 м ясных границ (с По1дигпОВ) и 133 м –резких (с По1ижпОВ), то есть ПХГ(По3дижпВ) = 36Р+64Я.Ареалы торфяноподзолов и торфяных эутрофных почв ключевого участка характеризуются исключительно резкими границами (ПХГ=100Р).С показателем характера границ тесно связан показатель смежности (ПС), определяемый процентом длины границы ЭПА, приходящимся на различные в классификационном отношении почвы. У ЭПА По1ижпОВ 46% границы приходится на По1дигуОВ, 35% –По2ижпОВ, 16% –Потг5пОВ и 3% –на По1игпОВ. Длина границ мелких подзолов распределена следующим образом: 67% –на По1ижпОВ, 31% –По1игпОВ, 2% –Потг5пОВ, 1% –Потг2пОВ. Большая часть границы По1дигпОВ (70%) приходится на По1ижпОВ, ареал которых они рассекают. Внутренние границы поверхностных дерновоподзолов проходят с Потг5пОВ (24%) и, в карстовых воронках, с Тэ’’’ОВ (4%). Ещё 2% составляет граница с контуром По3дижпВ. Довольно различные границы имеют ЭПА Погт5пОВ. На По1ижпОВ приходится 51% длины их границ, на По1дигпОВ –30%, на Тэ’’ОВ –17%, а на По2ижпОВ –лишь 2%. Остальные типы ЭПА участка имеют меньше смежных типов почв. Так, ареалы По1игпОВ граничат только с 2 почвенными разностями –с По2ижпОВ(95% длины границы) и, в отдельных карстовых воронках, с Потг4пОВ (5%). У единичного ареала По3дижпВ тоже 2 типа границ: с По1дигпОВ (64%) и с По1ижпОВ (36%). Другие типы ЭПА участка имеют только одну почвусоседа. Отметим, что резкий характер границ между почвами и наличие у одного типа ЭПА смежных типов почв характеризует повышенную скорость протекания почвенных процессов в пределах 4 ключевого участка, а также их разнонаправленность. Особенно явно резкие границы ЭПА связаны с проявлением карста, где максимальны уклоны, особый режим увлажнения, происходит быстрая смена растительных группировок.Экологические характеристики ЭПА ключевого участка №4 для подзолов, образованных на эоловых песках в целом сходны с другими районами Медведского бора. Для междюнных котловин и нижних частей склонов дюн отмечается присутствие большого числа ЭПА По1игпОВ, о причинах чего говорилось в обзоре содержания ЭПА ключевого участка №4. Торфяноподзолы и дерновоподзолы дюннокарстовых котловин соседствуют с несходными по свойствам поверхностными подзолами благодаря очень крутым средним частям и сильно выположенным нижним частям склонов котловин и их днищ. Такой профиль котловин и относительно небольшая мощность аллювиальнофлювиогляциальных песков в их центральных частях способствуют резкой смене типов почв с различной направленностью почвообразовательных процессов. С торфяноподзолами при нарастании выположенности рельефа и резком уменьшении дренажа связаны торфяные эутрофные среднемощные почвы. В глубоких карстовых воронках создаются ещё более благоприятныеусловия для торфонакопления, что при очень крутых склонах во всех частях позволяет дерновоподзолам сразу же переходить в торфяные эутрофные среднемощные почвы. В других, относительно мелких,воронках с менее крутыми склонами поверхностные иллювиальногумусовые подзолы переходят на днищах в торфяноподзолы глубокие глеевые. Таким образом, экология почв, связанных с карстом, определяется прежде всего морфометрическими показателями воронок, к которым эти почвы приурочены. Расположение в северовосточном углу участка ЭПА неглубоких дерновоподзолов иллювиальножелезистых является обычным для склонов долины р. Вятки в ландшафте Медведского бора с произрастающими тут липовоосиновыми неморальными лесами на маломощных флювиогляциальных песках, подстилаемых с 1 м элювием известняка.На закарстованном ключевом участке №4 нами закартирована контрастная почвенная комбинация(ПК)–сложное сочетание (По1иж–По2иж–По1иг)+(По1дПотгТэ)с микромозаикой По1иг×По1д×Потг×Тэ’’’. Эти ПК обладают высокой контрастностью. Компонентами сочетания выступают простые ПК: подзолистая вариация и болотноподзолистый комплекс. Контрастные, но нерегулярно сменяющие друг друга на ограниченной территории, почвы карстовых воронок образуют микромозаику. Чередование вытянутых через весь участок контуров комплекса почв дюннокарстовых котловин с замкнутыми в междюнных депрессиях небольшими ЭПА подзолистой вариации позволяет отнести рассматриваемое сочетание к семейству полузамкнутых. Микромозаика почв карстовых воронок образована концентрическими ЭПА, в том числе гидроморфных почв, и относится к замкнутым, что усиливает контрастность почв мозаики. Поверхностные подзолы подзолистой вариации образуют каркас ПК и носят конструктивный характер, а мелкие подзолы являются переходными компонентами. Все почвы