15284 (Исследование почв Никольского государственного лесничества), страница 6

Главным фактором формирования лесохозяйственного ландшафта в рассматриваемом районе являются сплошные концентрированные рубки хвойных и мелколиственных насаждений. Второстепенное значение имеют проводимые на ограниченных пространствах мероприятия по уходу за лесом, созданию лесных культур. В связи с этим динамические процессы в геосистемах, сопровождающие восстановительные смены после рубки, в значительной мере связаны с механизмом естественного возобновления леса.

В условиях характеризуемых ландшафтных районов коренные еловые водораздельные леса восстанавливаются через промежуточные стадии мелколиственных лесов. /8/

На первой ступени (0—20 лет) для фаций I—III групп характерно формирование чистых насаждений из берез бородавчатой и пушистой и осины. Высокий удельный вес пород в структуре формирующегося древесного яруса вызван равнозначимостью для них экологических условий местообитаний. Наличие примеси ели на этой стадии объясняется сохранением подроста на лесосеках. В границах ареалов фаций IV группы с увеличением увлажненности береза в произвольных насаждениях полностью заменяет осину. Здесь наряду с березой часто возобновляется сосна, реже ива и ольха серая.

Интенсивное возобновление ели новой генерации начинается в 20—30-летних насаждениях I—III групп, но до 55—60-летнего возраста мелколиственные породы сохраняют доминирующую роль в структуре древесного яруса.

Формирование хозяйственно ценных хвойных насаждений для геосистем I—III группы происходит в среднем через 90—100 лет после вырубки коренного леса. Возобновление березы в спелых 100—120-летних ельниках этих групп фаций можно объяснить разреживанием древостоев в этом возрасте и соответственно созданием условий для произрастания на прогалинах мелколиственного молодняка. На заключительных стадиях восстановительной сукцессии гидроморфных фаций водосборных понижений (IV) происходит образование низкобонитетных, малопродуктивных хвойно-мелколиственных древостоев.

Более динамичен напочвенный покров биогеоценозов полугид-роморфных пологосклоновых и плакорных фаций. На начальных стадиях сукцессии им свойственно формирование злаково-кисличных, а в ряде случаев — злаковых березняков.

Анализ динамики напочвенного покрова биогеоценозов IV группы указал на разрастание в ходе восстановительной сукцессии мохового покрытия. Мощный моховой покров однообразен, поэтому производные мелколиственные леса характеризуются разреженным травяно-кустарниковым ярусом и образованием осоково-сфагновых, хвощево-сфагновых, чернично- и долгомошно-сфагновых ассоциаций. Развитый моховой покров и постоянно избыточное увлажнение являются причинами медленного неполного замещения березы елью.

Формирование выраженного, но маломощного грубогумусового горизонта происходит в течение первых 20 лет после вырубки коренного ельника. Достижение общей мощности органогенных горизонтов 0,11—0,14 м в этот период объясняется наличием хорошо развитого слоя подстилок и полуразложившегося опада. Мощность собственно А1 не превышает здесь 0,03—0,08 м. Развитие продолжается на всех стадиях существования производных мелколиственных насаждений геосистем I—III групп, достигая максимума под 40—60-летними березняками (осинниками) полугидроморфных фаций, где отмечены почвенные профили с А1 мощностью 0,20—0,23 м при средних значениях 0,13—0,15 м. Нарастание мощности гумусового горизонта сопровождается увеличением содержания в нем гумуса (с 0,6—1,5% до 0,9—2,0%).

В условиях таежной зоны общая мощность органогенных (Ао+А1/А_т/) горизонтов почвы, вследствие влагоемкости, может рассматриваться как один из показателей увлажненности местообитаний. /14/

Накопление органических веществ почвой влечет за собой увеличение увлажненности всех водораздельных местообитаний независимо от их принадлежности. Факторами, определяющими увлажненность местообитаний автоморфных и полугидроморфных фаций, являются приуроченность их к тому или иному элементу рельефа и литология поверхностных отложений. Общая мощность органогенных горизонтов вносит некоторые коррективы в показатели увлажненности.

Для фаций IV группы морфология верхней части почвенного профиля имеет важное значение. Вовлечение их в хозяйственный оборот, сопровождающееся длительным существованием вторичных древостоев, развитием покрова сфагновых мхов, увеличением мощности торфянистых горизонтов почвы, приводит к прогрессированию процессов заболачивания.

Насаждения, принадлежащие к рассмотренным группам фаций, возобновляются после рубки леса достаточно успешно. При этом в первой послерубочной генерации не наблюдается заметного снижения хозяйственных показателей (структура древесного яруса и подроста, запас, бонитет, полнота) в сравнении с коренными насаждениями той же типологической группы. Наиболее ценными в хозяйственном отношении лесонасаждениями выделяются автоморфные пологосклоновые фации.

