Формы нахождения металлов в суглинистых тундровых, таежных, подтаежных и лесостепных почвенно-геохимических катенах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.23, кандидат наук Семенков Иван Николаевич

• Семенков Иван Николаевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Семенков Иван Николаевич

Введение

Глава 1. Формы нахождения металлов в почвах природных ландшафтов (литературный обзор)

1.1. Методы определения форм нахождения металлов в почвах

1.2. Радиальное и латеральное распределение металлов в почвенно-геохимических

катенах

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Восточно-европейские катены

2.1.2. Западносибирские катены

2.1.3. Условия миграции в почвах катен

2.2. Методика работ

2.2.1. Полевые исследования

2.2.2. Лабораторные работы

2.2.3. Обработка данных

Глава 3. Металлы в почвах восточно-европейских катен

3.1. Катены юго-восточной части Большеземельской тундры

3.1.1. Подвижность металлов в криометаморфических почвах и глееземах

3.1.2. Радиальная и латеральная почвенно-геохимическая структура

3.2. Таежные катены юго-западной части Мезенско-Вычегодской равнины

3.2.1. Подвижность металлов в подзолистых почвах и глееземах

3.2.2. Радиальная и латеральная почвенно-геохимическая структура

3.3. Лесостепные катены Плавского плато

3.3.1. Подвижность металлов в выщелоченных и оподзоленных черноземах и лугово-черноземных почвах

3.2.2. Радиальная и латеральная почвенно-геохимическая структура

Глава 4. Металлы в почвах западносибирских катен

4.1. Таежные катены западной части Тобольского материка

4.1.1. Подвижность металлов в дерновых почвах и глеезёмах

4.1.2. Радиальная и латеральная почвенно-геохимическая структура

4.2. Подтаежные катены северной части Ишимской равнины

4.2.1. Подвижность металлов в темно-серых лесных почвах и солодях

4.2.2. Радиальная и латеральная почвенно-геохимическая структура

4.3. Лесостепные катены западной части Ишимской равнины

4.3.1. Подвижность металлов в выщелоченных и оподзоленных чернозёмах и солодях

4.3.2. Радиальная и латеральная почвенно-геохимическая структура

Глава 5. Межрегиональный анализ поведения металлов в катенах

5.1. Уровни содержания металлов

5.1.1. Валовое содержание

5.1.2. Подвижные соединения

5.2. Модели радиальной дифференциации форм металлов в текстурно-дифференцированных почвах, черноземах и глееземах

5.3. Модели латеральной дифференциации монолитных суглинистых катен

5.4. Связи между радиальной и латеральной дифференциацией катен

Литература

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формы нахождения металлов в суглинистых тундровых, таежных, подтаежных и лесостепных почвенно-геохимических катенах»

Введение

Актуальность темы. В результате исследований миграции и аккумуляции химических элементов в ландшафтах, начатых в середине XX века в связи с развитием геохимических поисков рудных месторождений, было создано учение о геохимических барьерах, развиты представления об элементарных и каскадных ландшафтно-геохимических системах - катенах и аренах [42, 142]. Методически необходимым условием радиального и латерального анализа катен является их относительная литологическая однородность (монолитность), так как на гетеролитном субстрате миграция элементов маскируется литогеохимической специализацией почвообразующих пород. Важным показателем фоновой геохимической структуры - устойчивых соотношений содержаний форм металлов в почвенном профиле или сопряженном ряду почв - является баланс форм нахождения металлов в ландшафте и его компонентах [85, 87, 106].

Подвижные формы металлов в почвах, в отличие от валового содержания, отражают биодоступность элементов. Их изучают преимущественно в агрогенных или загрязненных ландшафтах, реже - в фоновых. Чаще всего исследуется одна форма металла. В фоновых ландшафтах единичны исследования радиального [22, 49, 65, 71, 121, 126, 157] и латерального распределения нескольких форм металлов в катенах [85, 121].

Основные факторы, определяющие уровни концентраций металлов в почвах достаточно хорошо известны [142, 213, 239]. Составлены карты распределения подвижных B, Mn, Mo, Zn на Восточно-Европейской

равнине [94, 101, 122, 123] и юге Западной Сибири [210], пятидесяти химических элементов - в пахотных почвах Европы [221]. Несмотря на длительную историю исследования геохимии элементов в ландшафтах, до сих пор недостаточно изучены соединения и распределение основных форм металлов в сопряженных рядах почв - почвенно-геохимических катенах.

Цель исследований: охарактеризовать почвенно-геохимическую структуру монолитных суглинистых тундровых, таежных, подтаежных и

лесостепных катен Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

• Определить уровни содержания обменных, органоминеральных, сорбированных соединений Fe, Mn, Со, Сг, Си, М, Pb, Sr и Zn в почвах тундровых, таежных, подтаежных и лесостепных катен.

• Оценить подвижность металлов и соотношение их обменных, органоминеральных, сорбированных гидроксидами Fe и Mn и силикатных соединений в почвах тундровых, таежных, подтаежных и лесостепных ландшафтов.

• Выявить факторы, контролирующие радиальное распределение форм металлов в текстурно-дифференцированных почвах, черноземах и глееземах.

• Охарактеризовать латеральное распределение форм металлов в модельных катенах и выявить факторы его определяющие.

Материалы и методы исследований. В основу работы положены исследования содержания форм нахождения металлов на шести модельных участках - геохимических микроаренах балок на Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах. Комплексные полевые ландшафтно-геохимические описания проведены в 2009-2011 гг. на 88 точках, включая 71 почвенный разрез. Использованы сравнительно-географический, ландшафтно-геохимический, комплекс химико-аналитических методов и статистический анализ. В почвенных образцах определяли валовое содержание Fe, Mn, Со, Сг, Си, М, Pb, Sr и Zn, а также их обменные, органоминеральные, сорбированные гидроксидами Fe и Mn формы соединений, углерод органических веществ (гумус), актуальную кислотность (величину рН) и гранулометрический состав. Суммарно в 447 образцах почв выполнено около 18000 элементо-определений.

Научная новизна. Впервые проведено изучение четырех форм и валового содержания Fe, Мд, Со, Сг, Си, М, Pb, Sr и Zn в зональных рядах почвенно-геохимических катен. В работе решена важная для геохимии ландшафтов задача: охарактеризована почвенно-геохимическая структура монолитных, суглинистых тундровых, таежных, подтаежных и лесостепных

катен.

Личный вклад автора. Автор участвовал в полевых работах географического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (МГУ) 2009 - 2010 гг. (участки «Ляпуновка», «Ляли», «Хановей»), руководил экспедиционным отрядом Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН в 2011 г («Туртас», «Вагай», «Шадринск»), выполнил 25% элементо-определений подвижных форм металлов атомно-абсорбционным методом, 50% - углерода органических веществ, величины рН, гранулометрического состава и валового содержания металлов.

Положения, выносимые на защиту. 1. В ряду монолитных суглинистых почвенно-геохимических катен «тундровые-таёжные-лесостепные» ВосточноЕвропейской равнины и «таёжные - подтаёжные - лесостепные» ЗападноСибирской равнины в гумусовых горизонтах увеличивается содержание обменных Sr, Мп и органоминеральных Fe, Мп, Со, Си, N и РЬ, накапливающихся на биогеохимическом барьере.

2. В почвенно-геохимических катенах очень подвижны Mn, Pb, ^ и ^ (подвижность P=10-100%), подвижны - Fe, Zn, N и Sr (2-50%) и слабо подвижен & - (2-5%). Среди подвижных соединений Fe, Сг и РЬ преобладает сорбированная форма, биофильных Мп, Си, 7п и N - сорбированная и органоминеральная, Sr - обменная.

3. В таежных катенах с сорбционным геохимическим барьером в средней части почвенного профиля преобладает элювиально-иллювиальное распределение форм металлов. В тундровых, подтаёжных и лесостепных катенах со слабой текстурной дифференциацией профиля чаще встречается поверхностно-аккумулятивное распределение металлов из-за накопления на биогеохимическом барьере в гумусовом горизонте.

4. Контрастность радиальной и латеральной почвенно-геохимической структуры уменьшается в ряду монолитных суглинистых катен «тундровые -таежные - подтаежные - лесостепные».

Теоретическая и практическая значимость. Получены фундаментальные знания о дифференциации форм Fe, Мд, Со, Сг, Си, М, РЬ, Sr и Zд в почвах тундровых, таежных, подтаежных и лесостепных катен Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Результаты исследования могут быть использованы при экологическом мониторинге окружающей среды и для совершенствования нормативной базы оценки техногенного воздействия на почвы.

Полевые работы на ключевых участках Восточно-Европейской равнины выполнены в рамках проекта Минобрнауки РФ с МГУ (соглашение № 8673), Западно-Сибирской равнины - Программы Президиума РАН №4 и 18. Определение форм металлов в почвах участков «Туртас» и «Шадринск» и интерпретация полученных результатов выполнены в рамках проекта РНФ № 14-27-00083 в МГУ.

Апробация работы и публикации. Результаты и основные положения диссертационной работы доложены на XVI, XIX Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2009, 2012); VI съезде Общества почвоведов им. В.В.Докучаева (Петрозаводск, 2012); Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения (Санкт-Петербург, 2011). По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 4 в журналах из перечня ВАК.

