Почвенный покров и свойства почв

Балочных водосборов

 

Почвы балочных склонов, днищ балок и овраги занимают соответственно 6,8; 3,8 и 1,3% от общей площади исследуемого Семилукско-Нижнедевицкого почвенно-геоморфологического района Воронежской области (Цыганов, Шепелева,1980). В условиях широкой распаханности (82%) почвы овражно-балочного комплекса являются важным резервом эффективного использования почвенных ресурсов области. При этом эродированные почвы составляют 37,4% от площади пашни, в том числе сильноэродированные - 11%. В связи с этим особое значение приобретают исследования закономерностей формирования эрозионно-аккумулятивных процессов и почв, подверженных их влиянию на основе генетико-геоморфологического подхода. Почвы овражно-балочного комплекса и водосборных площадей, генетически связанные общими элементарными почвенными процессами, необходимо исследовать на принципиально новой методологической основе, учитывающей всю совокупность факторов их формирования. Исследование почвенного покрова в пределах балочных водосборов обусловлено существованием реального склонового стока, а также процессов эрозии и аккумуляции, происходящих исключительно на малых водосборах.

Объекты исследования расположены в северно-западной части Воронежской области (северный и западный геоморфологические районы) в зоне лесостепи (Иванов,1983). В работе приводятся результаты исследования двух ключевых участков, которыми являются балочные водосборные площади. Первый расположен на правом берегу р. Ведуги (б. «Лог Репный»), второй - на водоразделе р. Девицы и р. Ведуги (б. «Гнилой Лог»).

Правобережье Дона в пределах области - юго-восточная оконечность Среднерусской возвышенности, характеризующаяся большой глубиной и густотой расчленения территории, 70-95 м и 0,8 км/км² - северный геоморфологический район и 70-130 м и 0,9 км/км² - западный. Водоразделы имеют высоту 200-220 м над уровнем моря. Наибольшая густота оврагов в Семилукском административном районе наблюдается на водосборной площади р. Ведуги 0,5 км/км². Местный базис эрозии здесь - 105 м, распаханность - 83%, склоны крутизной >3^о - 29%, смытые почвы - 19% (Долгополов, Смольянинов, Овчинникова,1997).

Водосборная площадь б. «Лог Репный» - 5,42 км². Склоны крутизной до 5-7^о, берега балки - 7-15^о местами до 35^о. Глубина расчленения - 60 м. Уровень грунтовых вод на водоразделе 15-20 м, на днище балки они выходят на поверхность, образуя постоянный водоток. Балка имеет отроги первого и второго порядка, что придает местности волнисто-увалистый характер. Форма водоразделов куполовидная и четковидная. В присетьевой части развиты ложбинные формы рельефа. «Лог Репный» - это древняя балка, в которую врезан современный донный овраг. Глубина донного размыва у вершины - 8-10 м, вниз по балке она уменьшается и в устьевой части отсутствует.

На водоразделах второго участка уровень грунтовых вод варьирует от 3 до 15 м, на днище балки - 1,5-3 м. Глубина расчленения - 65 м. Крутизна юго-западных склонов увеличивается вниз по профилю от 1 до 5^о, на берегу - до 25^о. Прослеживаются две бровки древней гидрографической сети. На СВ выпуклом склоне бровка не выражена, и он простирается до тальвега с постепенным увеличением крутизны до 7^о. Распахиваются до днища. Четко выражена асимметрия склонов и покровных пород.

Почвенный покров (ПП) овражно-балочных комплексов (преимуще­ственно берега и днища балок) изучен недостаточно. В инструкции (Общесоюзная инструкция…,1973) и классификации (Классификация…,1977) эти почвы характеризуются как малоразвитые, смытые, размытые и переотложенные. На почвенных картах (м-б 1:10000) они отражаются как почвы овражно-балочного комплекса.

