Особенности почвообразования, почвы и закономерности их распространения в северной и средней тайге

На изверженных породах, их элювии и элюво-делювии на умеренно крутых и крутых склонах, на поверхностях выравнивания с россыпями трапповой щебенки или галечниками распространены подбуры. Они относительно «индифферентны» к химическому составу пород, но встречаются только в условиях хорошего внутри профильного дренажа. Как правило, мощность профиля не превышает 0,5 м, гранулометрический состав не тяжелее среднего суглинка, обломочный материал занимает более половины почвенной массы, что неизбежно в условиях резко континентального холодного климата, ограничивающего процессы выветривания. Органогенные горизонты чаще всего представлены грубогумусовыми, маломощными торфяными и сухоторфяными почвами; мерзлота «сухая», малольдистая.

По облику главного диагностического горизонта — алы|>е1'умусового — подбуры иногда разделяются на охристые и типичные (Соколов, Градусов, 1981) или темные и светлые (Почвенная карта РФ, 1988) соответственно по преобладанию иллювиирования железистых или гумусовых соединений. Охристые подбуры тяготеют к железистым песчаникам, аргиллитам, сланцам; в средней тайге при отсутствии торфяного горизонта они иногда называются таежными кислыми неоподзоленными или буротаежными почвами. Последнее название несколько неопределенно и требует пояснений.

Термин «буротаежные почвы» был предложен Ю. А. Ливеровским для почв Южного Забайкалья под темнохвойными лесами на умеренно или слабощебнистых породах в условиях хорошего дренажа, другими словами, они занимают экологическую нишу непереувлажненных южнотаежных почв в Сибири. По комплексу факторов почвообразования предполагается промежуточное положение буротаежных почв между альфегумусовыми (подбурами) и нормальными буроземами, т. е. биоклиматические условия обеспечивают как образование и перемещение алюмои железоорганических соединений, гак и процессы стадийных трансформаций первичных алюмосиликатов и педогенное осгруктуривание. В обоих случаях велика роль соединений железа в качестве структора, фактора устойчивости минеральной массы (к оподзоливанию) и ее окраски. В отличие от подбуров в буротаежных почвах не бывает торфяного или сухоторфяного горизонта; в отличие от буроземов в них не может формироваться лесной мягкогумусовый горизонт, поэтому «им предписан» грубогумусовый горизонт.

Буротаежные почвы обогащены несиликатными оксидами железа, не насыщены основаниями, имеют кислую-слабокислую реакцию, аккумулятивное или равномерное профильное распределение илистой фракции при малом ее количестве, фульватный тип гумуса с быстрым падением его содержания по профилю. Однако предложенная морфологическая и аналитическая диагностика буротаежных почв не является достаточно жесткой и позволяет относить к буротаежным любые кислые почвы с бурым недифференцированным профилем как со стороны подбуров, так и со стороны буроземов. В результате буротаежные почвы потеряли свою определенность, причем больше в генетическом плане, чем в географическом; их экологическая ниша оказалась занятой бурыми грубогумусовыми почвами — самым кислым и бореальным вариантом буроземов.

Подбуры в северной и средней тайге теоретически могут различаться на количественном уровне. Но эти предполагаемые различия явно перекрываются локальными влияниями (химизмом и характером залегания пород, мерзлотными явлениями, уклонами, экспозицией склона), определяющими разную мощность профиля этих молодых почв на древних породах в мире древнего рельефа.

В северной части области, на южных отрогах Путораны и прилежащих к ним высоких расчлененных плато, подбуры на склонах сочетаются с примитивными литогенными почвами (литоземами, тундровыми фрагментарными) под лишайниковыми или ерниковыми тундрами на поверхностях плато. Среди подбуров встречаются сухоторфяные. Между Нижней и Подкаменной Тунгусками подбуры занимают не только склоновые позиции, но и междуречья, перекрытые трап повой формацией; южнее они распространены на разных плотных осадочных и кристаллических породах вне строгой зависимости от их состава. Южнее Ангары ареалы подбуров редки.

Подзолы альфегумусовые, в отличие от подбуров, встречаются очень редко в связи с ограниченностью ареалов кислых и бедных пород (бескарбонатныс песчаники, граниты), а также с недостаточным атмосферным увлажнением. Оно служит причиной преобладания среди подзолов железистых, а не гумусовых вариантов. По мощности, кроме обычных подзолов, В. М. Корсунов (1982) выделяет укороченные каменистые и карликовые. В средней тайге подзолы занимают относительно выровненные участки с кедрово-еловыми (с участием пихты), брусничными и зеленомошно-черничными лесами. Рядом переходов они связаны с охристыми подбурами, тяготеющими в нижнем Приангарье к песчаникам с карбонатным цементом.

Рис. 5.13. Профиль гранузема.