Благодарности. Автор глубоко благодарен научному руководителю Н.С. Касимову за ценные советы и помощь в работе; семье за всестороннюю поддержку; сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ и лаборатории радиогеологии и радиогеоэкологии ИГЕМ РАН за внимательное отношение и конструктивные замечания к работе; М.И. Герасимовой, Т.В. Королевой, П.П. Кречетову, О.А. Самоновой за обсуждение отдельных разделов диссертации, М.Д. Богдановой за консультации по вопросам классификации катен, Е.Н. Асеевой за содействие в разработке методики анализа, визуализации и интерпретации результатов фракционирования металлов; А.Ю. Мирошникову и Е.Н. Борисенко за

поддержку на всех этапах выполнения работы; Г.И. Надъярных и сотрудницам Отдела геологической литературы Библиотеки естественных наук РАН за помощь в работе с литературными источниками; Г.В. Клинк за написание скрипта для построения графиков радиальной дифференциации металлов в почвах.

Автор благодарен Н.Н. Ивановой, А.В. Почикалову, М.П. Тентюкову, возглавлявшим экспедиционные отряды, и участникам экспедиций Е.Ю. Зайцевой, В.В. Каганову, Д.В. Карелину, А.О. Константинову, А.Г. Самулеенкову за помощь в сборе материала; А.В. Бахтину, Е.С. Бояровой, Т.М. Диановой, Л.В. Добрыдневой, Е.Ю. Зайцевой, Г.В. Клинк, А.О. Константинову, Т.А. Серебренниковой, Т.Г. Суховой, Е.В. Терской, А.А. Усачевой А.Н. Филаретовой, А.В. Шараповой и Е.А. Шахпендерян за консультации и помощь в проведении химико-аналитических работ.

Глава 1. Формы нахождения металлов в почвах природных ландшафтов (литературный обзор)

Под формой нахождения элементов подразумевается совокупность

соединений, отличающихся от других соединений типом и прочностью связи с почвой, обладающих близкой миграционной способностью и переходящих в раствор определенного экстрагента [102, 126, 150, 267].

1.1. Методы определения форм нахождения металлов в почвах

Формы нахождения элементов в почвах определяют, воздействуя или

разрушая соединения за счет разнообразных по характеру и силе химических экстрагентов и физических процессов: термических, электромагнитных, электрических и механических. Прямые методы определения (просвечивающая и сканирующая микроскопия, энерго- и волн дисперсионный анализ) отражают расположение атомов. В почвенно-геохимических исследованиях чаще применяют косвенные методы определения форм нахождения элементов, связанные с анализом гранулометрических фракций и растворов почв [102]. Результаты этих работ интерпретируются с учетом физико-химических условий и представлений о геохимии металлов в конкретной обстановке. Единичны исследования экстракции металлов из выделенных гранулометрических фракций [145, 171].

Водорастворимые, обменные и связанные с карбонатами соединения. Наиболее доступны для растений соединения металлов почвенного раствора, представленные, в основном, собственно легкорастворимыми (водорастворимыми) веществами и в значительно меньшем количестве трудно растворимыми солями, гидроксидами, а также комплексами и хелатами [102]. Обменные соединения металлов удерживаются почвой за счет электростатических сил и замещаемы эквивалентным количеством катионов из растворов нейтральных солей. В зарубежных работах наиболее часто их извлекают 0,05-1,0 М MgQ2, в отечественных - ацетатно-аммонийным буфером с рН 4,8 [97, 102, 184]. Металлы, связанные с карбонатами, определяют, преимущественно, вместе с другими формами [180], хотя предлагается использовать для этого ацетатно-аммонийный буфер - ААБ [47, 100, 144] или раствор СН3СООН с рН 3,5 [233, 256, 267].

Органоминеральные (комплексные) соединения металлов в почвах преимущественно представлены фульватами и гуматами [102, 184]. Методы их извлечения можно объединить в три группы: разрушение органического вещества Н2О2, щелочной гидролиз и экстракция хелатирующим агентом: этилендиаминтетрауксусной (ЭДТА) или диэтилентриаминпентауксусной (ДТПА) кислотами и их натриевыми солями.

Металлы, сорбированные гидроксидами Fe и Ып, чаще всего извлекают путем восстановления в кислой среде вытяжками Тамма и Мера-Джексона или сильнощелочной с помощью гидроксиламина [100, 102, 126], которые селективны только в отношении соединений Fe и А1 [233]. Растворами 1п НКЮ3, 1п Н2SO4 и 1п HQ из почвы экстрагируются обменные соединения, связанные с карбонатами и непрочно сорбированные гидроксидами Fe и Мп [97, 100].

Силикатные соединения (остаточная фракция) металлов, преобладающие в валовом содержании большинства элементов, представлены первичными и вторичными глинистыми минералами, оксидами, гидроксидами и солями [97, 102].

Распределение валового содержания металлов в почвах фоновых ландшафтов описано во многих работах. Подвижные соединения изучены менее детально. Системные почвенно-геохимические исследования уровней содержания подвижных B, Со, Си, I, Мд и Mo выполнены на территории бывшего СССР: юге Западной Сибири [210], Восточно-Европейской равнине [122], Терско-Кумской низменности [123] и Удмуртии [101]. Содержание кислоторастворимой формы пятидесяти элементов определено в верхнем пахотном горизонте почв Европы по регулярной сети [221, 232, 242]. Содержание подвижных форм Со, Сг, Си, М, РЬ и Zд находится, преимущественно, в пределах 0,д-10д мг/кг, увеличиваясь у Мд до 10д-1000д мг/кг из-за высокого кларка (таблица 1, рисунок 1). Доля обменных соединений, как правило, меньше доли органоминеральных и сорбированных гидроксидами Fe и Мд соединений.

Таблица 1.

Физико-химические свойства и содержание металлов в гумусовом горизонте фоновых дерново-подзолистых, серых лесных почв,

подзолов, глееземов и черноземов Восточно-Европейской равнины (литературный обзор)

Метал Почва Место отбора Форма металла, мг/кг Свойства почв Число проб Источник

1 2 3 4 5 рН(вЩный) рН(ка) Гумус, % Ил, %

Со Пд Московская область 0,2 0,3 1,1 3,9 5,5 5,4 4,3 4,3 12 1 [71]

0,1 0,6 0,8 5,3 6,8 - 4,8 2,4 6,4 1

Ярославская область 0,3 0,4 1 4,5 6,2 - 4,8 2,9 9,6 1

Республика Коми 0,2 - 1,4 4,6 6,2 - - - - 1 58

Чв Южный Урал 1,1 - 4 27 32 6,8 5,6 6,4 - 1 81

Чт Стрелецкая степь 0,1 2,4 1,2 5,9 9,7 6,6 5,9 4,3 27 [71]

Чк Северная Осетия 0,2 4,1 2,0 10 17 6,9 2,1 - 1

Сг Пд Ярославская область 0 0 0,7 37 38 6,0 5 2 6 __________[109]____________

Московская область 0 0,02 4,1 55 59 6,5 - 2,6 27 1 69"

Чв Башкирия 0 0,2 0,5 89 90 6,2 5,3 11 37 1 [109]

Краснодарский край 0 0,3 0,8 69 70 6,4 5,3 5,9 38 1

Чт Курская область 0 0,4 0,5 35 36 6,5 6,9 6,9 23 1

Чо Краснодарский край 0 0,3 0,3 59 60 7,1 6,9 3,5 34 1

Каменная степь 1,2 - 1,5 64 67 7,4 - 7,4 28 121

Си Пд Центральный лесной заповедник 9,8 14 - 2,6 30 - - - - 1 103

Московская область 0,2 - 1 5,7 6,8 5 4,1 1,9 - 1 69

0,2 - 2,2 8 11 - 5,5 2,7 10 65

Ярославская область 0,3 - 1,4 7,5 9,1 6,0 5,2 2,1 - 1 69

Республика Коми 0,2 - 1,9 7,7 9,8 - - - - 1 58]

Среднечешский край 0,2 3,5 8,7 2 14 6,5 - 2,6 27 1 164

Север Венгрии 0 0,8 0,1 13 14 6,4 - 6,7 8 1 168

СЛ Молдавия 0,7 - 3,2 16 20 - - - - 131]

Чв Башкирия 0,1 - 9,7 30 39 6,8 5,6 5,6 - 1 [69]

Краснодарский край 0,2 - 9,6 21 31 6,8 5,8 4,8 - 1

Южный Урал 0,1 - 6,6 53,3 60 6,8 5,6 6,37 - 1 ___________[81]_____________

Молдавия 0,7 - 6,3 23 30 - - - - __________[131]____________

Центрально-Черноземный район 2,1 - 1,2 14 17 6,5 - 6,2 55 [148]

Тульская область 1,9 19 1,9 1,9 24 - - - - 1 [103]

Чт Курская область 0,1 - 7,6 9,6 17 5,0 4 2,1 12 1 .........16.9:____________

Центрально-Черноземный район 2,8 - 1,0 16 20 6,7 - 6,2 55 5 148]

Чо Краснодарский край 0,2 - 9,5 24 34 4,5 7 5,6 45 1 __________[691____________

Молдавия 0,6 - 5,7 31 37 - - - - - 131

Каменная степь 1,2 - 17 13 31 7,4 - 6,6 28 2 121

Центрально-Черноземный район 2,3 - 1,6 20 24 7,3 - 6,3 55 5 148

Ростовская область 0,3 0,2 1,7 42 44 7,6 - 3,9 32 2 199

Мп СЛ Заказник «Тульские засеки» 149 70 1082 75 1376 - 5,4 2,9 7,6 7 [141]