По настоящее время не решен вопрос о месте смытых, намытых и специфических зональных несмытых балочных и овражных почв различных стадий развития в единой классификационной схеме. Эродированным почвам отводится самая низкая ступень, выходящая за пределы таксономических уровней (Классификация…,1977, Розов, Иванова,1967). Существует мнение, что слабосмытые почвы могут быть рассмотрены как варианты полнопрофильных почв, т.к. изменения в них незначительны, а средне- и сильносмытые необходимо выделять на более высоком таксономическом уровне, родовом и типовом (Орлов, Танасиенко,1985). Под намытыми почвами понимают почву вместе с наносом (маломощным - до 20 см, среднемощным - 20-50 см, мощным - более 50 см) (Общесоюзная инструкция…,1973). По другим источникам «переотложенные» почвы делятся на маломощные - 30-60 см, среднемощные - 60-90 см и мощные - более 90 см, под которыми залегают погребенные почвы (Классификация…,1977). До сих пор не разработана диагностика, номенклатура и соотношение различных почв в структуре почвенного покрова (СПП) балочных водосборов.

Табл. 1. Таксономические уровни генетических признаков почв*

Процесс	Признак	Уровень выделения; индекс
(признак)	почвы	Тип	подтип	род	вид
Смыв	смытая	-	-	-
Намыв	намывная	-	-	-
	намытая	-	H^I	-	-
	погребенная	-	-	H^I+X	-
Смыв-намыв	смыто-намытая	-	-	-
Намыв-смыв	намыто-смытая	-	-	-
Размыв	Размытая	-	-	-
Делювиальный	Делювиальная балочная	Д	-	-	-
процесс	Делювиальная склоновая	-	Дел.	-	-
Денудация	Эрозионная балочная	Эр.	-	-	-
	Денудационная склоновая	-	Ден.	-	-
Делювиально-	Делювиально-	ДД	-	-	-
денудационный	Денудационная балочная
процесс	Делювиально-денудацианная склоновая	-	Д-д	-	-
Аллювиальный	Аллювиальная	А	-	-	-
Аллювиально-	Аллювиально-	АД	-	-	-
делювиальный	Делювиальная
Онтогения	Первичная	Пв	-	-	-
различных	(эмбриональная)
стадий	Примитивная	Пм	-	-	-
	Слаборазвитая	Ср	-	-	-
	Недоразвитая	-	Нед.	-	-
	Неполноразвитая	-	-	Неп.	-
Оструктуривание	Бесструктурная	-	-	б.	-
	Слабооструктуренная	-	-	сб.	-
	Хорошооструктуренная	-	-	х.	-
Зернистость	Зернистая	-	-	з.	-
Слоистость	Слоистая	-	-	Сл.	-
Слоистость,	Зернисто-слоистая	-	-	З.-сл	-
зернистость
Зернистость,	Слоисто-зернистая	-	-	Сл.-з.	-
слоистость

*– прочерк означает, что генетический признак на данном таксономическом уровне не выделяется.

Детальная характеристика СПП и классификация почв балочных водосборов может в дальнейшем совершенствоваться на основе более полного учета генезиса, стадии эволюции, абсолютного возраста почв и элементарных почвенных процессов. Степень смыва, намыва-смыва и смыва-намыва, диагностируемую по изменению мощности и характеру гумусового горизонта, следует рассматривать на видовом уровне и выделять только на пашне (табл. 1). Степень смыва целесообразно определять по уменьшению мощности суммы гор. А+АВ+В, т.к. нижняя граница гор. В более четкая, чем гор. АВ. Генетические признаки намытых почв - подтиповой уровень, погребенных под ними - родовой. По мощности намытого слоя и степени погребения их целесообразно подразделять на слабо- (<30 см), средне- (30-60 см) и сильно- (>60 см) намытые и погребенные. Эти почвы встречаются, как правило, на границе пашня-выгон или в ложбинах и потяжинах (особенно в их вогнутых частях).

Намывные почвы характеризуются увеличенной мощностью по сравнению с эталонной и хорошей оструктуренностью по всему профилю. В них трудно отличить намытую часть почвенного профиля от погребенной. Они образуются при скорости намыва, близкой к скорости почвообразования (Иванов,1984).

Встречаются преимущественно на пашне. Их аналогом на непахотных участках является делювиальная почва. Делювиальные и денудационные почвы мы предлагаем выделять на типовом (берега балок) или подтиповом (склоны) уровне (Иванов, Божко,1998,1998а). Денудация и аккумуляция делювиального почвенного материала являются в данном случае ведущими или налагающимися соответственно процессами почвообразования.