болотноподзолистого комплекса дюннокарстовых котловин можно отнести к конструктивным компонентам. В микрокомплексе почв карстовых котловин роль переходного элемента отводится дерновоподзолам. В целом почвенный покров ключевого участка №4 на 95,5% состоит из сочетания и на 0,1% –из микромозаики. Оставшуюся часть участка занимает единичный ЭПА По3дижпВ пологого склона долины р. Вятки. Сочетание подзолистой вариации и болотноподзолистого комплекса в пределах участка имеет следующий состав компонентов: По1ижпОВ –55,4%, По2ижпОВ –3,6%, По1игпОВ –1,4%, По1дигпОВ –17,9%, Потг5пОВ –18,5%, Тэ’’ОВ –3,2%. Распределение почв по элементам рельефа в вариации отличается от других районовприсутствием иллювиальногумусовых подзолов на днищах абсолютного большинства междюнных котловин. В болотноподзолистом комплексе почв По1дигпОВ расположенына пологих нижних склонах дюннокарстовых котловин, а торфяноподзолы выполняют их днища. В другом случае, торфяноподзолы могут быть на нижних частях склонов котловин, днища которых заняты торфяными эутрофными почвами. Коэффициент дифференциации почв (КДПП) сочетания равен 0,89 и сходен с другими районами бора. Однако, сложность (пестрота) данной комбинации самая высокая в Медведском бору (КС=0,17), что обязано, прежде всего, отсутствию выраженной фоновой почвы и относительно высокому среднему коэффициенту расчленения ЭПА (1,85).Состав микромозаики почв карстовых воронок следующий: По1игпОВ –43,4%, По1дигпОВ –14,6%, Потг5пОВ –3%, Потг2пОВ –6,8%, Потг4пОВ –6,2%, Тэ’’’ОВ –26%. Средние части склонов крупных карстовых воронок и нижние части небольших занимают иллювиальногумусовые подзолы. В последнем случае их днища перекрыты торфяноподзолами различных видов. В крупных иглубоких воронках нижние части склонов заняты дерновоподзолами, переходящими на днищах сразу в торфяные эутрофные почвы. Почвы микромозаики относятся к 4 различным типам (подзолы, дерновоподзолы, торфяноподзолы глеевые и торфяные эутрофные почвы), подтипам и родам. Число видов, разновидностей и разрядов увеличивается на 2 (до 6) благодаря участию в почвенном покрове 3 видов торфяноподзолов глеевых (мелких, глубоких и сверхглубоких). Таким образом, КДПП (По1иг×По1д×Потг2×Потг4×Потг5×Тэ’’’)=(4+4+4+6+6+6)/6*1/6=0,83. Такое сильное изменение почв в микромозаике вызвано значительной крутизной склонов воронок, их глубиной и большой разницей увлажнения верхних и нижних фаций. Кроме того, почвы карстовых воронок, как было выяснено, очень чутко реагируют на изменение морфометрических показателей карстовых форм, которыми определяется набор почвенных разностей и их гипсометрическая позиция. Сложность, или пестрота, микромозаики наибольшая среди всех исследованных ПКМедведского бора (КС=3,08). Высокое значение КСкарстовой микромозаики вызвано, прежде всего, мелкоконтурностью почвенного покрова. В условиях очень крутых склонов (до 40º и более) ЭПА почв приобретают вид узких поясов с относительно небольшой площадью. Кроме того, коэффициент расчленения почвенных контуров, соответствующих цепочкам соединившихся воронок, довольно высок (до 4,95), что также ведёт к увеличению общей сложности.Таким образом, почвенный покров образован сложным (второго уровня сложности) полузамкнутым топографофлювиальным сочетанием подзолистой вариации дюнного рельефа с болотноподзолистым комплексом дюннокарстовых котловин, а также замкнутой болотноподзолистой микромозаикой почв карстовых воронок.В итоге, почвенный покров ключевого участка №4имеет ряд черт, как общихдля долиннозандровыхравнинрегиона, так и специфичных, характерных в большей мере именно для карстовых и дюннокарстовых ландшафтов. Среди первых можно выделить следующие: 1) ведущим компонентом почвенного покрова являются ЭПА По1иж; 2) преобладают изоморфные ЭПА небольшой площади (до 2000 м2); 3) для большинства гомогенных контуров ЭПА характерна низкая расчленённость (КР<2); 4) почвенный покров включает неконтрастные ПК –открытые подзолистые вариации. Специфичными чертами почвенного покрова карстовых и дюннокарстовых ландшафтов являются: 1) сложный состав; 2) высокая «дырчатость»контуров ЭПА, сложностьвнутренних границ; 3) преобладание резких границ между ЭПА; 4) высокая дифференциация (КДПП) и сложностьПК (КС); 5)наличиесложных контрастных полузамкнутых (сочетания) и замкнутых (карстовые микромозаики).почвенных комбинаций.
Ссылки на источники1.Матушкин А.С., Прокашев А.М. Долиннозандровые ландшафты Медведского бора. Киров: РадугаПРЕСС, 2013. 217 с.2.Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423 с.