Московская и Тульская области 42 52 621 78 793 - 4,9 2,5 16 67

Чв Южный Урал 43 - 310 847 1200 6,8 5,6 6,37 - 1 __________181____________

Центрально-Черноземный район 68 - 8 551 627 6,5 - 6,2 55 5 148

Чо Центрально-Черноземный район 44 - 48 641 733 7,3 - 6,3 55 5 148]

Каменная степь 28 - 383 120 522 7,4 - 7,4 28 6 121

N1 Пд Московская область 0,7 - 3,8 12 17 5,0 4,1 1,9 - 1 [69]

Ярославская область 1,1 - 3,7 9,7 15 6,0 5,2 2,1 - 1

Север Венгрии 0,5 4,3 3 23 31 6,4 - 6,7 8 1 [168]

Чв Центрально-Черноземный район 1,1 - 1,0 30 33 6,5 - 6,2 55 5 [157]

Чт Центрально-Черноземный район 1,5 - 1,0 34 36 6,7 - 6,2 55 5

Чо Каменная степь 1,1 - 1,1 32 34 7,4 - 7,4 28 6 121

Центрально-Черноземный район 1,9 - 1,3 42 45 7,3 - 6,3 55 5 157

РЬ Пд Республика Коми 0,3 - 1,2 8,2 9,7 - - - - 1 58]

Север Венгрии 3,9 6,4 9,2 3,5 23 6,4 - 6,7 8 1 168]

По Московская область 0,05 2,2 4,7 3,1 11 4,8 - 1,2 12 1 136]

СЛ Заказник «Тульские засеки» 1,3 1,3 8,5 6,5 18 - 5,4 2,9 7,6 7 [141]

Пахотные почвы Московской и Гульской областей 0,9 2,5 7,2 5,3 16 - 4,9 2,5 16 72

Чв Молдавия, лес 0,9 - 13 74 88 - - - - - 131]

Центрально-Черноземный район 1,3 - 0,4 20 21 6,5 - 6,2 55 5 157

Тульская область 14 35 - 0,1 54 - - - - 1 103

Чт Курская область 1 - 10 11 23 5 4 2,1 12 1 __________[69]____________

Центрально-Черноземный район 1,9 - 0,9 16 19 6,7 - 6,2 55 5 157

Чо Молдавия, сад 0,7 - 2,6 62 65 - - - - - 131

Центрально-Черноземный район 2 - 1,7 15 18 7,3 - 6,3 55 5 157

Каменная степь 1,2 - 1,6 19 22 7,4 - 7,4 28 6 121

Ростовская область 0,9 0,5 3 21 25 7,5 - 3,5 35 1 199

0,2 0,54 2,2 21 25 7,6 - 3,9 32 2 200]

гп Пд Московская область 1,1 - 3,1 26 31 5,0 4,1 1,9 - 1 т_____________

8 2,3 12 80 102 - - - - 2 [7.2:_____________

Северо-запад Валдайской возвышенности 1,8 - 7,2 11 20 - - - - 3 [2.3:_____________

Ярославская область 1,7 - 1,6 32 35 6,0 5,2 2,1 - 1 [6.9:_____________

республика Коми 0,6 - 5,2 28 34 - - - - 1 58]

Центральный лесной заповедник 2 24 - 23 60 - - - - 1 103

Север Венгрии 1,9 5,4 13 63 83 6,4 - 6,7 8 1 168

СЛ Заказник «Тульские засеки» 2,5 7,1 12 50 72 - 5,4 3,0 0,6 7 [141]

Московская и Тульская области 3,5 16 8,8 57 85 - 4,9 2,5 16 72

Чв Краснодарский край 0,4 - 6 59 65 6,8 5,8 4,8 - 1 [6.9:_____________

Южный Урал 0,9 - 9,4 110 120 6,8 5,6 6,4 - 1 [81]____________

Центрально-Черноземный район 0,3 - 0,3 48 49 6,5 - 6,2 55 5 148

Тульская область 44 25 19 31 119 - - - - 1 103

Чт Курская область 0,3 - 8,9 43 53 5 4 2,1 12 1 [6.91_____________

Центральный черноземный заповедник 0 0,9 10 75,3 87 6,4 5,6 5,8 33 - 72]

Центрально-Черноземный район 0,4 - 0,1 59 60 6,7 - 6,2 55 5 148]

Чо Краснодарский край 0,3 - 6,3 79 86 4,5 7 5,6 45 1 [6.9:_____________

Южный Урал 0 0,8 16 83 100 7,3 6,4 8,1 29 - 72]

Центрально-Черноземный район 0,3 - 0,3 70 71 7,3 - 6,3 55 5 148

Каменная степь 3,1 - 15 106 124 7,4 - 7,4 28 2 121

Ростовская область 0,4 0,2 6,4 60 67 7,6 - 3,9 32 2 199

0,7 0,6 7,1 59 67 7,5 - 3,5 35 1 200

Примечания. Формы металлов: 1-обменная, 2-органоминеральная, 3 - сорбированная гидроксидами Fe и Мп, 4-силикатная и 5-валовое содержание. Прочерк означает отсутствие данных. Почвы: Г - глееземы, Пд - дерново-подзолистые, По - подзолы, СЛ - серые лесные, Ч - черноземы (в - выщелоченные, к - карбонатные, о - обыкновенные, т - типичные). Полужирным выделены данные, полученные по осреднению 3 и более проб.

Форма металлов Источник

Обменная Органоминеральная Сорбированная гидроксидами Fe и Mn

2,5% CH3COOH 0,05М ЭДТА 1n HCl [69, 71]

ААБ Не определяли 1n HCl [23, 58, 65, 72, 81, 131]

ААБ 1д ШОН 0,5n H2SO4 [109]

0,01M CaCl2 0,05М ЭДТА 2n HNO3 [164]

ААБ Не определяли 1n HNO3 [121,148,157]

3% CH3COOH 0,1М К4Р2О7 (NH4)2C2O2 под ультрафиолетом [103]

1M CH3COONa 30% Н2О2 в 0,02М НШ3 0,04n NH2OH HCl в 25% CH3COOH [136,141,168]

ААБ ААБ+ 1% ЭДТА 1n HNO3 [199, 200]

Результаты исследования двух и трех форм металлов в гумусовом горизонте почв фоновых ландшафтов Восточно-Европейской равнины обобщены в таблице 1. Наиболее детально охарактеризованы обменные и сорбированные гидроксидами Бе и Мд соединения Си, N1, РЬ, 7д, обменные Со и сорбированные Мд как микроэлементов и приоритетных загрязнителей в дерново-подзолистых, серых лесных почвах и чернозёмах. Органоминеральные соединения металлов изучены слабо. Среди подвижных соединений Бг детально исследовали водорастворимые и обменные формы в ландшафтах тайги, лесостепи и степи Западной Сибири [202].

Рис. 1. Диапазоны содержаний форм (1 - обменная, 2 - органоминеральная, 3 -сорбированная гидроксидами Бе и Мд) и валового содержания (4) металлов в дерново-подзолистых, серых лесных почвах, черноземах и глееземах фоновых ландшафтов (литературный обзор).

Формы Сг на обширном фактическом материале исследовали только в дерново-подзолистых почвах [169] и буроземах [248, 252, 263]. Подвижные соединения Fe экстрагировали вытяжками Тамма и Мера-Джексона для

характеристики силикатных и несиликатных, аморфных и окристаллизованных соединений (иные схемы экстракции практически не использовали). Содержание подвижных форм металлов в почвах тундр практически не изучено.

1.2. Радиальное и латеральное распределение металлов в почвенно-

геохимических катенах

В почвах радиальное распределение металлов контролируется физико-

химическими условиями миграции и геохимическими барьерами. При наличии биогеохимического барьера в верхней части почв накапливаются, прежде всего, биофильные элементы, что приводит к формированию поверхностно-аккумулятивного распределения. Горизонты БЬ и ВТ подзолистых почв и солодей определяют элювиально-иллювиальную дифференциацию металлов: пониженные и повышенные содержания в средней части профиля соответственно. В тёмно-серых почвах и чернозёмах аналогичное распределение объясняется радиальным щелочным барьером в верхней части карбонатного горизонта, в глеезёмах -кислородным или глеевым. По профилю почв преимущественно равномерно распределены малоподвижные элементы из-за небольшого количества подвижных соединений, участвующих в физико-химической миграции. Монотонно увеличивающееся с глубиной содержание (регрессивное распределение) соответствует наиболее подвижным металлам, которые выносятся из почвы с вертикальными и латеральными потоками, не задерживаясь на биогеохимическом, сорбционном, щелочном или ином барьере.

В одном типе почв может встречаться различное распределение элементов. В дерново-подзолистых почвах, подзолах и серых лесных у Со, Сг, Си, N и 7п преобладает элювиально-иллювиальное распределение, в чернозёмах -поверхностно-аккумулятивное. Мп интенсивно накапливается в гумусовом горизонте (рисунок 2). Для Sг и РЬ данные противоречивы. Радиальное распределение подвижных соединений в профиле почв изучалось реже, чем дифференциация валового содержания. Подзолы и почвы тундр как редко используемые для сельскохозяйственных целей исследованы слабо.