На днище балок под действием аллювиального (постоянный водоток), пролювиального (временный русловый) и делювиального (склоно­вый) притока материала на фоне зонального почвообразования формируются разнообразные почвы. Признаки этих процессов выделяются на типовом уровне, наряду с зональным типом почвообразования.

На берегах балок ПП усложняется специфическими почвами различных стадий развития. Последние диагностируются по степени выраженности зональных признаков почвообразования: мощности гумусового горизонта, содержанию гумуса, степени дифференциации профиля на горизонты, четкости границ, оструктуренности, прочности структуры и др. Первичные почвы имеют только горизонт А мощностью до 3-8 см, граница нечеткая, оструктуренность слабая, гумуса до 1%. Примитивные почвы имеют профиль: А - 8-12 см, 1,5% гумуса, слабооструктуренный; ВС - 5-6 см, 1,5-0,7% гумуса, очень слабооструктуренный. Слаборазвитые почвы: А_д - 1-3 см и больше; А до 15-17 см, содержание гумуса 1,5-3%, но резко уменьшается вниз по профилю, хорошо оструктурен; В - 3-6 см с четкой, но непрочной ореховатой структурой; ВС - неоднороден по цвету и структуре. Недоразвитые почвы: А_д - 3-5 см; А - 17 см, гумуса - 3%, переход четкий; АВ - 5-7 см неоднороден по цвету, комковатая с ореховатостью структура; В - 10-15 см мелкоореховатый, хорошо оструктуренный; ВС - постепенный переход в почвообразующую породу. Неполноразвитые почвы: А_д - 3-6 см, А - до 20 см, гумуса - до 5%; АВ до 10 см; В - 17 см; ВС - до 18 см (Ивонин, Ревяко, Чырыев,1995; Лидов, Орлова, Углова,1973; Морякова, Позднякова,1981).

Стадии развития выделяются на родовом (чернозем остаточно-карбонатный неполноразвитый), подтиповом (чернозем остаточно-карбонатный недоразвитый) или при отсутствии диагностических признаков типа - на типовом уровне (первичная степная - по характеру растительности) (Косов, Зорина, Любимов,1989; Морякова, Позднякова,1981). Почвы берегов и склонов балки имеют зональный характер за исключением размывов и обнажений, на которых формируются первичные и примитивные почвы, зависящие не столько от типа почвообразования, сколько от состава материнских и подстилающих пород.

Почвенная съемка балочного водосбора «Лог Репный» выполнена в зависимости от сложности ПП в масштабах 1:5000 и 1:2000 (рис. 1). На плато располагаются несмытые среднемощные и мощные почвы, которые при появлении малейшего уклона на расстоянии 50-400 м от водораздела сменяются почвами, подверженными смыву и намыву, денудации и аккумуляции (Иванов, Божко,1998).

На СВ пахотных склонах преобладают типичные делювиально-денудационные смыто-намытые и выщелоченные намыто-смытые и слабосмытые черноземы.

Рис. 1. Почвенный покров балочного водосбора «Лог Репный», (1:15000):

1- чернозем выщелоченный; 2 – ч. типичный; 3 – ч. делювиально-денудационный выщелоченный (балочный); 4 – ч. делювиально-денудационный карбонатный (дальше – карб.); 5 – ч. выщелоченный делювиально-денудационный (склоновый); 6 – ч. карб. неполноразвитый намыто-смытый; 7 – ч. типичный делювиально-денудационный смыто-намытый; 8 – ч. выщелоченный намыто-слабосмытый и слабосмытый; 9 – ч. делювиально-денудационный карб. неполноразвитый слабо- и среднесмытый; 10 – ч. выщелоченный делювиально-денудационный неполноразвитый; 11 – ч. делювиально-денудационный карб. неполноразвитый; 12 – ч. выщелоченный делювиально-денудационный неполноразвитый несмытый и слабосмытый; 13 – ч. карб. неполноразвитый; 14 – ч. делювиально-пролювиальный недоразвитый карб.; 15 - черноземно-луговая аллювиально-делювиально-пролювиальная недоразвитая карб. глеевая почва; 16 – ч. делювиально-денудационный недоразвитый карб.; 17 - слаборазвитая черноземовидная выщелоченная делювиально-денудационная глееватая; 18 - то же карбонатная; 19 - примитивная и первичная степная карб.; 20 – ч. недоразвитый слабопогребенный карб. слабосмытый под намытой черноземной карб. почвой; 21 – ч. делювиально-денудационный слабо- и среднепогребенный карбонатный под намытой черноземной карб. почвой; 22 – ч. выщ. дел.-денуд. недоразв. среднепогребенный под намытой черноземной карбонатной почвой; 23 - то же полноразвитый.