Структура почвенного покрова карстовых и дюннокарстовыхдолиннозандровыхландшафтов Медведского бора
Аннотация. Статья посвящена анализу почвенногопокровакарстовых и дюннокарстовых ландшафтов памятника природы «Медведский бор» в долине нижней Вятки.Дана количественная и качественная оценка содержания, геометрии, границ, экологии элементарных почвенных ареалов (ЭПА), охарактеризована почвенная комбинация ключевого участка №4 в районе распространения карстового и дюннокарстового мезорельефа Медведского бора. В статье представлена авторская карта почвенного покроваэтого ключевого участка.Ключевые слова:структура почвенного покрова, долинные зандры,дюны, карст, Медведский бор, содержание и геометрия ЭПА, почвенные комбинации.
Структура почвенного покрова долиннозандровых равнин с лёгкими песчаносупесчаными поверхностными отложениями различного генезиса на огромной территории ВятскоКамского Предуралья практически не исследована. Эти ландшафтыпо большей части находятся под лесами и не используются в сельском хозяйстве, поэтому не были затронуты широкомасштабными почвенными обследованиями 1970–80х гг.Между тем, долиннозандровые равнинывходят в экологический каркас территории, так как на них практически не осуществлялась хозяйственная деятельность. Некоторые из таких ландшафтов сохранили следы древней эоловой переработки рельефа и являются реликтами ледниковых эпох[1]. Если же мощность песчаных наносов была сравнительно небольшой, а дочетвертичные отложения представлены карбонатными породами, тодревний дюнный мезорельеф преобразуется карстовыми процессами.Ландшафтный памятник природы «Медведский бор» в долине нижнего течения р. Вятки располагает такими ландшафтами. Кроме того, он находится в экотонной позиции на стыкезоны тайги и подтаёжных хвойношироколиственных лесоввостока Русской равнины. Все эти обстоятельства, несмотря на однородный песчаный субстрат, сильно осложняют структуру почвенного покрова Медведского бора.Почвенный покров карстовых и дюннокарстовых ландшафтов района исследований изучался на ключевом участке №4, который занимает площадь 107 га в 88 квартале Медведского бора(рис. 1)и имеет абсолютные высоты 110–145 м.Участок расположен в области распространения аллювиальнофлювиогляциальных отложений закарстованной части бора с сильно расчленённым мезорельефом. На северовостоке участка аллювиальнофлювиогляциальные пески переходят в маломощные флювиогляциальные пологого склона долины р. Вятки.Структура почвенного покрова исследовалась путем анализа содержания и геометрии ЭПА,оценивалось место ЭПА в почвенной комбинации, устанавливались экологические характеристики ЭПА, проводился анализ всей почвенной комбинации. Работа осуществлялась на основе классической методики, предложенной автором учения о структуре почвенного покрова –В.М. Фридландом [2]. Содержание ЭПА ключевого участка №4 отличается максимальной для исследованной территории сложностью: было выделено 10 почвенных разностей. Фоновый ЭПА отсутствует. Поверхностные подзолы иллювиальножелезистые здесь занимают господствующее положение и представлены пятью контурами различных размеров. Данные ЭПА приурочены к вершинам дюн, их верхним и средним частям склонов. Нижние части склонов занимают65 ЭПА По2ижпОВ, а с междюнными котловинами и, отчасти, карстовыми воронками связаны 66 ЭПА По1игпОВ, которые на данном участке распространены повсеместно и гораздо чаще, чем в других частях бора(0,66 ЭПА/га). Присутствие в почвенном покрове большого числа ареалов По1игпОВ может быть объяснено средней мощностью песков. С одной стороны, в котловинах с близким подстиланием и ослабленным дренажом создаются условия повышенной влажности почв, необходимой для образования иллювиальногумусового горизонта Вh, а с другой стороны, мощность песков позволяла сформироваться хорошо расчленённому дюнному рельефу, в выраженных котловинах которого опять же возможно накопление влаги.
