Глава 3. Генезис горных почв

3.1 Почвы высокогорного пояса

Высокогорная область охватывает пространства, расположенные выше верхней границы леса, на севере с абсолютной высоты 1300 – 1400 м, на юге с высоты 2000 – 2200 м, расширяясь в направлении к осевой части горной области. Высокогорная область представлена тундровыми и луговыми поясами и слаборазвитым нивальным поясом.

Во влажных районах Западного Саяна развиты горно-тундровый и особенно горно-луговой пояса. В более континентальных и менее увлажненных районах тундровый пояс расширяется, а горные луга представлены лишь на южных склонах.

В нивальном поясе ведущим элементарным процессом почвообразования является первичное или примитивное почвообразование, для которого, по сравнению с другими элементарными процессами почвообразования, характерна наиболее тесная связь процессов выветривания и почвообразования (Смирнов, 1970).

В нивальном поясе важная роль в биологическом круговороте веществ и энергии принадлежит снежному покрову. В условиях первичного почвообразования снежный покров становится фактором-почвообразователем, и влияние его на почвообразование неизмеримо многограннее, чем на более низких горных уровнях и тем более на прилегающих равнинах. И это не только потому, что в высокогорье снежный покров сохраняется длительное время, а и благодаря ослаблению роли некоторых других факторов почвообразования, прежде всего высших растений (Степанов, 1962).

Потенциальная часть органического вещества в профилях альпийских горно-луговых почв представлена средним количеством полуразложенных растительных тканей и очень большим количеством экскрементов первичных разлагателей, имеющих невысокую степень старения, или, иначе дальнейшей трансформации в собственно гумусовые вещества.

Торфянистость верхнего горизонта почв имеет особый характер. Она определяется не собственно растительными остатками, а растительной массой, уже первично, грубо переработанной личинками. Это важный диагностический признак альпийских горно-луговых почв.

Для высокогорий характерны и такие процессы как: 1. Педоморфизм органического вещества, - то есть группа процессов разрушения органических масс и синтеза гумуса с образованием типов гумуса: грубого типа одер, кальциевого и кислого. Грубый гумус - гумификация – гумусообразование с неполным разложением растительных остатков и образованием кислых гумусовых веществ, не связанных с минеральной массой; гумус типа модери – продвинутая гумификация – гумусообразование со значительной переработкой растительных остатков почвенной фауны и образование заметных количеств гумусовых веществ, связанных с дисперсной минеральной массой; гумус типа кальциевого – гумификация – гумусообразование с наиболее глубоким изменением органического материала (Герасимов, 1981).

3.2 Почвы среднегорного пояса

3.2.1 Группа таежно-лесного почвообразования

Горная таежно-лесная область – наиболее обширная и разнообразная в Западном Саяне. В северных влажных районах Западного Саяна нижняя граница леса находится на абсолютной высоте 300 – 400 м, а верхняя – на высоте 1350 – 1500 м; в южных умеренно влажных и континентальных районах границы области находятся соответственно на высоте 700 – 800 (1200 - 1700) – 2000 м.

С севера на юг происходят большие изменения и в характере эколого-генетических и пространственных сочетаний этого пояса с другими поясами: горно-степным, степным, сухостепным, с одной стороны, и горным луговым и тундровым – с другой. Территория горного лесного пояса с севера на юг уменьшается благодаря расширению указанных смежный поясов и зон, кроме горно-лугового; на крайнем юге и юго-западе лесной пояс теряет целостность и представлен лишь в благоприятных условиях рельефа.

Холодный континентальный климат вызывает криогенные процессы, которые сводятся к длительному сковыванию почвенных растворов, к мерзлотной динамике веществ и аккумуляции их в профиле, к мерзлотным дислокациям. Все это увеличивает концентрацию почвенных растворов при вымораживании влаги с последующим выпадением дегидратированных осадков, коагуляцией коллоидов, с криогенным агрегированием, что приводит к морозному консервированию веществ в почвах, к концентрации их в определенных частях почвенного профиля. Очень холодный внутриконтинентальный климат и криогенез в широком смысле, видимо, и являются основной причиной слабого распространения подзолообразовательного процесса во многих таежных сибирский областях. Но и в районах, где континентальность климата резко снижается и криогенез очень ослаблен, иначе говоря, при наличии как будто бы благоприятных гидротермических предпосылок, подзолообразование под лесом оказывается локализованным вследствие очень интенсивного биологического круговорота веществ. Все отмеченное указывает на большое своеобразие местного таежно-лесного почвообразования.