На ЮЗ распространены черноземы карбонатные делювиально-денудационные, на ЮВ пахотном наиболее крутом участке склона устьевой части балки - делювиально-денудационные неполноразвитые слабо- и среднесмытые почвы. В прибровочной части Ю и З склонов находятся черноземы карбонатные неполноразвитые и недоразвитые. ПП здесь усложняется намытыми и погребенными под ними почвами, расположенными по ложбинам и потяжинам. В нижней части ЮЗ склона наблюдается явление, близкое к анастомозу. Здесь соседние отроги балки соединяются ложбиной, пересекающей склон поперек направления стока. На днище ложбины формируются намытые и погребенные под ними почвы, разнообразные по мощности, гумусированности, оструктуренности карбонатные и выщелоченные. Берега балки С и В экспозиции покрыты черноземами делювиально-денудационными выщелоченными различной мощности и гумусности. Примитивные и первичные степные эрозионные почвы встречаются в современных размывах и на наиболее крутых участках Ю берегов. Последние формируются на коренных меловых породах при постоянном омолаживании в результате денудации. В верхней прибровочной части Ю берега на рухляке мела образуются черноземы делювиально-денудационные неполноразвитые и недоразвитые. Наиболее крутые участки (20-25^о) ЮЗ берега древней балки покрыты слаборазвитыми черноземовидными почвами. На днище балки преобладают недоразвитые аллювиально-делювиально-пролювиальные и делювиально-пролювиальные почвы, сформировавшиея в условиях современного глубинного вреза.

На водосборной площади «Лог Репный» преобладающим сельхозугодьем является пашня (67%), расположенная на плато и склонах. Залежь занимает значительный участок на ЮЗ склоне и распространена узкой лентой вдоль бровки балки (под лесополосами и прибровочными водозадерживающими и водоотводящими валами) на остальной части водосборной площади (13%). Берега и днище балки занимают 20% водосбора. На пахотных плато и склонах преобладают несмытые (38%) и делювиально-денудационные несмытые (26%) почвы. Намыто-смытые и делювиально-денудационные смыто-намытые, намыто-смытые составляют 21%, слабосмытые, делювиально-денудационные неполноразвитые слабо- и среднесмытые - 15% пашни. В присетьевой части склонов на залежи преобладают делювиально-денудационные неполноразвитые (34%) и неполноразвитые (33%) почвы. Намытые и погребенные под ними почвы занимают 17%, а делювиально-денудационные недоразвитые - 16% залежи (Иванов, Божко,1998а). На СВ берегах балки преобладают черноземы делювиально-денудационные типичные и выщелоченные различной мощности и гумусности (48% от площади балки). На ЮЗ берегах и молодых эрозионных поверхностях распространены первичные, примитивные (26%) и слаборазвитые (10%) почвы. Почвы днища балки представлены черноземами делювиально-пролювиальными, черноземно-луговыми аллювиально-делювиально-пролювиальными недоразвитыми и полноразвитыми почвами (16% от общей площади балки). От общей площади водосбора почвы зоны отсутствия эрозии составляют 25%, зоны эрозии, преобладающей над почвообразованием и аккумуляцией, - 17%, из них 7% - почвы ранних стадий онтогении (первичные, примитивные и слаборазвитые). Зона транзита материала занимает 52% площади. Здесь формируются делювиально-денудационные и смыто-намытые почвы. Зона аккумуляции (почвы днища балки, намытые, намывные и погребенные под ними почвы) составляет 6%.