Рис. 1. Схема памятника природы «Медведский бор» (полупрозрачной зелёной заливкой обозначен ключевой участок №4 в пределах 88 квартала)
Поверхностные дерновоподзолы, а также сверхглубокие торфяноподзолы глеевые и торфяные эутрофные типичные среднемощные почвы приурочены к обширным и глубоким дюннокарстовым котловинам, пересекающим возвышенные территории эоловых форм вдоль всего участка в юговосточном направлении параллельно склону долины реки. ЭПА По1дигпОВ насчитывают 11 контуров, занимающих в основном пологие нижние части склонов дюннокарстовых котловин. Внутри этих ареалов располагаются округлые контура сверхглубоких торфяноподзолов глеевых, соответствующие наиболее пониженным участкам днищ. В других случаях (контура VI.007, VI.011, VI.012, VI.026) ЭПА торфяноподзолов соответствуют нижним частям склонов дюннокарстовых котловин, днищакоторых занимают 4 ЭПА торфяных эутрофных среднемощних почв смощностью торфяной толщи около 120 см. В целом на ключевом участке №4 закартировано 32 ареала сверхглубоких торфяноподзолов, расположенных как в пределах дюннокарстовых котловин, так и в отдельных карстовых воронках –в положениях, соответствующих сильному промачиванию почвенного профиля. С карстом связана часть ареалов По1игпОВ, которые занимают либо средние части склонов в одних воронках, либо их нижние части –в других. Кроме того, к нижним частям склонов карстовых воронок приурочены ЭПА По1дигпОВ (контура IV.002, IV.003, IV.004), а также Потг2пОВ (VII.001). Днища воронок связаны либо с торфяноподзолами (Потг4пОВ, Потг5пОВ), либо, в крупнейших воронках, с торфяными эутрофными мощными почвами (контура X.001–X.004) cмощностью торфяной толщи более 200 см. К пологому склону долины р. Вятки приурочен единственный гомогенный ареал По3дижпВ.Соотношение площадей и числа различных ЭПА на участке хорошо отражает составленная нами почвенная карта (рис. 2).
Рис. 2. Почвенная карта ключевого участка №4 Медведского бора (цифрами указаны номера отдельных контуров почв)Расшифровка почвенных индексов в условных обозначениях почвенной карты:По1(2)иж(иг)пОВ–подзолы поверхностные (мелкие) иллювиальножелезистые(иллювиальногумусовые)песчаные на аллювиальнофлювиогляциальных отложениях; По1(3)диг(иж)пОВ(В)–дерновоподзолы поверхностные (неглубокие) иллювиальноглеевые (иллювиальножелезистые) песчаные на аллювиальнофлювиогляциальных (флювиогляциальных) отложениях;Потг2(4)(5)пОВ–торфяноподзолы глеевые мелкие (глубокие) (сверхглубокие) песчаные на аллювиальнофлювиогляциальных отложениях; Тэ’’(’’’)ОВ–торфяные эутрофные среднемощные (мощные) почвы на аллювиальнофлювиогляциальных отложениях. Геометрия ЭПА ключевого участка №4 характеризуется, прежде всего, их размерами (Табл.1),атакже формой и расчленённостью. ЭПА По1ижпОВ занимают наибольшую площадь, но доля их от всего участка относительно невелика (53%), они не носят абсолютно доминирующего, фонового характера. Наряду с поверхностными подзолами значительными размерами отличаются почвенные ареалы дюннокарстовых котловин –ЭПА По1дигпОВ и Потг5пОВ. Наименьшую площадь имеют ЭПА днищ карстовых воронок –контура торфяноподзолов и торфяных эутрофных почв. ЭПА По3дижпВ и Потг2пОВ присутствуют на участке лишь в единственном числе.Таблица 1Характеристики величины ЭПА ключевого участка №4
тип ЭПАNS, м2P, мS0, м2Smax, м2Smin, м2ИПКвесь участок194106932368118551244581240,04По1ижпОВ55657692818311315444581213870,01По2ижпОВ6537128102145716374220,83По1игпОВ661986248513012120121,50По1дигпОВ11184233105061674886102560,09По3дижпВ134686858346863468634686―Потг5пОВ321898231138459328376240,07Потг2пОВ1881176881881881―Потг4пОВ58042201612445410,00Тэ’’ОВ432757136681891541223180,27Тэ’’’ОВ4338036084528051540,67
Пояснения к таблице:N–число ЭПА; S–суммарная площадь ЭПА; Р–суммарный периметр ЭПА; S0–средняя площадь ЭПА; Smax–максимальная площадь ЭПА; Smin–минимальная площадь ЭПА; ИПК–изменчивость почвенных контуров.
По отношению к остальным почвенным разностям уместно говорить о средней, а также максимальной и минимальной площадях ЭПА. Наибольшие средние размеры ЭПА характерны для По1ижпОВ в эоловой части участка, а также для По1дигпОВ –в дюннокарстовой, а наименьшие –для почв карстовых воронок. Таким образом, средние площади ЭПА целиком определяются размерами мезоформ рельефа, к которым они приурочены. Для ключевого участка №4 в целом характерны очень большие различия максимальных и минимальных площадей ЭПА. Исключение составляют ЭПА, расположенные только во внутренних частях карстовых воронок (Потг2(4)пОВ, Тэ’’’ОВ), различие размеров которых не столь велико.Небольшими размерами –до 2000 м2–обладают 94% всех контуров По2ижпОВ.В целом, это средний показатель дляМедведского бора. Содной стороныего уменьшаетучастиеданныхпочв в различных генетических группировках рельефа. Сдругойстороны, ЭПА мелких подзолов карстовых воронок и дюн, хотя и отличаются увеличенными размерами последних, особенно в восточной части участка (контур II.050), все же в площадном отношении гораздо более сходны между собой, чем, например, с контурами почв дюннокарстового рельефа. Кроме того, общие различия размеров ареалов этих почв сглаживает мелкоконтурность рельефа участка. Так, средняя площадь (S0) контуров По2ижпОВ на ключевом участке №4 составляет всего 571 м2(для сравнения, на участке №1в центральной древнеэоловой части бора–1109 м2).Значительной выравненностью площадей обладают ЭПА По1игпОВ. Размеры менее 400 м2характерны для 80% всех контуров, а менее 2000 м2–для 98%. В своём распространении эти ЭПА связаны с контурами По2ижпОВ, поэтому причины высокойвыравненности их площадей аналогичны.Самыми большими различиями площадей в пределах участка №4 и всего почвенного покрова района исследований обладают ЭПА поверхностных дерновоподзолов(рис. 3), а также связанных с ними ЭПА сверхглубоких торфяноподзолов.