с с Тундровые Подзолы Дерново-подзол истые Серые лесные Черноземы

ь 2 Гп

1 1 1 1 1 • • • 1 1

Гг 1 • • 1 1

Пи 1 1 1 •, 1 1 .10 , • • •

р» 1 1

Мп 1 1 1 1 )• 9 1

N1 1 1 1 1 , * • » «Р» •

Р11 1 1 1 1 , • ••

«г ф 1 1 •

7п 1 1 в • 1 >• • :1.Ф 1 •

б

1 5 1 Со Тундровые ГГК] Подзолы □ШПЕ Дерново-подзолистые пгшю Серые лесные птгл ти пшк

1 « 1 1 • 1

1 Сг 1

1 Си 1 г , • •

1 "е

1 МП # 1 1 1

1 N1 1 1 •• 1

1 РЬ 11 1 1 1 1

Эг 1 1

1 гп 3 1 •# 1 1 ффф 1

Число пуоликацш: 1 2*3 4-5 6-10 |Ц)

Рис. 2. Радиальное распределение металлов в зональных почвах: а - валовое содержание, б -подвижные соединения (1 - обменные, 3 - сорбированные гидроксидами Fe и Мп); органомннеральная форма (2) не представлена на рисунке из-за очень слабой изученности. Распределение: поверхностно-аккумулятивное типичное - И, поверхностно-аккумулятивное элювиально-иллювиальное - 0, элювиально-иллювиальное - И, равномерное - Ш, регрессивное .. Использованы литературные источники с данными по 3-5 и более почвенным разрезам:

Валовое содержание: почвы тундр [198, 207, 214]; подзолы [8; 9; 28, 29, 59; 106, 124, 130, 159, 168, 191, 213, 223, 247]; дерново-подзолистые [9; 14, 18; 28, 29, 35; 38, 39, 40; 50, 55; 65, 83, 106, 111, 124, 125, 129,130, 132, 135, 137, 139, 147, 148; 153; 159,168, 169, 170, 178, 179, 183, 186, 191, 195, 202; 204, 210, 224, 247, 259]; серые лесные [14, 18; 35; 40; 50, 54; 62, 99, 106, 125, 137, 141, 178, 191, 202, 210, 211]; черноземы [18; 35; 38, 39,52, 83, 84, 89, 90; 91, 99, 106, 118, 120, 125, 137, 151, 153; 156, 178, 181, 196, 202, 210]. Подвижные соединения, подзолы [101]; дерново-подзолистые [65; 74, 83, 101, 107, 111, 113, 124, 148, 178, 202, 210]; серые лесные [6, 35, 91, 101, 113, 137, 153]; черноземы [6, 35, 48, 49, 52, 62, 83, 91, 107, 113, 137, 151, 153;163, 178, 201, 202, 234].

В работах по геохимии элементов, как правило, приводится одно или два типичных распределения без указания частоты встречаемости такой дифференциации, а также наличия или отсутствия иных вариантов. Единичны оценки частоты встречаемости разной радиальной структуры металлов в одном

типе почв [88].

В одном геоморфологическом районе дерново-подзолистым, серым лесным почвам или чернозёмам на материнских породах различного генезиса свойственно сходное радиальное распределение Мп, Си, 7п. В разных почвенных районах частота встречаемости одного из шести рассматриваемых вариантов радиального распределения может существенно варьировать даже в почвах на одних материнских породах (таблица 2). Из средней части профиля дерново-подзолистых и тёмно-серых почв на бескарбонатных моренных суглинках Со выносится. В этих же почвах на лёссовидных и карбонатных моренных суглинках увеличивается число вариантов его радиальной дифференциации. Сопоставимых данных по радиальному распределению остальных металлов ^е, Sr, Сг, №, 7п) существенно меньше, что не позволяет провести качественного сравнения. В целом, от дерново-подзолистых почв к серым лесным и чернозёмам уменьшается встречаемость элювиально-иллювиального распределения и увеличивается встречаемость поверхностно-аккумулятивного из-за ослабления подзолистого процесса и усиления гумусонакопления, что в наибольшей мере характерно для биофильных Мп, Си, 7п и слабее - Со.

Латеральная дифференциация металлов изучена, преимущественно, в подтаежных, лесостепных, степных и полупустынных катенах. Для степных и полупустынных катен выявлены модели радиального и латерального распределения металлов [83]. Дифференциация обменных и сорбированных Мп, 7п, Си, Сг, №, РЬ исследована в катенах Каменной степи [121], сорбированных Fe, Мп, Сг, Си, N1, РЬ, - Приволжской возвышенности и Северном Казахстане [83, 86, 87, 90].

Околокларковый уровень содержания элементов в породах и почвах характерен для неоэлювиальных ландшафтов Восточно-Европейской и ЗападноСибирской равнин, удаленных от горных стран (рисунок 3). Для тундры, тайги, подтайги и лесостепи Западно-Сибирской равнины по методике М.Д. Богдановой [26] составлены ряды с максимально возможным разнообразием почв в пределах одной катены. Катены, выделенные в разных ландшафтных зонах, объединяли по условиям миграции в почвах.

Таблица 2.

Частота встречаемости радиального распределения Со, Си, Мп, 7п в почвах на разных материнских породах, %

ы в ч

а

те

Регион

Распределение

3

4 5

Почвообразующие породы

Разрезы

Источник

Со

е ы

тс и л

о

з

д о

Е О

в о

н р

е

Ярославская область

0 0

25 20

0

30

75

50

0 0

0 0

ё пс

4 10

[124]

Си

Ярославская область Смоленская область Ярославская область

0 0 0

25 0 20

0 20 0

50 20

70

0 0 0

25

60

10

ё

пс пс

4

5 10

[23] [29] [23]

Мп

Ярославская область

14 0

71

33

0 0

14 17

0 0

0

50

ё пс

7 18

[23]

гп

Ярославская область Северо-запад Валдайской возвышенности Ярославская область

0 50 0

50 50

100

0 0 0

25 0 0

25 0 0

0 0 0

ё

ёсп

пс

4 4 10

[23] [22] [23]

Со

Нижегородская область Северо-восточный Алтай Башкирия

Нижегородская область Калужская, Тульская, Воронежская области Мещовское ополье

0 0

27 0

0

20

0

40 45 0

0

0

0 0 18 50

29

0

100

0 9

25 14 40

0 0 0 0

57

40

60

0

25 0 0

ё пСгл

а

ёса

пс пс

4

5 11

4

7

5

[111] [13] [41] [111] [93] [191]

е

ы

н

с

е

л

е

ы р

е

С

Си

Северо-восточный Алтай Башкирия

Калужская, Тульская, Воронежская области Мещовское ополье ЦЧР

20 0

0

0

75

0

30

29

0 0

0 50

57

60

60

25

0

0

20 0

0 0

0

20 0

20 20

14

0 0

псгл

а

пс

пс пс

5 10

7

5 4

[13] [41]

[194]

[90] [5]

Мп

Северо-восточный Алтай ЦЧР

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Семенков Иван Николаевич, 2016 год

Источник

Со

е ы

тс и л

о

з

д о

Е О

в о

н р

е

Ярославская область

0 0

25 20

0

30

75

50

0 0

0 0

ё пс

4 10

[124]

Си

Ярославская область Смоленская область Ярославская область

0 0 0

25 0 20

0 20 0

50 20

70

0 0 0

25

60

10

ё

пс пс

4

5 10

[23] [29] [23]

Мп

Ярославская область

14 0

71

33

0 0

14 17

0 0

0

50

ё пс

7 18

[23]

гп

Ярославская область Северо-запад Валдайской возвышенности Ярославская область

0 50 0

50 50

100

0 0 0

25 0 0

25 0 0

0 0 0

ё

ёсп

пс

4 4 10

[23] [22] [23]

Со

Нижегородская область Северо-восточный Алтай Башкирия

Нижегородская область Калужская, Тульская, Воронежская области Мещовское ополье

0 0

27 0

0

20

0

40 45 0

0

0

0 0 18 50

29

0

100

0 9

25 14 40

0 0 0 0

57

40

60

0

25 0 0

ё пСгл

а

ёса

пс пс

4

5 11

4

7

5

[111] [13] [41] [111] [93] [191]

е

ы

н

с

е

л

е

ы р

е

С

Си

Северо-восточный Алтай Башкирия

Калужская, Тульская, Воронежская области Мещовское ополье ЦЧР

20 0

0

0

75

0

30

29

0 0

0 50

57

60

60

25

0

0

20 0

0 0

0

20 0

20 20

14

0 0

псгл

а

пс

пс пс

5 10

7

5 4

[13] [41]

[194]

[90] [5]

Мп

Северо-восточный Алтай ЦЧР

Калужская, Тульская, Воронежская области Мещовское ополье Татарстан

ЦЧР

20

80

73

27

0 0

88

100 100

100 83

0 17

0 0

0

0 0 0 0

0 0

13

0 0 0 0

0 0

0

0 0 0 0

0 0

0

0 0 0 0

псгл псгл пс

пс пс пс пс

5 11

8

5

15 4

6

[114] [18] [194]

[90] [112] [5] [8]

гп

Башкирия

ЦЧР

10 18 25 20

60

27 50 40

20 36 25 20

0 9 0 20

10 0 0 0

0 9 0 0

а

псгл пс пс

10 11

4

5

[41] [8] [5] [8]

Со

Северный Алтай Башкирия

29

67

14 17

29 0

29 17

0 0

0 0

са пс

7 6

[114] [41]

Си

е

езо

н р

е Ч

Северный Алтай Башкирия Причерноморье ЦЧР

29

67

50 57

57 17 0

29

0 0 0 0

14 17

0 0

25 25

14

0 0 0 0

са пс пс пс

7 6 4 7

[13] [41] [7] [5]

Мп

Северный Алтай

Тобол-Ишимское

междуречье

Татарстан

ЦЧР

0

80

71

43

100

0

29 0

0

0

10 0

29

20

19 0

0

0

0 0

0

0

0 0

са

а1

пс пс

7 5

21

8

[13] [80] [112] [5]

гп

Башкирия ЦЧР

44

63

11 38

22 0

11

0

11

0

0 0

пс пс

9 8

[41] [5]

1

2

6

0

0

0

Почвообразующие породы (ПП): а1-озерно-аллювиальные, са-карбонатные, ё-делювиальные карбонатные, ё-моренные бескарбонатные, ёса-карбонатные моренные, пс-покровные суглинки, Г-флювиогляциальные пески, ёш-эескарбонатные моренные супеси, псгл-покровные глины. Встречаемость, %: зеленый 20 - 40, желтый 40 - 60, красный более 60. Распределение: 1 - поверхностно-аккумулятивное типичное, 2 - поверхностно-аккумулятивное элювиально-иллювиальное, 3 - элювиально-иллювиальное типичное, 4 - элювиально-иллювиальное с отсутствием максимума в срединном горизонте, 5 - равномерное, 6 - регрессивное.