Восстановительные смены фитоценозов I группы протекают без изменений роли доминантных видов травяно-кустарничкового и мохового ярусов, с минимальными изменениями почвенного профиля, не приводящими к увеличению увлажненности данных местообитаний. Все это позволяет расценивать фации автоморфной группы как наиболее устойчивые к антропогенному воздействию в виде сплошных рубок леса.

Происходящие в ходе восстановительных сукцессии изменения морфологического строения почвенных профилей полугидроморфных фаций, выражающиеся в развитии гумусовых горизонтов, кроме положительного влияния на качество местообитания (увеличение содержания гумуса, азота), влекут за собой некоторое усиление увлажненности субстрата. При всех равных условиях этот процесс более выражен у плакорных фаций, что говорит о ведущей роли литогенного компонента в создании локальных контрастов увлажненности. Увеличение увлажненности полугидроморфных местообитаний не является фактором снижения производительности насаждений в последующих генерациях при условии проведения мероприятий технологического плана (расчистка лесосек, рубки ухода), а также ограничения рубок лиственных древостоев в пределах ареалов этих фаций.

Наименее устойчивы лесные фации гидроморфной группы. Восстановительные смены фитоценозов этой группы сопровождаются существенными изменениями увлажненности, которые в конечном итоге приводят к заболачиванию. /3/

Влияние растительности на почвы Никольского лесхоза.

Изучаемая территория находится на границе южной тайги и мелколиственных лесов. Растения поймы реки представлены луговыми видами. Видовой состав древесных растений и разнообразие их позволяет отнести растительное сообщество к измененным ландшафтам.

Одним из следствий смены коренных лесов на мелколиственные является обогащение почвы органикой, изменение почвенного профиля и переход типичных подзолистых почв в дерново-подзолистые.

4.5 Почвообразующие породы

Наиболее распространенной почвообразующей породой в Никольском районе является морена, поэтому преобладают суглинистые и глинистые почвы. В зависимости от содержания карбонатов в изучаемом районе преобладает бескарбонатная морена, а самые плодородные почвы формируются там, где материнские породы карбонатны./14/

На водно-ледниковых равнинах формируются песчаные и супесчаные почвы, легко промываемые и не накапливающие питательных веществ в верхних горизонтах. В переувлажненных и заболоченных местах образуется торф, на котором развиваются болотные почвы, содержащие много неразложившихся или плохо ложившихся растительных остатков.

Влияние климата на процесс образования почв проявляется в первую очередь через избыточное увлажнение. В глинистых и суглинистых почвах влага застаивается, что приводит к снижению их плодородия. Песчаные и супесчаные почвы, наоборот, промываются. При этом органические вещества вымываются из горизонтов, и почва тоже теряет свое плодородие. Влияет на почвообразование длительное промерзание почв в зимнее время, когда жизнь почвенных организмов, участвующих в образовании перегноя, замирает.

Листовой опад, отмирающие травы и моховой очес «поставляют» необходимое для почвообразования органическое вещество. Под влиянием кислот, которые образуются при разложении хвои, минеральные соединения растворяются и вымываются в нижние горизонты почв. Почвенные микроорганизмы разрушают сложные органы соединения до простых минеральных солей, обеспечивая растения элементами питания.

Рельеф на образование почв оказывает косвенное влияние. На повышенных участках местности, где грунтовые воды залегают глубоко, влажность почв становится меньшей, а в понижениях рельефа, близости грунтовых вод, часто наблюдается заболачивание. На крутых склонах быстрее идет почвенная эрозия, а на выровненных участках — аккумуляция смытых почв. Почвы южных теплее, чем почвы северных склонов.

Влияние хозяйственной деятельности человека на почвообразование может быть связано и с нарушением естественной растительности с прямым разрушением почв, или с целенаправленным их окультуриванием. Выпас скота, вырубка лесов, распашка и регулярная обработка почв, внесение удобрений и мелиорация оказывают влияние на процесс образования почв. Оно так велико, что почвоведы в профиле окультуренных почв выделяют самостоятельный пахотный горизонт./15/ По данным агрохимических анализов, пахотный слой средних и легких песчано-суглинистых почв в большинстве случаев содержит 1,5—3% гумуса, их кислотность равна 4,0—6,0 (рН солевой вытяжки), сумма поглощенных оснований 2,5—8,0 м.-экв. на 100 г почвы, содержание подвижных форм фосфора и калия колеблется в широких пределах в зависимости от уровня окультуренности. Эти почвы нуждаются в органических и минеральных удобрениях, а также в известковании. Удобрения калийные, дают высокий экономический эффект.