Рис. 3. Гистограмма распределения площадей контуров ЭПА По1дигпОВ на ключевом участке №4 Медведского бора
Такая слабая выравненность площадей опять же обусловлена приуроченностью контуров этих почв к генетически различным формам мезорельефа и пространственной позицией их внутри данных форм. Самые крупные ареалы связаны с дюннокарстовыми котловинами, а самые мелкие –с узкими полосами нижних частей склонов глубоких, но ограниченных в плане карстовых воронок (По1дигпОВ) и с небольшими днищами дюннокарстовых котловин (ЭПА Потг5пОВ внутри контуров По1дигпОВ). Главенствующая роль рельефа в распределении площадей почвенных контуров подтверждается неподчинением этого распределения закону Гаусса(рис. 3).Для ключевого участка №4 вычислялась изменчивость почвенных контуров (ИПК). Суммарно для всего участка характерна низкая ИПК (0,04). Вписанные ЭПА ключевого участка №4 более разнообразны по размеру, чем в других районах, однако на высокое значение ИПК 4 участка влияет «нефоновый» характер ЭПА По1ижпОВ и отсутствие очевидного преобладания этих почв над всеми остальными. Максимальный размер ЭПА относительно невелик. В пределах всего Медведского бора фиксируется тенденция увеличения суммарного ИПК при движении от IIнадпойменной террасы к полосе аллювиальнофлювиогляциальных отложений. Если рассматривать изменчивость площадей отдельных типовЭПА, то наиболее однородные размеры прослеживаются у ЭПА Потг4пОВ (ИПК=10,00), занимающих днища небольших карстовых котловин на западной границе участка. Наибольшие отличия в размерах характерны для По1ижпОВ (ИПК=0,01), представленных 5 контурами, и По1дигпОВ (ИПК=0,09), присутствующих в урочищах как обширных дюннокарстовых котловин, так и небольших карстовых воронок.Форма ЭПА оценивалась отношением их наибольших осейк наименьшим. Из 194 почвенных контуров 144 (74,2%) –изоморфные, 27 (13,9%) –вытянутые и 23 (11,9%) –линейные. Обращает на себя внимание самая высокая среди других районов бора доля изоморфных контуров и самая низкая –вытянутых. По числу линейных ЭПА ключевой участок №4 лишь немногим уступает 1 участкув центральной части Медведского бора с мощными дюнным комплексами. Происходит «выпадение» вытянутых почвенных контуров, характерных для классических параболических и продольных дюн и их цепей. Карстовые и небольшие в плане эоловые формы в совокупности дают максимальный процент изоморфных ЭПА. Линейные ареалы, как правило, приурочены к протяжённым дюннокарстовым котловинам участка, а также к соединённым друг с другом карстовым воронкам. Абсолютное большинство мелких ЭПАотносится к группе симметриодных компактных. Лопастную симметриодную форму имеют почвенные контура соединённых в цепочки карстовых воронок (III.009, IV.002, IV.003) и ЭПА нижних частей склонов дюн (II.026, II.035, II.038, II.054 и др.). Лопастные ассимметриодные ЭПА характерны для почв дюннокарстовых котловин (контура IV.004, IV.007, IV.008, IV.009, VI.011, VI.012 и др.) –самых древних карстовых форм участка.Еще одна характеристика формы ЭПА –«дырчатость». На участке всего 157 «дырок», которые заполняются всеми характерными типами ЭПА, кроме По1ижпОВ, а также единичных краевых ареалов По3дижпВ и Потг2пОВ, имеющих общую границу с границей всего участка. Большинство «дырок» образовано ЭПА По1игпОВ (59), находящихся внутри По2ижпОВ (51). Таким образом, расположение ареалов иллювиальногумусовых подзолов в междюнных котловинах имеет типичный, а не редкий, как в других частях бора, характер. Частота «дырок» в пределах ключевого участка №4 составляет 1,47 «дырки»/га, что практическиточно соответствует уровню 1 участка в центральной части бора (1,48). Крупные размеры ЭПА, связанных с дюннокарстовыми формами и склоном долины р. Вятки, несколько уменьшают общую частоту «дырок» участка. Суммарная площадь «дырок» составляет 231609 м2или 21,7% от площади всего участка, что является наибольшим показателем для всего медведского долинного зандра. Высокийпроцент площади, занятой «дырками» объясняется значительными размерами котловин участка и наличием карстовых образований с характерными для них почвами. Осложнённость «дырчатых» ЭПА и всего участка внутренними границами оценивалась величиной L’. Значение L’ для всего участка крайне низкое (0,16). Оно хорошо показывает не только высокую «дырчатость» участка, но и общее сильное расчленение эолового и