Рис. 3. Типизация ландшафтов равнин и возвышенностей России по условиям формирования катен и литогеохимическому фону. Составлено по Ландшафтно-геохимической карте [104] и карте Факторы формирования катен [105] Потоки вещества в ландшафте: Я - радиальные, Ь -латеральные, г - радиальный малой интенсивности, 1 - латеральный малой интенсивности, Ц -двусторонние (с испарительной концентрацией), О - разнонаправленные (криогенные). «Нормальный» уровень содержания элементов - средний (типичный) уровень для данных почвообразующих пород и почв (кларк). Цифры в скобках - число ландшафтов. Полужирным выделены ландшафты, изученные в настоящей работе.

Постоянные окислительные и кислотно-щелочные условия среды характерны для слабоконтрастных катен черноземной зоны и ландшафтов полесий, а также территорий со слаборазвитыми и полнопрофильными серогумусовыми и тёмногумусовыми почвами (таблица 3). Постоянно глеевая среда свойственна слабо дренированным почвам катен тундр и тайги Западной Сибири [79] и тундр Восточно-Европейской равнины [51].

В контрастных катенах окислительная среда в автономных почвах сменяется глеевой в подчиненных. Они занимают наибольшую площадь на ВосточноЕвропейской [193] и, вероятно, на Западно-Сибирской равнинах.

В очень контрастных катенах формируются почвы с глеевой обстановкой на выровненных поверхностях междуречья и подчиненных ландшафтов, а хорошо дренированные склоны занимают неоглеенные криометаморфические почвы или

подзолы. Такие сопряжения характерны для тёежных ландшафтов Западной Сибири [79] и европейской лесотундры и тундры [51, 190].

Таблица 3.

Условия миграции в монолитных катенах И-Бе и Н-Са классов на рыхлых

четвертичных отложениях Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин

[85, 87, 177]

Условия миграции Почвы катен: А-ТЭ-ТЭА Ландшафтная зона

2 Ч-Ч-Д ЛСТ

К § э О=>О кислородные Ч-Ч-Сд р-^иж р-^ижг р^иг ЛСТ ЛТУ, ТА, ПТА

к о и Д-Д-Д ТА, ПТА

о ю ей ч о В=>В глеевые Г-ТДг-Т Т-Т-Т ТУ, ЛТУ, ТА, ПТА ТУ, ЛТУ, ТА

и Ч-Чг-Дг ЛСТ

л К й ей II с кислородной обстановкой в автономных ландшафтах и Ч-Чг-Сдг Поиж-Поиг-Т ЛСТ ЛТУ, ТА, ПТА

о О глеевой в подчиненных ТД-ТДг-Г ТА, ПТА

Гох (Д)-Г-Т ТУ, ЛТУ, ТА

Очень II о л II т с глеевой обстановкой на выровненных поверхностях и кислородной на склонах Т-П-Г Т-П-Т Г-КМ-Г Г-КМ-Т ТУ, ЛТУ, ТА ТУ, ЛТУ ТУ, ЛТУ ТУ, ЛТУ

Окислительно-восстановительные условия в верхних почвенных горизонтах катен: О -окислительные, В - восстановительные; => смена условий. Элементарные геохимические ландшафты: А -автономный, ТЭ - трансэлювиальный, ТЭА - трансэлювиально-аккумулятивный. Ландшафты: ЛСТ - лесостепные, ЛТУ - лесотундровые, ПТА - подтаежные, ТА - таежные, ТУ -тундровые. Почвы: Г - глееземы типичные и окислено-глеевые (ох), Д - серо- и тёмногумусовые, КМ - криометаморфические, П - подзолы и подбуры иллювиально-гумусовые (иг), иллювиально-железистые (иж), иллювиально-железисто-гумусовые (ижг), Сд - солоди, Т - торфяные, ТД -текстурно-дифференцированные (серые и подзолистые), Ч - чернозёмы глинисто-иллювиальные и типичные, г -глеевые и глееватые. Полужирным выделены объекты настоящего исследования.

Представленная типизация условий миграции является обобщенной схемой, так как в природе могут встречаться менее контрастные, укороченные ряды с отсутствующими крайними или средними членами сопряжения.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Работы проведены на 6 водосборных микроаренах (рисунок 4), при выборе

которых учитывали представительность для данной ландшафтной зоны почв, растительности и почвообразующих пород, удаленность от рудных провинций, отсутствие притока и постоянного водотока [85, 106].

Рис. 4. Расположение микроарен ключевых участков на Ландшафтно-геохимической карте [104]: 1 - тундровая с глееземами и криометаморфическими почвами, 2 - таежная с подзолистыми почвами и глееземами, 3 - лесостепная с глинисто-иллювиальными чернозёмами и стратозёмами, 4 - таёжная с дерновыми почвами и глеезёмами, 5 - подтаёжная с глинисто-иллювиальными чернозёмами и солодями, 6 - лесостепная с глинисто-иллювиальными чернозёмами и солодями.

По почвенным картам и картам растительности с учетом рекогносцировочных работ на местности выбраны геохимические микроарены на суглинистых отложениях различного генезиса с уклонами бортов балок 4-5° на участках в тундровых и таежных ландшафтах, 7-10° - подтаежных и лесостепных.

2.1. Объекты исследования

Наибольшее количество осадков характерно для таёжных микроарен, что

определяет лучшее проявление текстурной дифференциации в их почвах (таблица 4). Сумма активных температур увеличивается от северных участков к южным. При этом значения июльской температуры в западносибирских микроаренах одинаковы, т.е. отличия связаны с продолжительностью тёплого периода. Коэффициент увлажнения уменьшается от тундровых ландшафтов к таёжным, подтаёжным и лесостепным. Большинство исследованных почв имеют промывной водный режим за исключением тундровых с мерзлотным застойным режимом. Физико-географические условия определяют формирование гумуса типа модр в

тундровых ландшафтах, мюль-модр - в таежных и мюль в подтаежных и лесостепных.

Таблица 4.

Некоторые физико-географические характеристики микроарен ключевых

участков [3, 4, 15, 16, 78, 80, 110]

Показатель Восточно-европейские Западносибирские

Тундровая «Хановей» Таежная «Ляли» Лесостепная «Ляпуновка» Таежная «Туртас» Подтаежная «Вагай» Лесостепная «Шадринск»

Температура, °С Июль 12 16 18 18 18 18

Январь -15 -14 -11 -20 -17 -18

Активные температуры, °С 500 1500 2100 1700 1800 1900

Осадки за год, мм 350 720 530 450 400 470

Коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова 2,0 1,8 1,0 1,2 1,0 0,9

Тип водного режима Мерз. заст. Пром. Пром. Пром. Пром. Период пром.

Текстурная дифференциация почв А - ++ - +/- +/- -

ТЭ + ++ +/- - +/- +/-

ТЭА - - - - ++ ++

Тип гумуса Модр Мюль-модр Мюль Мюль-модр Мюль Мюль

Степень выраженности показателя: ++ очень сильная, + заметная, +/- слабая, -незначительная или не выражена. Ландшафты: А - автономные междуречные, ТЭ -трансэлювиальные склонов, ТЭА - трансэлювиально-аккумулятивные. Мерз. - мерзлотный, пром. - промывной, период. - периодически.

Почвы изученных тундровых, подтаёжных и лесостепных катен сформировались на покровных лёссовидных суглинках, таёжных - на карбонатных моренных (участок «Ляли») и озёрно-аллювиальных суглинках («Туртас»). Использование в качестве объектов исследования таёжных катен на карбонатных моренных и озёрно-аллювиальных суглинках обусловлено подбором наиболее контрастных условий. Так, в подзолистых почвах на карбонатных моренных суглинках лучше выражена текстурная и щелочено-кислотная дифференциация, что показано на примере обширного числа почвенных профилей ВосточноЕвропейской и Западно-Сибирской равнин [190]. Водосбор участка «Туртас» с небольшим перепадом высот и слоистостью почвообразующих пород использован как модельный объект для характеристики распределения металлов в катенах тайги с кислой глеевой обстановкой в пределах всего сопряжения. Из-за лучшей дренированности такие катены на покровных суглинках не образуются.

