25443 (Изучение карстовых экосистем Нюксенского района), страница 2

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.

По общим природно-географическим особенностям, типам преобладающих почв, химическим свойствам, плодородию, а также эффективности мелиоративных мероприятий Нюксенский район выделен в почвенно-агрохимический округ: Тарногско-Никольский (приложение №9).

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. 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 площади дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв, бедных калием.

Главным почвообразовательным процессом в Нюксенском районе, лежащем 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.

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.

В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновым и из подзолистой почвы постепенно образуется дерново-подзолистая.

Таким образом, дерново-подзолистые почвы могут образоваться в результате как попеременного, так и совместного воздействия подзолистого и дернового процессов. Гумусовые вещества типа гуминовых кислот закрепляются в гумусовом горизонте, а их более подвижные фракции типа фульвокислот оподзоливают подгумусовый горизонт. В дифференциации профиля дерново-подзолистых почв определенное участие имеет процесс лессиважа, а в поверхностно-оглеенных - элювиально-глеевый процесс.

Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных веществ. Это связано с тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат сравнительно мало зольных элементов и азота, кроме того, дополнительно обезволиваются при промывании почвы осадками.

Дерново-подзолистые почвы развиваются на водоразделах, там, где луговая растительность сменила лесную, или же под разреженным пологом мелколиственных лесов. Распространены повсеместно, формируются в подзоне тайги в условиях нормального увлажнения под елово-лиственными лесами с развитым травяным покровом.

Для дерново-подзолистых почв характерно наличие трех горизонтов, различных по окраске, физическим, агрохимическим и биологическим свойствам. Верхний горизонт (перегнойный) темноокрашенный; в нем накапливается органическое вещество-гумус. В зависимости от количества и качества гумуса горизонт имеет оттенки от светло - до темно-серого.

Ниже перегнойного горизонта залегает подзолистый горизонт, осветленный, белесый, напоминающий древесную золу. Очень беден элементами пищи растений, гумусом, глинными минералами и состоит преимущественно из частиц кремнезема. Он имеет кислую реакцию, и в нем почти нет полезных микроорганизмов.

За подзолистым следует горизонт вмывания (иллювиальный). В нем идет накопление окислов железа, алюминия, марганца и других веществ, вымытых из верхних слоев почвы, он характеризуется высокой плотностью, более тяжелым механическим составом, имеет плитчатую структуру. Цвет его бурый, красноватый или желтый. Здесь развиваются анаэробные бактерии, которые способствуют образованию закисных соединений. Мощность 30-70 см.

На глубине 90-150 см иллювиальный горизонт постепенно переходит в плотную, красно-бурого, желтого или палевого цвета материнскую породу, из которой образовалась почва. Материнская порода определяет механический и химической состав почвы, а также степень ее оподзоленности и другие свойства.

Строение профиля этих почв:

А₀ - лесная подстилка, состоящая из опада хвои, остатков деревьев, кустарников и мхов, находящихся на разных стадиях разложения. Внизу этот горизонт постепенно переходит в рыхлую массу грубого гумуса, в самом низу частично смешанным с обломочными минералами. Мощность горизонта от 2-4 до 6-8 см. Реакция лесной подстилки сильно кислая (рН =3,5-4,0). Ниже по профилю реакция становится менее кислой (рН увеличивается до 5,5).

А₂ - элювиальный горизонт (горизонт вымывания), из которого в нижние горизонты вынесены все более или менее подвижные соединения. В этих почвах этот горизонт называется подзолистым. Песчаный, легко рассыпающийся, вследствие вымывания бледно-серого, белого цвета. Несмотря на небольшую мощность, этот горизонт выделяется в почвенном профиле благодаря цвету.

В - ярко коричневый, ржаво-бурый иллювиальный горизонт, в котором преобладает вмывание, т. е. осаждение соединений тех химических элементов и мелких частиц, которые были вымыты из верхней части почвенной толщи. С глубиной в этом горизонте убывает ржаво-бурый оттенок и переходит в почвообразующую породу. Мощность 30-50 см.

С - почвообразующая порода, представленная песком, щебнем и валунами.

1.6 Климатические условия, благоприятствующие карстообразованию

Огромное влияние на климат района оказывают особенности атмосферной циркуляции свойственной северной половине Русской равнины.

Воздушные массы имеют качество и свойства той среды, над которой они формируются. Над снегами и льдами Арктики образуются воздушные массы, отличающиеся низкими температурами, малой влажностью и значительной прозрачностью. Это континентальный арктический воздух. В наш район он приходит обычно со стороны Новой Земли и Карского моря, которое значительную часть года покрыто льдами. Воздух, приходящий из областей, примыкающих к Гренландии и Шпицбергену, называют морским арктическим. Его свойства иные, нежели у континентального арктического воздуха: образуясь над открытыми водными пространствами, он становится влажным и менее устойчивым.