карстового мезорельефа. Если рассматривать отдельные типы «дырчатых» ЭПА, то их показатель L’ оказывается довольно высоким (L’>1), что связано с отсутствием выраженного фонового ЭПА и, как следствие, сложными и протяжёнными внешними границами большинства ареалов. Минимальное значение L’ (1,34) отмечено в отдельных карстовых воронках у «дырчатых» контуров По1игпОВ в виде узких «поясов» средних или, в ряде случаев, нижних частей склонов. Максимальное для участка и всей исследованной части медведского зандра отношение внешних границ к внутренним характерно для «дырчатых» ареалов Потг5пОВ (L’=5,43) в связи с сильным расчленением протяжённых внешних границ и редкими округлыми «дырками» вписанных ЭПА торфяных эутрофных почв.Важная характеристика геометрииЭПА –расчленённость контуров, определяемая через коэффициент расчленения (КР). Все 116 гомогенных ЭПА участка, кроме одного, относятся к нерасчленённым (КР<2). Единственный слаборасчленённый (4>КР>2) ЭПА По3дижпВ (КР=2,88). У «дырчатых» ЭПА определялся коэффициент внутреннего расчленения (КВР). Из 78 таких контуров 75 (96,2%) были отнесены к слабодырчатым (КВР<2) и 3 контура (I.001, I.005, III.009) –к «дырчатым» (4>КВР>2) с коэффициентом внутреннего расчленения от 2,21 до 2,34. Этими контурам являются 2 ЭПА По1ижпОВ с большим количеством «дырок» и 1 ЭПА По1игпОВ, связанный с самой расчленённой цепочкой из нескольких соединившихся карстовых воронок. Расчленённость определялась не только для отдельных почвенных контуров, но и для групп ЭПА в целом. Ключевой участок №4 обладает довольно изрезанными границами ЭПА. Наиболее высокое значение КР отмечено у контуров По2ижпОВ (14,97) за счёт сильной «дырчатости» и небольшой площади. Подобная ситуация повышенного КР этого типа прослеживается по всему Медведскому бору, но у 4 участка, благодаря небольшим размерам форм эолового мезорельефа и сильному внутреннему расчленению, КР оказывается наиболее высоким. Минимальным КР, естественным образом, обладают единичные почвенные контура в пределах участка.Важными данными для оценки места ЭПА в почвенной комбинации являются показатели характера границ (ПХГ) и смежности (ПС). Характер границ в пределах ключевого участка №4 довольно различен. Абсолютного доминирования постепенных границ, как это характерно для древнеэоловых районов бора, не наблюдается. ЭПА По1ижпОВ имеют все 3 группы границ: от постепенных до резких. Причём, благодаря рассечению ареалов этих почв сильно отличающимися по свойствам почвами обширных дюннокарстовых котловин, резкие границы преобладают. Без учёта внешней границы участка у ареалов По1ижпОВ резкие границы составляют 15818 м (с По1дигпОВ и Потг5пОВ), ясные –823 м (с По1игпОВ), а постепенные –8948 м (с По2ижпОВ). Таким образом, исходя из процента длины границ разных групп от общей их длины для данного типа ЭПА, ПХГ(По1ижпОВ) = 62Р+3Я+35П. Большинствовнешних границ мелких подзолов постепенные (с По1ижпОВ), а внутренних –ясные (с По1игпОВ). Однако, в ряде карстовых воронок имеется резкая граница этих почв с торфяноподзолами. Подсчитана протяжённость границ разных групп: резкие границы составляют 248 м, ясные –3012 м, а постепенные –6607 м. Таким образом, ПХГ(По2ижпОВ) = 3Р+31Я+67П. ЭПА По1игпОВ имеют только ясные (4462 м) и резкие (220 м), отсюда ПХГ(По1игпОВ) = 5Р+95Я.Ясных границ абсолютное большинство, они проходят с мелкими подзолами при переходе средних частей склонов дюн в нижние. Резкие границы имеются лишь в некоторых карстовых воронках, на дне которых закартированы ареалы Потг4пОВ. Контура По1дигпОВ, присутствующих в дюннокарстовых котловинах и, отчасти, в крупных карстовых воронках имеют 9579 м резких границ со значительно отличающимися по свойствам почвами (По1ижпОВ, Потг5пОВ и Тэ’’’ОВ). Только 235 м границы относится к ясным –они проходит с ЭПА По3дижпВ склона долины р. Вятки. Постепенных границ у ареалов поверхностных дерновоподзолов нет. Таким образом, ПХГ(По1дигпОВ) = 98Р+2Я.Единственный ЭПА По3дижпВ имеет 235 м ясных границ (с По1дигпОВ) и 133 м –резких (с По1ижпОВ), то есть ПХГ(По3дижпВ) = 36Р+64Я.Ареалы торфяноподзолов и торфяных эутрофных почв ключевого участка характеризуются исключительно резкими границами (ПХГ=100Р).