Одной из наиболее существенных для почвообразования особенностей, присущих лесу, является лесная подстилка. Ее свойства находятся в тесной зависимости от состава формирующих ее растительных остатков и условий разложения и гумификации последних (Степанов, 1929). В различных типах подстилка состоит из разных составных частей, соотношение между которыми и скорость разложения которых неодинаковы. Мощность и состав подстилки изменяются как по сезонам года, так и в пространстве. Особенно мозаичны лесные подстилки в хвойных насаждениях.

Лесная подстилка очень влагоемка, обладает хорошей водо- и воздухопроницаемостью, выполняет термоизоляционную роль.

Часть элементов из лесной подстилки в процессе биологического круговорота вымывается в почву; при этом определенная доля их при просачивании через почву поглощается живыми организмами и минеральной массой. В совокупности этот процесс чрезвычайно сильно влияет на формирование профиля лесных почв и лесорастительные свойства. От лесной подстилки и продуктов ее разложения в первую очередь зависят качество и количество гумуса (Смирнов, 1970).

В черневых кедровых лесах северной части Западного Саяна папоротники, осочки, вейник, принимающие после отмирания большое участие в формировании подстилок, отличаются аккумуляцией кремнекислоты; в листьях рябины, черемухи борца концентрируется кальций, фосфор; хвойные растения содержат мало фосфора и особенно калия; в опаде же трав и лиственных древесных пород содержится много калия и кальция. Скорость разложения опада различных видов в кедровнике осочково-крупнотравно-папоротниковом следующая: кедр, пихта, папоротники < осочка < рябина < борец и черемуха. Опад последних почти целиком разлагается в течение вегетационного периода, а первых лишь за два-три сезона. По степени подкисления гумусового горизонта намечается следующий ряд: осочка и кедр > пихта > папоротники > рябина (Чагина, 1960).

В зависимости от физико-географических условий, от степени развития лесных почв складываются определенные сочетания взаимосвязанных биологических, химических, физических явлений, которые называются элементарными процессами почвообразования (Герасимов, Глазовская, 1960) и рассматриваются как главные составляющие почвообразования в целом.

В таежно-лесной области Западного Саяна распространены следующие основные процессы почвообразования: 1. торфо- и перегноеобразование; 2. дерновый; 3. накопление гумуса; 4. оглинение; 5. выщелачивание; 6. оподзоливание; 7. оглеение. Происходит и особый криогенный процесс, который следует рассматривать не только в качестве почвенного явления.

Перечисленные элементарные процессы не в одинаковой мере развиты в таежно-лесном поясе отдельных главных природных частей горной области. Процессы мерзлотного торфо-перегноеобразования, дерновый лесной, мерзлотного оглеения в большей мере свойственны южной антициклонической части Западного Саяна, процессы оглинения, выщелачивания, оподзоливания – северной циклонической части Саяна. Каждое из этих направлений почвообразования почти не встречается в неосложненном другими процессами виде. Обычно сложное конкретное сочетание факторов среды приводит к развитию не одного, а двух и более процессов, в результате чего и образуются конкретные почвы со сложными генетическими профилями. Так, сочетание криогенного процесса, торфоперегноеобразования и оглеения приводит к формированию горно-таежных перегнойных и торфянисто-перегнойных мерзлотных глееватых почв; в результате совместного развития процесса оглинения, дернового таежного и процесса выщелачивания образуются горно-таежные бурые почвы. Одновременно идущие подзолистый и дерновый процессы формируют дерново-подзолистые почвы, дерновый и подзолистый – серые лесные почвы и т.п. Этим объясняется большое разнообразие природных почв таежно-лесной области (Смирнов, 1970).