Специфические особенности минералогии и химизма материнских пород — долеритов, базальтов, габбро-диабазов — наследуются почвами, которые Н. А. Ногина и О. В. Макеев (1958) назвали дерново-лесными, чтобы отделить их от предписанных зональным принципом подзолистых; позднее (в 1974 г.) И. А. Соколов предложил для них новый термин: «грануземы». Последнее название отражает характерный морфологический признак почв: очень высокую структурность срединного горизонта, состоящего из округлых агрегатов правильной формы и простого строения (гранул), напоминающих псевдопесок тропических железистых почв. Как и в тропиках, здесь роль структора выполняет железо, высокое содержание которого в профиле является следствием основного состава пород. Псевдопесчаный горизонт сменяется в профиле гранузема криогеннооструктуренным плитчато-листоватым горизонтом, в нем или немного ниже появляются признаки над мерзлотного оглеения. В отличие от подбуров и подзолов, в грануземах имеется нс только грубогумусовый горизонт, но и слабо развитый гумусовый, что связано с богатством пород основаниями (рис. 5.13).

Влияние пород проявляется также в нейтральной реакции нижних горизонтов на фоне кислых и слабокислых верхних, в насыщенности поглощающего комплекса по всему профилю, в высоких валовых содержаниях Fe, Mg, AI, в своеобразии процессов и продуктов выветривания. Особенности выветривания основных пород заключаются, по мнению И. А. Соколова и Б. П. Градусова (1981), в избирательном выветривании основных плагиоклазов и остаточном накоплении пироксенов, рудных минералов и кварца; характерен вынос железа и кальция, накопление вторичных соединений алюминия, железа и кремния, аллофанов; вместе с тем в илистой фракции обязательно присутствуют смсктитоподобные образования. Накопление тонкодисперсного вещества связано с высвобождением глинистых продуктов гидротермального происхождения из «минералов-контейнеров»: плагиоклазов, вулканического стекла, пироксенов.

Облик грануземов с их сложным профилем по сравнению с другими почвами рассматриваемой территории, с закономерными трансформациями свойств субстрата в ходе почвообразования, с характерными педогенными структурами и минералогией тонких фракций не вызывал особых сомнений и дискуссий в отличие от их ареалов. В первых работах, посвященных среднесибирским грануземам, они считались основными элементами почвенного покрова трапповых плато и чередовались с «каменными морями» и курумами по склонам разной экспозиции и крутизны, редкое подбурами и суглинистыми почвами. Позднее В. Д. Васильевская (1980) и И. А. Соколов (1981, 1986, 1997) сильно сузили ареал грануземов за счет признания таковыми почв со сложным профилем только на мелкоземистых отложениях, т. е. на продуктах выветривания и переотложения основных пород, а не непосредственно на них самих. В результате на некоторых картах, составлявшихся в то время, грануземы были показаны отдельными контурами почти повсеместно на Среднесибирском плоскогорье, тогда как с современных позиций они рассматриваются как локальные почвы в аккумулятивных частях катен трапповых плато. Самостоятельный крупный ареал грануземов выделен у западных подножий Путораны в полосе ледниковой аккумуляции (в области «больших озер Центральной Субарктики»).

Более обычные литогенные почвы представлены рендзинами перегнойными на карбонатных породах, занимающими значительные площади на северо-востоке области.

На фоне столь большого разнообразия «литогенных почв» почвы на суглинистых бескарбонатных отложениях, которые соответствуют зональным почвам, точнее, заменяют их, распространены на небольших в масштабах Среднесибирского плоскогорья пространствах. На суглинках в условиях близкого залегания мерзлоты формируются почвы, называемые мерзлотно-таежными глеевыми почвами или криоземами. Они в наибольшей мере соответствуют комплексу факторов почвообразования северной и средней тайги и не встречаются в южной (рис. 5.14). Избыточному увлажнению этих почв способствуют вы положен ность рельефа, тяжелый гранулометрический состав, близкое залегание мерзлоты: 30−70 см в конце лета. Однако далеко не всегда комбинация перечисленных обстоятельств вызывает развитие глея. К механизмам, противодействующим оглсснию, относятся: криогенное перемешивание почвенной массы, обеспечивающее ее лучшую аэрацию; трещиноватость, также улучшающая аэрацию и поступление кислорода; низкие температуры, положительно влияющие.

Рис. 5.14. Ареалы криоземов.

на кислородный (окислительный) режим, но ограничивающие микробиологическую активность и гумусообразование. В результате формируются почвы с простым однородным и неглубоким профилем, состоящим из органогенного горизонта, однородной бесструктурной грязно-бурой массы с признаками криотурбаций, подстилаемой мерзлотой. В Программе Почвенной карты РСФСР 1982 г. такие почвы назывались «мерзлотно-таежными гидроморфными нсглесвыми». Позднее И. А. Соколов предложил термин «криоземы». Со временем им придавалось все большее значение: было выделено самостоятельное криоземное направление почвообразования, распространенное в очень широком спектре природных условий — от тундр и тундролссий до южной тайги (Соколов, 1997); криоземы были введены в классификацию почв России (1997 г.) на уровне отдела.