С показателем характера границ тесно связан показатель смежности (ПС), определяемый процентом длины границы ЭПА, приходящимся на различные в классификационном отношении почвы. У ЭПА По1ижпОВ 46% границы приходится на По1дигуОВ, 35% –По2ижпОВ, 16% –Потг5пОВ и 3% –на По1игпОВ. Длина границ мелких подзолов распределена следующим образом: 67% –на По1ижпОВ, 31% –По1игпОВ, 2% –Потг5пОВ, 1% –Потг2пОВ. Большая часть границы По1дигпОВ (70%) приходится на По1ижпОВ, ареал которых они рассекают. Внутренние границы поверхностных дерновоподзолов проходят с Потг5пОВ (24%) и, в карстовых воронках, с Тэ’’’ОВ (4%). Ещё 2% составляет граница с контуром По3дижпВ. Довольно различные границы имеют ЭПА Погт5пОВ. На По1ижпОВ приходится 51% длины их границ, на По1дигпОВ –30%, на Тэ’’ОВ –17%, а на По2ижпОВ –лишь 2%. Остальные типы ЭПА участка имеют меньше смежных типов почв. Так, ареалы По1игпОВ граничат только с 2 почвенными разностями –с По2ижпОВ(95% длины границы) и, в отдельных карстовых воронках, с Потг4пОВ (5%). У единичного ареала По3дижпВ тоже 2 типа границ: с По1дигпОВ (64%) и с По1ижпОВ (36%). Другие типы ЭПА участка имеют только одну почвусоседа. Отметим, что резкий характер границ между почвами и наличие у одного типа ЭПА смежных типов почв характеризует повышенную скорость протекания почвенных процессов в пределах 4 ключевого участка, а также их разнонаправленность. Особенно явно резкие границы ЭПА связаны с проявлением карста, где максимальны уклоны, особый режим увлажнения, происходит быстрая смена растительных группировок.Экологические характеристики ЭПА ключевого участка №4 для подзолов, образованных на эоловых песках в целом сходны с другими районами Медведского бора. Для междюнных котловин и нижних частей склонов дюн отмечается присутствие большого числа ЭПА По1игпОВ, о причинах чего говорилось в обзоре содержания ЭПА ключевого участка №4. Торфяноподзолы и дерновоподзолы дюннокарстовых котловин соседствуют с несходными по свойствам поверхностными подзолами благодаря очень крутым средним частям и сильно выположенным нижним частям склонов котловин и их днищ. Такой профиль котловин и относительно небольшая мощность аллювиальнофлювиогляциальных песков в их центральных частях способствуют резкой смене типов почв с различной направленностью почвообразовательных процессов. С торфяноподзолами при нарастании выположенности рельефа и резком уменьшении дренажа связаны торфяные эутрофные среднемощные почвы. В глубоких карстовых воронках создаются ещё более благоприятныеусловия для торфонакопления, что при очень крутых склонах во всех частях позволяет дерновоподзолам сразу же переходить в торфяные эутрофные среднемощные почвы. В других, относительно мелких,воронках с менее крутыми склонами поверхностные иллювиальногумусовые подзолы переходят на днищах в торфяноподзолы глубокие глеевые. Таким образом, экология почв, связанных с карстом, определяется прежде всего морфометрическими показателями воронок, к которым эти почвы приурочены. Расположение в северовосточном углу участка ЭПА неглубоких дерновоподзолов иллювиальножелезистых является обычным для склонов долины р. Вятки в ландшафте Медведского бора с произрастающими тут липовоосиновыми неморальными лесами на маломощных флювиогляциальных песках, подстилаемых с 1 м элювием известняка.На закарстованном ключевом участке №4 нами закартирована контрастная почвенная комбинация(ПК)–сложное сочетание (По1иж–По2иж–По1иг)+(По1дПотгТэ)с микромозаикой По1иг×По1д×Потг×Тэ’’’. Эти ПК обладают высокой контрастностью. Компонентами сочетания выступают простые ПК: подзолистая вариация и болотноподзолистый комплекс. Контрастные, но нерегулярно сменяющие друг друга на ограниченной территории, почвы карстовых воронок образуют микромозаику. Чередование вытянутых через весь участок контуров комплекса почв дюннокарстовых котловин с замкнутыми в междюнных депрессиях небольшими ЭПА подзолистой вариации позволяет отнести рассматриваемое сочетание к семейству полузамкнутых. Микромозаика почв карстовых воронок образована концентрическими ЭПА, в том числе гидроморфных почв, и относится к замкнутым, что усиливает контрастность почв мозаики. Поверхностные подзолы подзолистой вариации образуют каркас ПК и носят конструктивный характер, а мелкие подзолы являются переходными компонентами. Все почвы болотноподзолистого комплекса дюннокарстовых котловин можно отнести к конструктивным компонентам. В микрокомплексе почв карстовых котловин роль переходного элемента отводится дерновоподзолам. В