В основу разделения механических фракций положены различия, главным образом, в водно-физических свойствах частиц. Так, каменистая часть почвы (d > 1 мм) с точки зрения водно-физических свойств не активна, инертна; она не способна удерживать влагу. Песок (d = 1,0–0,05 мм) обладает слабой водоудерживающей способностью. Пыль (d = 0,05–0,001 мм) очень хорошо удерживает воду и обладает хорошей водоподъемной способностью; ил (d < 0,001 мм) имеет плохую водопроницаемость и меньшую, чем у пылеватых частиц, водоподъемную способность.

Таблица 2.5 Классификация механических элементов почвы

В зависимости от мощности перегнойного слоя, содержания гумуса, подвижных форм питательных веществ и кислотности, степени удобренности навозом среди дерново-подзолистых почв выделяют сильно-, средне-и слабоокультуренные.

По механическому составу встречаются разновидности дерново-подзолистых почв: тяжело, средне, легкосуглинистые, супесчаные и песчаные. Суглинистые почвы подразделяются в зависимости от содержания в них ила, пыли и песка. Пылеватые суглинки содержат много частиц от 0,05-0,001 мм (пыль), а песчано-суглинистые почвы богаты частицами 0,001 мм (ил), 0,05-1 мм (песок). Механические элементы (глина, песок, ил, пыль) объединяются в различные по размеру, форме и прочности агрегаты, которые обусловливают структуру почвы. Пахотный слой дерново-подзолистых почв района имеет комковато-пылеватую непрочную структуру. При обработке почва распадается на неустойчивые к размыванию дождем комки размером 0,5—5 см и частицы мельче 0,5 мм. Эти почвы обладают свойством быстро заплывать и образовывать почвенную корку. /14/

Таким образом, на территории Никольского района формирование почв протекает в условиях преимущественного распространения бескарбонатных материнских пород, хорошо выраженных перепадов рельефа, промывного типа водного режима и преобладания хвойной растительности. Встречаются все виды почв по механическому составу (от песчаных до глинистых), кислотности (от сильнокислых до почти нейтральных), характеру увлажнения (от недостаточного до избыточного). В районах давнего земледельческого освоения в формировании почв участвует человек. Комплекс этих факторов обуславливает развитие подзолистого и дернового процессов почвообразования.

4.6 Главные процессы почвообразования и особенности их проявления

По общим природно-географическим особенностям, типам преобладающих почв, химическим свойствам, плодородию, а также эффективности мелиоративных мероприятий на территории Никольский район выделен в почвенно-агрохимический округ: Тарногско-Никольский./15/

В почвенном покрове под лесами доминируют сильноподзолистые, а под пашней, лугами — дерново-сильноподзолистые, в центральной и южной — суглинистые почвы. Среди пахотных угодий на покатых и пологих склонах выделяются участки дерново-подзолистых смытых почв. Особенно распространены эродированные почвы по склонам рек Шарженьги, Юг, Кичьменьги. На слабодренированных участках местности встречаются подзолистые и дерново-подзолистые глееватые почвы. Однако болотные почвы имеют незначительное распространение. Более половины пахотных почв имеют высокую кислотность. Содержание гумуса в пахотном слое не превышает 2%. Очень бедны почвы подвижным фосфором. По количеству обменного калия пахотные почвы неоднородны: на большей части территории почвы со средним и повышенным содержанием калия. Однако в округе имеются значительные площади дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв, бедных калием.

Главным почвообразовательным процессом в Никольском районе, лежащем в южно-таежной зоне, является подзолообразование. В хвойном лесу ежегодно накапливаются отмершая хвоя, ветки и сучья, которые создают лесную подстилку. Они разлагаются грибками, в результате жизнедеятельности которых образуется большое количество органических кислот.

Кислоты проникают в верхние слои почвы и воздействуют на частицы минералов, делая подвижными соединения кальция, магния, железа, алюминия и других химических элементов. Все они вымываются их верхних горизонтов в нижние. Не поддаются воздействию органических кислот и не выносятся в нижнюю часть профиля почв только соединения кремнезема.

Подзолистые почвы обладают очень низким естественным плодородием (имеют высокую кислотность, небольшое содержание гумуса, фосфора, калия). Так постепенно в верхней части почвенного профиля формируется подзолистый (белесый, палевый, светло-серый) горизонт разной мощности. Ниже его за счет проникновения из верхних горизонтов соединений железа, алюминия развивается бурый горизонт вмывания./14/

В Никольском районе на западе и центральной части находятся преимущественно слабопозолистые почвы.

Дерновые почвы в районе имеют ограниченное распространение, на юге и востоке дерново-слабоподзолистые, так как формируются под травянистой растительностью, в местах неглубокого залегания карбонатных моренных отложений. Образуются они в процессе накопления гумуса и минеральных веществ в верхней части почв. Почвы дернового типа относятся к наиболее плодородным в области. /14/