Почвы одного типа и подтипа, различающиеся по видовому признаку различной степени смытости и размытости и приуроченные к микро- или мезорельефу выделяются как вариации или пятнистости. Исключение составляют мозаики сильноразмытой почвы, встречающиеся, как правило, на берегах балок и образующиеся под влиянием неумеренного выпаса скота (антропогенный фактор). Например, слаборазвитая черноземовидная делювиально-денудационная выщелоченная почва берега составляет мозаику с сильноразмытой почвой того же типа и подтипа (рис. 2). В средней части склона в зоне транзита материала часто формируются вариации и пятнистости делювиально-денудационных и смыто-намытых почв. На берегу балки ниже границы пашня - выгон встречаются комплексы почв, погребенных под намывом.

Слаборазвитые, примитивные, первичные и недоразвитые почвы распространены на наиболее крутых участках берега, на выходах коренных пород и выделяются как комплексы и сочетания между собой и с другими почвами берега балки. Неполноразвитые почвы составляют неконтрастные комбинации с полноразвитыми и с недоразвитыми почвами того же типа и подтипа. Так чернозем типичный делювиально-денудационный смыто-намытый составляет вариацию с вариацией черноземов карбонатных делювиально-денудационных: неполноразвитого и недоразвитого (рис. 2). Почвы основных элементов рельефа: склонов водосбора, берега и днища балки - принадлежат к различным типам ландшафта и составляют между собой контрастные почвенные комбинации.

В приводораздельной части распространены неконтрастные среднесложные комбинации зональных почв, определяемые контурами по степени выщелоченности и эродированности почв. В прибровочной части склона преобладает влияние денудационно-аккумумулятивных (на залежи) и эрозионно-аккумулятивных (на пашне) явлений. Структура почвенного покрова здесь усложняется контрастными мезо- и микрокомбинациями намытых, погребенных под ними почв и почв ранних стадий онтогении. Последние формируются на наиболее крутых участках на выходах меловых пород и имеют геоморфологическую и литогенную природу. Берега и днище балки характеризуются наибольшей сложностью и контрастностью ПП и представляют собой древовидные эрозионные сочетания-вариации и комплексы-пятнистости почв умеренно-сложные и умеренно-контрастные.

Ряд авторов отмечает широкое преобладание на склонах сочетаний и вариаций почвенных компонентов с учетом степени смытости почв. Комплексы и пятнистости по их мнению (Ахтырцев,1982; Лидов, Орлова, Углова,1973, Фридланд,1972) возникают реже. Детальная почвенная съемка показала, что на балочных водосборах комплексы и пятнистости занимают значительную часть в СПП.

Метод почвенно-геоморфологических профилей в сочетании с детальной почвенной съемкой позволил отобразить форму склона, особенности микрорельефа в малейших его проявлениях и их взаимосвязь с мощностью гумусового горизонта почв, выделить зоны эрозии и аккумуляции. Сопряженный учет длины, крутизны, превышения, формы, экспозиции склона и его литологии, расположения по элементам рельефа балочной водосборной площади и сельскохозяйственным угодьям позволяет точнее определить стадии развития и генетические классификационные признаки почв.

 

Рис. 2. Делювиально-денудационная структура почвенного покрова («Лог Репный»):

1 - вариация почв: смыто-намытой и недоразвитой, неполноразвитой слабо- и среднесмытой; 2 - сочетание аллювиально-делювиально-пролювиальной недоразвитой, аллювиально-делювиальной и делювиально-пролювиальной недоразвитой с комплексом первичной, примитивной, слаборазвитой и недоразвитой почв; 3 - вариация выщелоченных почв: несмытой, слабосмытой, намыто-смытой, делювиально-денудационной смыто-намытой и типичной; 4 - вариация по мощности и гумусности делювиально-денудационных почв берега балки; 5 - вариация карбонатных и выщелоченных неполноразвитых почв в комплексе с погребенными; 6 - пятнистость неполноразвитой и неполноразвитой делювиально-денудационной средне- и маломощных почв в комплексе погребенными; 7 - пятнистость погребенных почв: выщелоченной, карбонатной и делювиально-денудационной карбонатной в комплексе с пятнистостью неполноразвитой и делювиально-денудационной неполноразвитой; 8 - вариация делювиально-денуда­ционых неполноразвитых средне- и тяжелосуглинистых почв; 9 - сочетание слаборазвитой почвы с вариацией неполноразвитой и делювиально-денудационной неполноразвитой и с мозаикой слаборазвитой сильноразмытой; 10 - комплекс делювиально-денудационной, слаборазвитой и погребенной почв с пятнистостью неполноразвитой и недоразвитой; 11 - вариация типичной и делювиально-денудационной карбонатной почв.