В Нюксенском районе преобладают континентальные и морские воздушные массы умеренных широт. Если зимой территория района находится под воздействием континентального воздуха умеренных широт, который приходит в виде юго-западного потока с "оси Воейкова" (ось Воейкова - полоса высокого давления, образующаяся в зимнее время как западный отрог Сибирского антициклона и проходящая в пределах Европейской части России, примерно, вдоль 50° северной широты.

Холодный и тяжёлый воздух с оси Воейкова оттекает на север и на юг, отклоняясь при движении вправо), то устанавливается довольно холодная, морозная погода. Температура воздуха может опускаться в таких случаях до - 15, -20° (приложение №11).

При вторжении морских воздушных масс с Атлантического океана картина меняется. Так как воды океана; зимой теплы, то и температура воздуха выше температуры континентального воздуха умеренных широт. Поэтому вторжения морского воздуха вызывают изменения погоды в сторону потепления и увлажнения: устанавливается мягкая пасмурная погода, со слабыми снегопадами, иногда с туманом. Нередко приток таких воздушных масс в зимний период вызывает длительные оттепели и при мощных, часто повторяющихся вторжениях может обусловить довольно теплую, хотя и неустойчивую зиму. Примером может быть зима 1948/49 гг.

Вследствие положения района, в зимнее время довольно часты также вторжения холодных масс арктического континентального воздуха с севера и северо-востока. В таких случаях температура воздуха может понизиться до —30, —35° и неустойчивая погода сменяется ясной, морозной.

Летом влияние атлантических циклонов ослабевает, и решающее значение приобретает континентальный воздух умеренных широт, формирующийся на месте или приносимый из сопредельных областей. Устанавливается теплая, но не жаркая погода с кучевой облачностью и дождями местного происхождения; такая погода обычна для нашего лета, если не наблюдается поступлений инородных воздушных масс. В случае же проявления циклонической деятельности с Атлантики, которая сказывается и летом, наступает похолодание, становится пасмурно, иногда идёт дождь. В отдельные годы летние циклоны проходят над территорией района часто, создавая длительные периоды ненастья.

Иногда в тёплое время года из далёкого Казахстана и Прикаспия в район проникают субтропические воздушные массы, вторжение которых сопровождается жаркой, сухой погодой с резкими поднятиями температуры до 30°. Лето в пределах района умеренно-теплое и достаточно влажное, но, как и зима, отличается сравнительной неустойчивостью погоды вследствие частых вторжений воздушных масс с Атлантического океана.

Климат Нюксенского района имеет много общего с климатом других районов Вологодской области, может быть отнесён к умеренно-континентальному.

Во все сезоны года преобладают ветры с западной составляющей (повторяемостью 52%), Это свидетельствует о преобладании атлантического воздушного потока, с которым зимой связана влажная пасмурная погода, а летом - облачная и прохладная. Второе место занимают ветры с восточной составляющей, повторяемость которых 23%.

В зимнее время в районе наиболее часты ветры юго-западного направления, а летом - северо-западных румбов. Безветренных дней в пределах района бывает очень мало - 50 в году, но сильные шквалистые ветры у нас тоже редки, преобладают слабые и средней силы со скоростью 3,2-3,7 м/сек. Известно, что особенная нужда во влаге испытывается в мае (для яровых) и в октябре (для озимых). В эти месяцы осадков выпадает мало.

В среднем годовом выводе величина относительной влажности достигает 79,3%, причём максимальной величины достигает в ноябре -декабре, минимальной в мае-июне. Такой ход относительной влажности показателен для полосы южной тайги. Для Нюксенского района, так же как и для некоторых других районов севера, в весенне-летний период наблюдаются три волны холода: первое понижение температуры приходится на середину мая (15-20), второе - на конец мая (25-30), третье - на начало июня (5-15). В среднем же весенние заморозки бывают до 21 мая, а осенние - с 17 сентября.

Климатические условия местности благоприятствуют условиям карстообразования. Исследуемые нами природные объекты расположены в северных широтах Вологодской области, в Нюксенском районе, который относится к влажной лесной зоне с умеренно континентальным климатом.

Для него характерна умеренно холодная зима, короткая весна снеустойчивыми температурами, умеренно теплое короткое лето, продолжительная холодная осень.

Таблица 1. Средние многолетние показатели климата Нюксенского района Вологодской области

По данным Нюксенской метеостанции средняя месячная (дневная) температура самого холодного месяца января в п. Леваш - 13°, самого тёплого месяца июля +18°. Абсолютная минимальная температура воздуха -50°, зафиксирована в поселке Леваш 31.12.1978 г., абсолютная максимальная температура воздуха +36° отмечена 30.06.1991 г (приложение №11).