целом почвенный покров ключевого участка №4 на 95,5% состоит из сочетания и на 0,1% –из микромозаики. Оставшуюся часть участка занимает единичный ЭПА По3дижпВ пологого склона долины р. Вятки. Сочетание подзолистой вариации и болотноподзолистого комплекса в пределах участка имеет следующий состав компонентов: По1ижпОВ –55,4%, По2ижпОВ –3,6%, По1игпОВ –1,4%, По1дигпОВ –17,9%, Потг5пОВ –18,5%, Тэ’’ОВ –3,2%. Распределение почв по элементам рельефа в вариации отличается от других районовприсутствием иллювиальногумусовых подзолов на днищах абсолютного большинства междюнных котловин. В болотноподзолистом комплексе почв По1дигпОВ расположенына пологих нижних склонах дюннокарстовых котловин, а торфяноподзолы выполняют их днища. В другом случае, торфяноподзолы могут быть на нижних частях склонов котловин, днища которых заняты торфяными эутрофными почвами. Коэффициент дифференциации почв (КДПП) сочетания равен 0,89 и сходен с другими районами бора. Однако, сложность (пестрота) данной комбинации самая высокая в Медведском бору (КС=0,17), что обязано, прежде всего, отсутствию выраженной фоновой почвы и относительно высокому среднему коэффициенту расчленения ЭПА (1,85).Состав микромозаики почв карстовых воронок следующий: По1игпОВ –43,4%, По1дигпОВ –14,6%, Потг5пОВ –3%, Потг2пОВ –6,8%, Потг4пОВ –6,2%, Тэ’’’ОВ –26%. Средние части склонов крупных карстовых воронок и нижние части небольших занимают иллювиальногумусовые подзолы. В последнем случае их днища перекрыты торфяноподзолами различных видов. В крупных иглубоких воронках нижние части склонов заняты дерновоподзолами, переходящими на днищах сразу в торфяные эутрофные почвы. Почвы микромозаики относятся к 4 различным типам (подзолы, дерновоподзолы, торфяноподзолы глеевые и торфяные эутрофные почвы), подтипам и родам. Число видов, разновидностей и разрядов увеличивается на 2 (до 6) благодаря участию в почвенном покрове 3 видов торфяноподзолов глеевых (мелких, глубоких и сверхглубоких). Таким образом, КДПП (По1иг×По1д×Потг2×Потг4×Потг5×Тэ’’’)=(4+4+4+6+6+6)/6*1/6=0,83. Такое сильное изменение почв в микромозаике вызвано значительной крутизной склонов воронок, их глубиной и большой разницей увлажнения верхних и нижних фаций. Кроме того, почвы карстовых воронок, как было выяснено, очень чутко реагируют на изменение морфометрических показателей карстовых форм, которыми определяется набор почвенных разностей и их гипсометрическая позиция. Сложность, или пестрота, микромозаики наибольшая среди всех исследованных ПКМедведского бора (КС=3,08). Высокое значение КСкарстовой микромозаики вызвано, прежде всего, мелкоконтурностью почвенного покрова. В условиях очень крутых склонов (до 40º и более) ЭПА почв приобретают вид узких поясов с относительно небольшой площадью. Кроме того, коэффициент расчленения почвенных контуров, соответствующих цепочкам соединившихся воронок, довольно высок (до 4,95), что также ведёт к увеличению общей сложности.Таким образом, почвенный покров образован сложным (второго уровня сложности) полузамкнутым топографофлювиальным сочетанием подзолистой вариации дюнного рельефа с болотноподзолистым комплексом дюннокарстовых котловин, а также замкнутой болотноподзолистой микромозаикой почв карстовых воронок.В итоге, почвенный покров ключевого участка №4имеет ряд черт, как общихдля долиннозандровыхравнинрегиона, так и специфичных, характерных в большей мере именно для карстовых и дюннокарстовых ландшафтов. Среди первых можно выделить следующие: 1) ведущим компонентом почвенного покрова являются ЭПА По1иж; 2) преобладают изоморфные ЭПА небольшой площади (до 2000 м2); 3) для большинства гомогенных контуров ЭПА характерна низкая расчленённость (КР<2); 4) почвенный покров включает неконтрастные ПК –открытые подзолистые вариации. Специфичными чертами почвенного покрова карстовых и дюннокарстовых ландшафтов являются: 1) сложный состав; 2) высокая «дырчатость»контуров ЭПА, сложностьвнутренних границ; 3) преобладание резких границ между ЭПА; 4) высокая дифференциация (КДПП) и сложностьПК (КС); 5)наличиесложных контрастных полузамкнутых (сочетания) и замкнутых (карстовые микромозаики).почвенных комбинаций.
Ссылки на источники1.Матушкин А.С., Прокашев А.М. Долиннозандровые ландшафты Медведского бора. Киров: РадугаПРЕСС, 2013. 217 с.2.Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423 с.
