Вопрос 29

Признаки климаксности и сукцессионности в почвенном покрове

Поскольку почва является частью экосистемы, а почвенный покров в значительной мере является функцией биотического покрова, критерии климаксности и сукцессионности почв нужно соотносить с приведенными выше признаками климаксного фитоценоза. Такие критерии для оценки состояния почвенного покрова лесных территорий были предложены Е.В. Пономаренко (1990, 1999).

При длительном свободном развитии совокупная деятельность биоты приводит к формированию протяженного гумусового (в широком смысле) горизонта. Его мощность соответствует глубине активного перемешивания почвы биотой.

Соответственно, главный признак стабильности почвенного покрова – преимущественное расположение опорных корней и ветровальных западин примерно в пределах недифференцированного, равномерно гумусированного горизонта.

Если это условие соблюдается, но на еще большей глубине наблюдаются следы биогенных педотурбаций (старых вывалов, крупных корневых ходов, ходов землероев), – это означает, что в настоящее время перестройки почвенного покрова не происходит, но есть признаки значимых изменений в прошлом.

Определению стабильных, климаксных почв соответствуют почвы со слабодифференцированным строением профиля (рис. 75). Распространение подобных почв На рис. А разрез проходит через западину провернутого вывала глубиной 140 см (фрагмент см. на илл. 25): материал гор. А отсыпан в переднюю и заднюю части западины; материал гор. С перемещен наверх, на нем начал формироваться новый гор. А. Морфоны [A1+C+A2] сформированы в период экспонирования материала бугра вывала при участии воздействий выборочных рубок и лесного выпаса. В профилях на рис. Б и В вывалы в основном происходили в пределах гор. А, в небольшом количестве «примешивая» к гор. А материал гор. С (морфоны [А1+С])

на территории Европейской России в основном приурочено к районам, где действие антропогенных факторов было ограничено и/или имело небольшую интенсивность. Прежде всего, это горные районы, участки долин малых рек и др. На водораздельных равнинных территориях такие почвы встречаются на очень небольших площадях, обычно в пределах массивов малонарушенных лесов (примеры таких лесов описаны в главах 7–9).

Основным критерием сукцессионности почвенного покрова может служить присутствие в профиле значительных морфологических неоднородностей либо геологических текстур на глубине меньшей, чем мощность биогенных педотурбаций. Как отмечалось выше, для лесных экосистем последняя может быть оценена из рассмотрения глубины существующих ветровальных западин и глубины расположения субгоризонтальных опорных корней деревьев.

После сильного нарушения практически исчезают признаки существовавшего здесь растительного сообщества; исследуя этапы последующей сукцессии, мы описываем сообщества, формирующиеся после нарушения, выявляем сукцессионные ряды и их совокупности. Для почв сложнее представить линейную картину демутации или дигрессии. Как последствия действия нарушающего фактора, так и последующие сукцессионные изменения преобразуют почву, но при этом преобразования накладываются на сохранившийся при нарушении почвенный профиль. Таким образом, в строении профиля мы почти всегда видим результат многократного чередования периодов (или моментов) нарушений и периодов свободного развития экосистемы (подробнее см. 10 главу).

Как в отношении «надпочвенной» части экосистемы, так и в отношении почвенного покрова важно понимать разницу между климаксным стабильным состоянием системы и абсолютным отсутствием экзогенных нарушений в прошлом. В подавляющем большинстве случаев экосистемы с выраженными признаками экзогенных антропогенных (или) катастрофических нарушений являются сукцессионными. Однако могут встречаться ситуации, когда система хранит следы прошлых нарушений, но находится в стабильном климаксном состоянии. Это означает, что антропогенные воздействия не привели к существенному нарушению экосистемы (например, приисковые рубки, слабая рекреация), либо экосистема восстановилась после давних нарушений. Такие признаки сильных воздействий, как присутствие в почвенном профиле погребенных древесных углей или иллювиированного после обнажения поверхности почвы материала, могут сохраняться в течение более длительного времени, чем время, необходимое для формирования устойчивой структуры лесной экосистемы.