2.1.1. Восточно-европейские катены

Катены южной части Большеземельской тундры (участок «Хановей») с торфяно-бугристыми южнотундровыми ландшафтами ерников зеленомошно-беломошных на ледниково-аккумулятивной полого-холмистой равнине с абсолютными отметками 120-240 метров Уральского краевого прогиба ВосточноЕвропейской платформы изучены на водосборе площадью 0,25 га, расположенном в 30 км к югу от Воркуты. Фундамент байкальского возраста перекрыт мощным чехлом осадочных отложений, представленных с поверхности желтовато-коричневыми покровными суглинками, которые залегают на более древних аллювиальных, моренных и флювиогляциальных образованиях. Мерзлые породы мощностью 60-80 м с температурой около -1°С служат барьером для нисходящей миграции почвенных растворов. Мезорельеф представлен небольшими увалами относительной высотой 25-70 м и шириной 2-6 км, чередующимися с обширными, заболоченными понижениями. Увалы прорезаны неширокими понижениями временных водотоков глубиной 1,5-2 м, которые покрыты травянистой растительностью и зарослями ив [63, 78, 98].

Мелкобугристое междуречье покрыто сплошным мохово-лишайниковым покровом с угнетенной, одностебельчатой карликовой березой (Betula nana), багульником болотным (Ledum Palustre) и голубикой (Vaccinium uliginosum) на тундровых глеезёмах и подбурах. По склонам и днищам временных водотоков, где сохраняется снежный покров, произрастают разветвленные кустарнички [51, 73, 165].

На плохо дренированных пространствах Большеземельской тундры с суглинистыми отложениями развиты катены с глеезёмами или подбурами на междуречье и склонах, сменяющимися в понижениях торфяными почвами, глеезёмами или глеевыми подбурами (рисунок 5). При хорошем дренаже на склонах и междуречье формируются криометаморфические почвы, сопряжённые с глеезёмами. На песчаных породах развиты катены с подзолами, реже - с подбурами [73, 82, 166].

Южнотундровые катены с глеезёмами на междуречье и в днище балки и криометаморфическими почвами на склонах изучены на участке «Хановей». Междуречные пространства этих катен с хорошо выраженным кочковато-западинным микрорельефом (кочки высотой 20 см и диаметром 1-2 м) заняты ерником зеленомошно-беломошным высотой 15-20 см, покрывающим 15-20% поверхности и произрастающим на глеезёмах высокомерзлотных, оттаивающих на глубину 30-40 см (рисунок 6). Междуречные глееземы со слабо развитым профилем на поверхности имеют тёмно-серый или бурый, рыхлый горизонт О мощностью 5-10 см, который подстилается мажущим, бесструктурным тёмно-бурым БИБ или тёмно-серым ВН, распространяющимся до глубины 15-20 см. Он чётко отличается по цвету и обилию корней от плывунного, тиксотропного горизонта О, неоднородного по окраске, в составе которого преобладают бурые и сизые тона. На глубине около 30 см залегает очень плотный мерзлый суглинок с буровато-ржавыми и сизыми пятнами [78].

Дренированность территории

хорошая умеренная ослабленная слабая очень слабая

_ _ . _ . _ . _ ,

X Км^-—-

о S bi о си с г ПБг" т |

По ПБ

Рис. 5. Катены Большеземельской тундры [26, 73, 82, 166]. Почвы: Г - глеезёмы, Г@ -глеезёмы криотурбированные, Км - криометаморфические, ПБ - подбуры, ПБг'@ - подбуры криотурбированные глееватые, ПБг''@ - подбуры криотурбированные глеевые, По - подзолы, По@ - подзолы криотурбированные, Т - торфяные. Цветом выделены катены на участке «Хановей». Прочерк - отсутствие катен, формирующихся в таких условиях.

На склонах балки из-за увеличения глубины протаивания до 40-100 см и улучшения дренажа формируются криометаморфические почвы с окислительной обстановкой. В отличие от автономных ландшафтов, микрорельеф на склонах не выражен, а карликовые березы имеют подушкообразный вид, хорошо разветвлены, достигая высоты 20-40 см и покрывая 20-50% поверхности. Склоновые почвы отличаются от междуречных наличием горизонта CRM с бурой окраской и чётко выраженными икряными идеаморфными агрегатами диаметром до 5 мм в неоглеенном состоянии.

Рис. 6. Катены юга Большеземельской тундры с южнотундровыми ландшафтами на лёссовидных мерзлых суглинках (а - продольная, б - поперечная). Ландшафты: А1 - автономные выровненной поверхности междуречья с ерником зеленомошно-беломошным на глеезёме иллювиально-гумусовом со слаборазвитым профилем. Трансэлювиальные склонов: ТЭ1 - ерник зеленомошный на глееземе окисленно-глеевом иллювиально-гумусовом со слаборазвитым профилем; ТЭ2 - ерник зеленомошно-беломошный на криометаморфической грубогумусовой глееватой почве со средне развитым профилем; ТЭ3 - ерник зеленомошный на грубогумусовой иллювиально-гумусовой почве (глеезёме криометаморфизованном или криометаморфической глееватой почве) с глубоко развитым профилем. Трансэлювиально-аккумулятивные ландшафты днища балки: ТЭА1 - ерник зеленомошный на криометаморфической иллювиально-гумусовой почве со средне - глубоко развитым профилем; ТЭА2 - ерник зеленомошный на глеезёме окисленно-глеевом иллювиально-гумусовом криометаморфизованном с глубоко развитым профилем. Мощность почвенных горизонтов здесь и на рисунках 8, 10, 12, 14, 16 - вне масштаба.

Днище балки и нижние части склонов заняты ерником зеленомошным на криометаморфических глееватых почвах и глеезёмах криометаморфизованных, в которых мерзлота залегает на глубине более 1м. Скапливающийся здесь снег способствует произрастанию высоких, хорошо разветвлённых карликовых берез высотой 50-60 см, покрывающих 30-40% поверхности. Дополнительное поступление влаги с латеральным переносом и ее застой приводят к формированию глеевой обстановки, в которой икряная структура горизонта CRM трансформируется в неясно крупитчатую.

Катены юго-западной части Мезенско-Вычегодской равнины (участок «Ляли») со среднетаёжными ландшафтами на карбонатных моренных суглинках изучены на водосборе площадью 8,7 га Ляльского стационара Института Биологии Коми СО РАН, в 70 км к северу от Сыктывкара. Докембрийский фундамент перекрыт мощной толщей осадочных отложений, верхняя часть которых представлена материнскими для большинства почв бурыми суглинками днепровского оледенения с многочисленными обломками известняка. В рельефе

доминируют плоские равнинные пространства с абсолютными высотами около 120 м и уклонами 1-3°, прорезанные долинами рек. Растительность имеет типичный таёжный облик с отсутствием арктоальпийской флоры и редкими представителями неморальной группы [110].

На Мезенско-Вычегодской равнине наиболее распространены катены с подзолистыми (дерново-подзолистыми) почвами на водоразделе, полугидроморфными болотно-подзолистыми почвами или глеезёмами, а также гидроморфными торфяными почвами в понижениях рельефа (рисунок 7).

Рис. 7. Катены среднетаежных ландшафтов Мезенско-Вычегодской равнины [26, 82, 193]. Почвы: Г - глеезёмы, П - подзолистые, ПБ - болотно-подзолистые, Пд - дерново-подзолистые, Пдиж - дерново-подзолистые с вложенным субпрофилем подзола, Пдок - дерново-подзолистые остаточно-карбонатные, Пиж - подзолистые с вложенным субпрофилем подзола, Пдок -подзолистые остаточно-карбонатные, Т - торфяные. Цветом выделены катены на участке «Ляли».

На моренных суглинках водоразделов, перекрытых песчаными и супесчаными отложениями, формируются подзолистые и дерново-подзолистые почвы с вложенным субпрофилем подзола, которые сопряжены с болотно-подзолистыми, торфяными почвами или глеезёмами. На карбонатных моренных отложениях сформировались катены с водораздельными подзолистыми остаточно-карбонатными почвами, склоновыми дерново-подзолистыми остаточно-карбонатными и глеезёмами или болотно-подзолистыми почвами понижений [26, 82, 193].

Таёжные катены с остаточно-карбонатными подзолистыми почвами междуречья, дерново-подзолистыми склоновыми и дерново-глеевыми в днище балки изучены на участке «Ляли». Выровненная поверхность междуречья покрыта елово-пихтовым можжевеловым злаково-разнотравно-зеленомошным лесом на подзолистых остаточно-карбонатных почвах (рисунок 8).

Рис. 8. Катены юго-запада Мезенско-Вычегодской равнины со среднетаёжными ландшафтами на моренных суглинках (а - продольная, б - поперечная). Автономные междуречные ландшафты: А1 - елово-пихтовый с подростом пихты кустарничково-разреженно-злаково-разнотравный зеленомошный лес на подзолистой остаточно-карбонатной почве со вторым гумусовым горизонтом; А2 -осиновый с примесью сосны и подростом ели можжевелово-чернично-зеленомошный лес на подзолистой поверхностно-глеевой остаточно-карбонатной почве. Трансэлювиальные склонов: ТЭ1 - березово-ивовый с примесью сосны и подростом ели разнотравно-злаково-зеленомошный лес на подзолистой почве; ТЭ2 - ивово-березовый с подростом сосны и ели лес с куртинами разнотравно-злакового луга на дерново-подзолистой со вторым гумусовом горизонтом почве; ТЭ3 - сосново-елово-березовый с подростом ели разреженно-кисличный лес на дерново-подзолистой остаточно-карбонатной почве со вторым гумусовом горизонтом; ТЭ4 - разнотравно-злаково-зеленомошный луг с поросолью ивы, сосны и ели на подзолистой почве; ТЭ5 - осиново-сосновый с примесью ели кустарничково-разреженно-разнотравный лес на дерново-подзолистой почве с вложенным субпрофилем подзола. Трансэлювиально-аккумулятивные: ТЭА1 - воронка сбора талых вод с таволжатником на дерново-подзолистой со вторым гумусовом горизонтом глееватой почве; ТЭА2 - днище балки с низкобонитетным еловым с примесью берёзы смородиново-разнотравно-зеленомошным лесом на глеезёме перегнойном окисленно-глеевом.