Криоземы подразделяются И. А. Соколовым (1981) на два типа: торфянисто-перегнойные (гомогенные) и тиксотропные. Первые отличаются менее мощным профилем, «запертым» мерзлотой на глубине 30−40 см, в котором велика роль органического вещества. Малая мощность надмерзлотной толщи в гомогенных криоземах определяет высокую интенсивность криогенного перемешивания, препятствующего ее дифференциации на горизонты. Надмерзлотная минеральная толща содержит щебень, пропитана гумусом, в ней присутствуют фрагменты и обрывки органогенного материала верхнего горизонта, обычны признаки плывунности. Отмеченные характеристики устойчиво повторяются в почвах широкого спектра ландшафтов. Торфян (ист)о-перегнойные криоземы часто образуют сочетания или комплексы с мерзлотными болотными почвами, но, по первоначальному определению, не имеют переходов к ним.

Тиксотропные криоземы приурочены к сравнительно тяжелым мелкоземистым породам, свойства которых определяют варьирование генетических характеристик почв. Однако всем тиксотропным криоземам присуща большая, чем у гомогенных криоземов, мощность профиля (до 70−90 см), в котором проявляются криотурбации, характерны маломощный органогенный горизонт и отчетливая тиксотропность. Тиксотропные криоземы обнаруживаются по трещинно-полигональному нанорсльсфу, буграм пучения, пятнам, солифлюкционным полосам. Они образуют переходы к глееземам: криоземы тиксотропные типичные —" криоземы тиксотропные глсеватыс —> глееземы криотурбированные -> (торфяно-)глееземы.

Среди необычных почв Средней Сибири Н. И. Белоусовой были описаны почвы на подвижных почвообразующих породах, названные ею «крипоземами»¹. Крип — медленное турбулентное движение по пологому склону вязкопластичных грунтов с суглинистым или глинистым мелкоземом в узком интервале значений влажности и при мощности сезонно-талого слоя до 0,5 м. В более влажных грунтах или при менее глубоком оттаивании развивается солифлюкция. Наиболее обычные уклоны, при которых были обнаружены крипоземы, составляют 2−5°.

В профиле крипозема под маломощным торфянистым горизонтом залегает структурный, однородно окрашенный (коричневато-)бурый горизонт с резкой нижней литогенной границей (с грубообломочным элювием пород трапповой формации). Структура, комковато-зернистая или псевдопесчаная во всем профиле, обеспечивает хорошую аэрацию. Встречаются фрагменты или линзы органогенных горизонтов, что, как и в криоземах, объясняет повышенную гумусированность и темные тона окраски горизонта. Обломочный материал в крипоземе часто аллохтонен; характерно его расположение: большей гранью параллельно дневной поверхности и длинной осью по склону. Сочетание расположения обломков с изогнутыми формами стволов и комлей деревьев служит внешним диагностическим признаком крипоземов (рис. 5.15).

¹ Белоусова Н.И. О почвах Сибири на подвижных почвообразующих породах// Почвоведение. 1992. № 4. С. 16−30.

Рис. 5.15. Профиль крипозема (а), формы стволов и корней деревьев (б) (Белоусова. 1992):

/ — дернина и гумусовый горизонт, 2 — угольки. 3 — обломки траппа, 4 — мелко раздробленный и перемятый материал туфогенных пород и почвенный горизонт BD, 5— структурный элювий туфогенных пород, 6 — границы между почвенными горизонтами.

Таким образом, к условиям образования крипоземов относятся: определенный режим влажности, глинистость мелкозема как следствие основного состава пород (в этом они сходны с грануземами), малая мощность торфа (при большей мощности, следовательно более высокой влажности, крипоземы уступают место криоземам), повышенное для условий Средней Сибири атмосферное увлажнение. Основной ареал крипоземов — западная часть междуречья Нижней и Подкаменной Тунгусок.

На суглинистых ровных поверхностях в северных частях бассейнов рек Анабар и Оленек имеет место комплексность почвенного покрова — явление, не характерное для почвенного покрова таежно-лесных областей и сближающее эту крайнесеверную тайгу с тундрами. По описаниям Е. Н. Ивановой (1965), комплексы различаются в зависимости от степени дренированности. Самые плоские участки характеризуются простыми комплексами из глее мерзлотно-таежных почв (глееземов или глееватых криоземов) с болотными мерзлотными. С улучшением дренажа, в том числе при близком залегании плотных пород, например песчаников, состав комплексов становится более разнообразным за счет вариантов почв разной степени криотурбированности, оглеенности, щебнистости, характера и мощности органогенного горизонта. В микропонижениях летом присутствует вода, иногда они заняты подушками сфагновых мхов. В основе форм комплексов могут быть бугорки или нанополигоны.

На обширных известняковых и доломитовых плато на востоке рассматриваемой территории сочетания почв состоят из криоземов и глееземов на поверхности плато с его тонким мелкоземистым чехлом и перегнойными рендзинами на выходах плотных карбонатных пород крутых склонов. На плоских поверхностях ступеней Среднесибирского плоскогорья с горизонтально залегающими отложениями, а также в Тунгусской впадине встречаются торфяные и осоково-гипновые болота.