№30

Почвы неморальной полосы и особенности их развития  Важной особенностью экосистем неморальной полосы является потенциально высокая скорость биологического круговорота. Она определяется:  - благоприятными температурными условиями;  - большой массой и богатым составом опада, связанным с преобладанием в со­ставе древесной растительности широколиственных видов деревьев, а в напочвенном покрове — мезофильного неморального широкотравья;  - высокой активностью почвенной фауны, в составе которой основную роль играют дождевые черви.  Высокая скорость и большая емкость круговорота определяют как относитель­ную устойчивость элементов экосистем к внешним воздействиям (например, срав­нительно медленное падение содержания гумуса при распашке), так и потенциаль­но высокую скорость восстановительных сукцессии. В связи с этим, в большей ча­сти территории неморальной полосы мы встречаем почвы с хорошо развитым гуму­совым профилем.  Как по характеру современной растительности, так и по особенностям строения почв неморальную полосу часто подразделяют на две части: широколиственные леса и северную лесостепь, где преобладают дерново-позолистые и серые лесные почвы, и южную лесостепь с преобладанием серых лесных почв, черноземов оподзоленных и выщелоченных  Почвы широколиственных лесов и северной лесостепи  Значительные площади в настоящее время представляют собой пашни, где пре­обладают дерново-подзолистые почвы разной степени деградации. На лесных терри­ториях часто можно встретить большое разнообразие почв, отражающее разнообра­зие предшествующей истории..  По характеру морфологически диагностируемых в профиле признаков антропо­генных и биогенных педотурбаций для территории заповедника «Калужские засеки» было выделено четы­ре основные группы:  1. Почвы с недифференцированным профилем. Темногумусовые или темно-серые, с копрогенным гумусовым горизонтом. Общая мощность горизонта А в исследованных профилях варьирует от 40 до 120 см, в сред­нем составляя 68±4 см. Горизонт сравнительно однородный, местами почва смешана с почвообразующей породой. Сравнительно большое число мощных вывальных запа­дин, образы которых отражены в профиле, свидетельствует о лесной природе темно-гумусового горизонта и длительном спонтанном развитии леса на этой территории. После формирования мощного гумусового горизонта основная доля оборотов почвы вывалами происходила внутри горизонта А.  2. Почвы с дифференцированным профилем, с «погребенным» гумусовым горизонтом (ПГГ, Апогр), по строению аналогичному гор. А темногуму-совых почв. Почвы слабодеградированные; для них характерно позднее хо­зяйственное освоение. Этапы сельскохозяйственного использования, приведшие к формированию осветленного горизонта, не чередовались с длительными периодами спонтанного развития — в профилях обычно заметно слабое иллювиирование освет­ленного материала в ПГГ при отсутствии перемешивания. К этой группе можно отне­сти дерново-подзолистые и серые почвы с ПГГ. Средняя мощность гор. Апогр в серых почвах составляет 35±10 см (максимум 67 см), в дерново-подзолистых почвах — 35±8 см (максимум 57 см); средняя глубина нижней границы гор. Апогр в се­рых и дерново-подзолистых почвах 63±9 см.  3. Почвы с сильно дифференцированным профилем, в сред­ней и нижней частях которого редки четкие следы ветровальных педотурбаций. Почвы средне- или сильнодеградированные, длительное время использо­вавшиеся в системе постоянной пашни или перелога. В профиле обычно присутству­ет подзолистый или элювиальный горизонт, который часто имеет языковатую грани­цу (корневые ходы заполнены отбеленным материалом). Этапы распашки чередова­лись с односительно кратими периодами развитии леса, которые заканчивались руб­кой (расчисткой). Для этих почв характерны наибольшее среди всех групп осветление верхних горизонтов и развитие поверхностного оглеения.  4. Почвы с сильно дифференцированным профилем, для сред­ней и нижней частей которого характерно присутствие ветровальных полиморфонов. Это средне- или сильнодеградированные почвы, освоение которых начато чрезвычайно давно; при этом основным видом использования долгое время было подсечно-огневое земледелие. Этапы земледельческого использования чередо­вались с периодами развития под лесом. Обычны следы глубоких вывалов (в которых замешан как гумусированный, так и отбеленный материал), высокая мозаичность (пе­строта) профиля, частая встречаемость окатанных углей (более всего в бывшем под­пахотном горизонте). Обычны признаки локального внутрипрофильного оглеения, происходившего на дне западин вывалов.  Признакам почв, существующих в устойчивом режиме в наиболь­шей степени соответствуют профили темногумусовых (темно-серых). Основные факторы, сформировавшие их почвенные профили — посту­пление значительного количества лиственного опада, деятельность педофауны (пре­жде всего, дождевых червей), ветровалы деревьев. Вывалы являлись наиболее мощ­ным фактором генезиса профиля, определяя максимальную глубину темногумусового горизонта.  Темногумусовые почвы соседствуют с большим числом иных типов почв, при­чем часто границу между почвенными разностями невозможно выявить по призна­кам «наземной» части экосистемы — составу растительности, наличию или отсут­ствию признаков антропогенных нарушений в недавнем прошлом. Это связано с тем, что темногумусовые почвы не являются, строго говоря, ненарушенными — они ис­пытывали воздействия рубок, выпаса и даже распашек. Однако по разным причинам эти воздействия были эпизодическими и не привели к глубокой перестройке профи­лей. Высокая активность почвенной мезофауны приводила к стиранию многих при­знаков таких воздействий. Наибо­лее четко диагностируемым фактором деградации являлась распашка. Формирование осветленного и гумусового горизонтов иногда неоднократно че­редовались в ходе развития почв. Современный горизонт А большинства описанных почв был сформирован за одно-два поколения жизни деревьев после предшество­вавшего этапа существования здесь. При этом в одних случаях старопахотный горизонт ока­зался замешан вывалами и деятельностью педофауны как с материалом гор. А, так и с нижележащими горизонтами на значительную глубину В других случаях глубина педотурбаций была меньше, они затронули только гор. А и старопахотный горизонт Относительно ровная граница старопахотного горизонта обычно сохраняется в ходе развития первого, а часто и второго поколений деревьев на зале­жи . Важно, что при любой степени антропогенной нагрузки в прошлом, в настоя­щее время в почвах, развивающихся на суглинистых отложениях, мы наблюдаем со­хранение типа гумусообразования (формируется гумус типа муль)