Почвы автономных ландшафтов с поверхности покрыты тёмно-бурой, слабо разложившейся листвой, хвоей и ветошью, под которыми находится светло-серый, комковато-крупитчатый с признаками горизонтальной делимости горизонт AYEL мощностью до 15 см или неоднородный по окраске, слоеватый EL с железистыми бобовинами. На белесовато-светло-сером фоне последнего находятся более гумусированные серовато-белесые, сухие белесые морфоны и встречается в виде средне контрастных серых пятен диаметром около 10 см материал второго гумусового горизонта. На глубине 30-40 см он сменяется более бурым горизонтом

BEL мощностью 5-15 см с плитчато-ореховатыми агрегатами, покрытыми буровато-палевыми кутанами и скелетанами, который переходит в шоколадно-бурый или кирпично-бурый горизонт BT с редкими белесыми точками известняка диаметром 3-10 мм и многопорядковой структурой. Грани пед покрывают глинисто-гумусовые серовато-палевые пленки.

Верхняя часть слабо покатых склонов покрыта молодым березово-ивовым с подростом ели и сосны мертвопокровным лесом, чередующимся с участками разнотравно-злакового луга, на дерново-подзолистых остаточно-карбонатных почвах. Средняя и нижняя часть склонов заняты условно коренными еловыми с примесью сосны и осины разнотравными и кисличными лесами на дерново-подзолистых остаточно-карбонатных почвах и с вложенным субпрофилем подзола. Дерново-подзолистые типичные почвы верхней и средней части склонов с поверхности покрыты тёмно-бурыми слабо разложившимися листьями и хвоей. Под ними лежит палево-светло-серый горизонт AY с прочной комковато-ореховатой структурой мощностью 20-30 см, который сменяется палево-белесым с горизонтальной делимостью горизонтом EL или BEL с многопорядковой структурой, дающей ореховато-крупитчатые агрегаты. Последний неоднороден по окраске: на серовато-палевом фоне встречаются палево-бурые пятнышки. В нижней части профиля почв находится вязкий горизонт BT, шоколадно-бурые педы которого покрыты более светлыми кутанами, имеют ярко-бурый, глянцевый срез и многопрядковую призмовидную структуру, дающую ореховатые отдельности диаметром до 5 мм. Дерново-подзолистые глееватые почвы воронки сбора талых вод под таволжатником отличаются от склоновых сизоватостью окраски горизонта BTg. В остальном морфологически сходны с ними.

Дерново-подзолистые почвы с вложенным субпрофилем подзола с поверхности покрыты слабо разложившимися листьями и хвоей, под которыми находится оторфованный в верхней части палево-светло-серый горизонт AY мощностью 20 см. До глубины 50-70 см располагается бесструктурный, белёсый в верхней и нижней части и светло-охристый в средней части субпрофиль подзола с многочисленными Fe-Mn конкрециями диаметром до 5 мм. Нижележащий

горизонт BT шоколадно-бурого цвета с ореховатой структурой, более светлыми кутанами по граням пед и скелетанами, особенно обильными в верхней части, залегает на переслаивающихся красновато-бурых суглинках и ржаво-жёлтом песке.

Днище балки занято низкобонитетным разреженным еловым с примесью березы смородиново-разнотравно-зеленомошным лесом на глеезёме перегнойном окисленно-глеевом. Почвы имеют с поверхности тёмно-серый с буроватым оттенком, мажущийся горизонт ^ сменяющийся на глубине около 5 см буровато-палевым со стальным оттенком и глянцем по срезу горизонтом AYBI мощностью 15 см со слабо прочной комковато-ореховатой структурой и средним количеством отмытых зерен кварца. Он залегает на цементно-стальном по окраске горизонте G с серовато-бурыми, охристыми прослоями и пятнами диаметром до 5 мм и сегрегациями Fe по корням в верхней части.

Лесостепные катены Плавского плато (участок «Ляпуновка») с агроландшафтами на месте разнотравно-ковыльных степей на лёссовидных суглинках изучены на водосборе площадью около 80 га левобережья реки Плавы (левый приток р. Упы), в 70 км к югу от Тулы. Междуречные пространства Плавского плато выполнены покровными суглинками, состоящими на 15-40% из илистой фракции при незначительном содержании частиц крупнее 0,25 мм [16, 17] и постилающимися с глубины 2-15 м известняками с прослоями каменноугольных песков и глин, а также глинами, песками и меловыми отложениями юрского и мелового возраста. Плавское плато не покрывалось материковыми оледенениями, что определило его высокую расчлененность и формирование долинно-балочного и овражно-балочного рельефа [36]. Оно практически полностью распахано: сельскохозяйственные угодья занимают 93% площади. В составе современных растительных формаций доминируют плотно дерновинные степные злаки с обильным разнотравьем. Наиболее крупные лесные массивы приурочены к засечным линиям, склонам балок и оврагов. Для лесополос характерны дубняки орешниково-снытевые [67, 115].

На севере Среднерусской возвышенности под широколиственными лесами на песчаных, суглинистых и глинистых отложениях сформировались катены с

водораздельными серыми или тёмно-серыми почвами и подчиненными дерново-подзолисто-глеевыми, дерновыми почвами или глеезёмами (рисунок 9). В центре Среднерусской возвышенности под коренной растительностью распространены катены с водораздельными глинисто-иллювиальными чернозёмами или тёмногумусовыми почвами, сопряжёнными с гидрометаморфическими (лугово-чернозёмными) почвами понижений. На распаханных территориях формируются сопряжения водораздельных и склоновых агрочернозёмов глинисто-иллювиальных, агротёмногумусовых почв или агрозёмов (агроабразёмов) и стратозёмов понижений [16, 17, 26, 82, 193].

Рис. 9. Катены Среднерусской возвышенности [16, 17, 20, 26, 82, 150, 193]. Почвы: Г-глеезёмы, ГМ-гидрометаморфические, Д-дерновые (серогумусовые), Пдг-дерново-подзолистые глееватые, Сд-(агро)солоди, СЛ-(агро)серые и (агро)тёмно-серые, СТ-(агро)стратозёмы, ТС -тёмные слитые, Ч-(агро)чернозёмы типичные и текстурно-карбонатные, Чги-(агро)чернозёмы глинисто-иллювиальные. Цветом выделены катены на участке «Ляпуновка». Прочерк -отсутствие катен, формирующихся в таких условиях.

На юге территории под лугово-ковыльными сообществами на песчаных и суглинистых отложениях распространены катены с водораздельными чернозёмами (типичными и текстурно-карбонатными) или тёмно-гумусовыми почвами и

гидрометаморфическими почвами понижений. На распаханных участках формируются сопряжения водораздельных и склоновых агрочернозёмов (типичных и текстурно-карбонатных), агротемногумусовых почв или агрозёмов (агроабразёмов) и стратозёмов понижений [16, 17, 26, 82]. В центральной и южной части Среднерусской возвышенности также встречаются сопряжения чернозёмов и солодей, а на глинах - катены с чернозёмами и тёмными слитыми почвами [20,150].

Лесостепные катены с распаханными выщелоченными и оподзоленными чернозёмами (иллювиально-гумусовыми чернозёмами) и лугово-чернозёмными почвами (стратозёмами) изучены на участке «Ляпуновка», поверхность междуречья которого, склоны и верхняя часть днища балки распаханы. Нижняя часть склонов и днище с вторичным эрозионным врезом покрыты естественным злаково-разнотравным сообществом (рисунок 10).

у рэзре

у точка поверхностного

ЕВДЙ^нетдаЩ0 П Сса карбонатные лессовидные суглинки опробования

Рис. 10. Катены Плавского плато с лесостепными ландшафтами на покровных суглинках (а - продольная, б - поперечная). Автономный ландшафт выровненной поверхности междуречья с агроценозом или сорнотравным лугом залежи первого года на агрочернозёме типичном мицеллярно-карбонатном агропереуплотнённом (пахотном выщелоченном чернозёме). Трансэлювиальные склонов: ТЭ1 - агроценоз или сорнотравный луг залежи на агрочернозёме мицеллярно-карбонатном агропереуплотнённом (пахотном оподзоленном чернозёме); ТЭ2 -лесополоса из дубравы злаково-разнотравной на чернозёме мицеллярно-карбонатном (оподзоленном чернозёме); ТЭ3 - агроценоз на агроабразёме мицеллярно-карбонатном (эродированном чернозёме); ТЭ4 - хвощово-клубничный луг на чернозёме типичном глинисто-иллювиированном (оподзоленном чернозёме). Трансэлювиально-аккумулятивные днища балки. ТЭА1 - агроценоз на агростратозёме тёмногумусовом водно-аккумулятивном агропереуплотненном; ТЭА2 - злаково-разнотравный луг на стратозёме тёмногумусовом водно-аккумулятивном.

На междуречье лесостепной микроарены гумусовый горизонт (подгоризонты Ри и Аи) выщелоченных черноземов суммарной мощностью 40-50 см тёмно-

серого цвета с буроватым оттенком и комковато-зернистой структурой сменяется бурым горизонтом ВСА с многочисленными включениями псевдомицеллия и неясно выраженной ореховато-призматической структурой. Склоновые оподзоленные чернозёмы покрыты залежью и агроценозом, крутых склонов -репешково-овсянницево-мятликовым сообществом. По склону левого борта балки проходит лесополоса с дубом черешчатым и клёном татарским. На наиболее крутых распаханных склонах из-за эрозии и подпахивания срединного горизонта сформировался светло-серый с буроватостью агроабразионный горизонт РВ с неясноореховатой структурой [175].

Днище балки с лугово-черноземными почвами (стратозёмами) - под агроценозом и разнотравно-злаковыми сообществами. Их профиль образован гумусированными наносами мощностью 2 м в центральной части тальвега балки, перемещенными с междуречья и склонов за счет эрозии [176, 255].

2.1.2. Западносибирские катены

Южнотаёжные катены западной части Тобольского материка (участок «Туртас») на озёрно-аллювиальных суглинках изучены на водосборе площадью 3,7 га, в 4 км от поселка Туртас и 100 км к северу от г. Тобольска. Тобольский материк расположен в пределах Западно-Сибирской эпигерцинской плиты с относительно неглубоким залеганием кристаллического основания, перекрытым рыхлыми, преимущественно морскими и озёрно-аллювиальными мезо-кайнозойскими отложениями. Хорошо сортированные, промытые косослоистые пески руслового типа тобольской свиты лежат на бескарбонатных нижнечетвертичных осадках туртасской свиты, являющихся материнскими породами для большинства почв региона. Так как со среднего плейстоцена при наступлении с севера покровных ледников Тобольский материк не затапливали воды Оби и Иртыша, здесь развился термокарстовый и суффозионный мелкозападинно-бугристо-ложбинный рельеф с глубиной расчленения 1,5-2,0 м. Центральная часть Тобольского материка с абсолютными отметками 100-110 м слабо расчленена и заболочена. На его периферии сформировался овражно-балочный рельеф [37].

Основные древесные породы Тобольского материка - сосна сибирская кедровая (Pinus sibirica), пихта сибирская (Abies sibirica ) и ель сибирская (Picea obovata). Коренные мелкотравные и зеленомошные леса имеют густой подрост из темнохвойных пород и березы. На водоразделах за счет высокой заболоченности развиты низинные кочкарные, осоковые и осоково-древесные болота с чахлым древостоем из сосны, березы, реже ели. Наиболее переувлажненные участки занимают мочажинные мохово-осоковые болота, поросшие ерником [4, 79, 195]. Наиболее распространенными почвами являются торфяно-болотные, покрывающие около 60% территории региона. Меньшие пространства занимают дерново-глеевые, луговые, лугово-болотные, дерново-подзолисто-глеевые и торфянисто-подзолисто-глеевые почвы [80].

Из-за слабой дренированности на Тобольском материке наиболее распространены катены с глеезёмами и торфяными почвами (рисунок 11). В его северной части на более дренированных участках сформировались катены с водораздельными криометаморфическими почвами, глееземами и торфяными почвами в понижениях. В западной части Тобольского материка распространены катены с дерново-подзолистыми почвами и глеезёмами. В слабо расчленённых центральной и южной частях преобладают катены с дерновыми почвами и глеезёмами [79, 80, 82, 177]. Таёжные катены с дерновыми почвами и глеезёмами изучены на водосборе участка «Туртас».

Дренированность территории хорошая умеренная ослабленная слабая

Северный макросклон Тобольского материка

Рис. 11. Катены Тобольского материка [79, 80, 82, 177, 195]. Почвы: Г-глеезёмы, Д -дерновые (серогумусовые), КМ - криометаморфические, Пд - дерново-подзолистые, Т -торфяные. Цветом выделены катены участка «Туртас».

Автономные ландшафты выровненной поверхности междуречья и трансэлювиально-аккумулятивные ландшафты склонов покрыты пихтарником рябиновым осоковым с подростом пихты на дерновых почвах на озёрно-

аллювиальных суглинках. В верхней части дерновых почв находится бурая дернина или лесная подстилка мощностью 3-10 см, обильно пронизанные корнями, переходящие в серовато-палевый горизонт AY мощностью 5-20 см с неясно выраженной комковатой структурой и отмытыми зёрнами кварца, что типично для почв Тобольского материка [80]. Ниже расположен светло-палевый горизонт BI или охристый BF с комковато-ореховатой структурой (рисунок 12). Между горизонтами BI и AY иногда залегает буровато-палевый BEL со скелетанами по граням ореховатых пед или листоватой структурой. В нижней части горизонта BI иногда прослеживается серый с буроватостью и неяснокомковатой структурой второй гумусовый горизонт. Нижняя часть дерновых почв, как правило, оглеена, и формируется сизый, пористый, ореховато-призматичный горизонт G, палевый или охристый в верхней части.

Рис. 12. Катены запада Тобольского материка с южнотаёжными ландшафтами на озёрно-аллювиальных суглинках (а - продольная, б - поперечные). А1 - автономный ландшафт выровненной поверхности междуречья с темнохвойным (пихтовым и елово-пихтовым) рябиновым разнотравно-хвощово-осоковым лесом на дерновой оподзоленной глубокооглеенной почве. Трансэлювиальные склонов: ТЭ1 - парковый березово-пихтовый хвощово-осоковый лес на дерновой оподзоленной глубоко оглеенной почве; ТЭ2 - березово-еловый осоковый лес на дерновой оподзоленной почве; ТЭ3 - пихтарник хвощово-осоково-зеленомошный на дерновой слабо оподзоленной глубокоокисленно-глеевой почве. Трансэлювиально-аккумулятивные: ТЭА1 -воронка сбора талых вод со злаково-таволговым лугом на перегнойно-глеевой потечно-гумусовой тиксотропной почве; ТЭА2 - днище балки с низкобонитетным елово-пихтовым зеленомошным лесом на перегнойно-окисленно-глеевой почве.

Наиболее дренированные участки катен правого борта и центральной части бассейна балки заняты дерновыми оподзоленными почвами. На менее дренированных территориях: в днище и воронке сбора талых вод сформировались

глеезёмы.

Трансэлювиально-аккумулятивные ландшафты днища балки и воронки сбора

талых вод заняты злаково-влажнотравным лугом и низкобонитетным разреженным темнохвойным зеленомошным лесом на глеезёмах на озёрно-аллювиальных суглинках. Глеезёмы имеют более простую структуру профиля по сравнению с дерновыми почвами. На их поверхности находится тёмно-бурый или тёмно-серый, мажущий горизонт H, залегающий непосредственно на сером с сизоватостью горизонте G с глыбисто-призмовидной структурой, содержащем в верхней части охристые и кофейные морфоны сегрегаций Fe. В нижней части он имеет слоистую структуру и может включать серые полосы погребенного гумусового горизонта.

Подтаежные катены Тобол-Ишимского междуречья (участок «Вагай») с агроландшафтами на месте подтайги на покровных суглинках изучены на водосборе площадью около 76 га, в 150 км к югу от Тюмени и 8 км к северо-востоку от железнодорожной станции Вагай. Тобол-Ишимскому междуречью в северной части Ишимской равнины свойственен гривно-озёрный или гривно-ложбинный рельеф [15]. Северная часть Тобол-Ишимского междуречья занята подтаёжными ландшафтами, осиново-березовыми лесами березой бородавчатой (Betula verrucosa) и осиной (Populus tremula) и подлеском из красной (Ribes rubrum) и чёрной смородины (R. nigrum), кустарниковых ив (Salix sp.), жимолости (Lonicera sp.), шиповника (Rosa sp.) и др. [160].

На наиболее расчлененных участках северной части Ишимской равнины распространены катены с междуречными светло-серыми (серыми) лесными почвами и торфяными или лугово-чернозёмными почвами понижений (рисунок 13). Южнее они сменяются катенами с водораздельными тёмно-серыми осолоделыми почвами и подчиненными лугово-чернозёмными осолоделыми почвами или солодями.

Менее расчлененные территории заняты катенами с водораздельными луговыми солонцеватыми почвами и осолоделыми лугово-чернозёмными почвами или солодями понижений [20, 80, 82]. В результате распашки целинные почвы сменяются агропочвами. На освоенных территориях слаборасчленённой Ишимской равнины развиты стратифицированные аналоги целинных почв в отличие от

Среднерусской возвышенности, где уже сформировались стратозёмы из-за более продолжительного периода распашки и расчлененного рельефа.

Породы Дренированность территории

материнские засоленные хорошая умеренная ослабленная

Катены смешанных хвойно-широколиственных лесов

пески нет слГ сл/

Чл1 т~|

Подтаежные катены

глубоко сл2 сл2

покровные Чл~1 чТг!

суглинки слГ лГ

близко

чл™! Щ

Рис. 13. Катены Тобол-Ишимского междуречья [20, 80, 82]. Почвы: Лу - луговые, Лусн -луговые солонцеватые, Сд - солоди, СЛ1 - светло-серые и серые лесные, СЛ2 - тёмно-серые лесные, Т - торфяные (низинные и переходные), Чл - лугово-чернозёмные, Члсд - лугово-чернозёмные осолоделые. Цветом выделены катены участка «Вагай».

Подтаёжные катены с пахотными тёмно-серыми (агрочернозёмы глинисто-иллювиальные) осолоделыми почвами и солодями изучены на водосборе участка «Вагай», большая часть которого распахана и только понижения междуречья заняты березовым и осиновым лесом (рисунок 14). Колочный березовый с подростом осины разнотравно-злаковый лес площадью 5 га в центральной части междуречья произрастает на тёмно-серой осолоделой почве (разрез 16). Осиновый с подростом осины разреженно-злаковый колочный лес площадью 4 га левого борта балки развит на солодях (разрез 18).