 

На СВ приводораздельном пахотном склоне «Лог Репный», по мере увеличения крутизны чернозем выщелоченный среднемощный малогу­мусный несмытый сменяется слабосмытой почвой (рис. 3а). При этом мощность гумусового горизонта (А+АВ+В) уменьшается на 24 см. Под ле­сополосой и пастбищем выше бровки балки в зоне транзита материала располагается чернозем типичный делювиально-денудационный, характе­ризующийся слабой оструктуренностью и непрочностью структуры верх­ней части профиля. На берегу балки залегают черноземы делювиально-де­нудационные типичные и выщелоченные на мощных проблематичных от­ложениях перигляциального периода. Эти почвы в зоне транзита материала характеризуются слабой оструктуренностью и непрочностью структуры по всему профилю. В прибровочной части мощность почвы минимальная, вниз по берегу она закономерно увеличивается, достигая максимума на во­гнутых участках. В нижней части берега располагаются недоразвитые бес­структурные слабогумусированные почвы современного размыва. На днище находятся аллювиально-делювиально-пролювиальные выщелочен­ные недоразвитые почвы на древних аллювиальных песчаных отложениях, подстилаемые известняками и глинами. Последние являются водоупором и определяют близкое залегание грунтовых вод - 176 см (разрез 47).

ЮЗ пахотный склон покрыт черноземом делювиально-денудационным карбонатным среднемощным среднегумусным, сформировавшимся на среднесуглинистой карбонатной породе (см. рис. 3а). Ниже по склону под многолетней залежью располагаются неполноразвитые и недоразвитые почвы на плотных меловых породах. На днище ложбины, пересекающей склон в месте сближения соседних ответвлений балки, находится намытая среднемощная и погребенная под ней делювиально-денудационная почва на среднесуглинистой карбонатной породе.

 

 

 

Рис. 3а. Изменение мощности гумусового горизонта и компоненты почвенного покрова по геоморфологическим профилям:

(а) - северо-восточная и юго-западная экспозиция, «Лог Репный»; (б) - юго-западная экспозиция, Гнилой Лог; L - длина склона, м; H - относительное превышение склона, м; h - мощность гумусового гор. почвы (А+АВ+В), см; - граница сельскохозяйственных угодий: I – пашня на склоне, II – залежь на склоне, III – лес на склоне, IV – пастбище на склоне, V – залежь по ложбине, VI – пастбище по берегу и днищу балки, VII – террасированная часть берега балки.

Литология: 1 - vdQII-III средний и тяжелый субаэральный и делювиальный перегляциальный суглинок; 2 - edQII-III средний и легкий суглинок - отложения покровные и делювиальные; 3 - gQI - dns тяжелый ледниковый суглинок гляциальный днепровского возраста; 4 - K₂t мел туронского возраста; 5 - K₂s - K₁al песок разнозернистый, прослоями слюдистый, фосфориты сeноман-альбского возраста; 6 - К₁a песок крупнозернистый, аптский ярус; 7 - D₃ верхнедевонская глина с прослоями известняка; 8 - aQIII-IV- балочный аллювий.

Компоненты ПП: 1 - чернозем выщелоченный; 2 - то же слабосмытый; 3 - лугово-черноземная выщелоченная глееватая; 4 - чернозем типичный делювиально-денудационный; 5 - чернозем делювиально-денудационный (склоновый) карбонатный; 6 - лугово-черноземная выщелоченная делювиально-денудационная почва; 7 - чернозем делювиально-денудационный типичный; 8 - чернозем делювиально-денудационный выщелоченный; 9 - чернозем делювиально-денудационный (балочный) карбонатный маломощный среднегумусный среднесуглинистый; 10 - то же среднемощный малогумусный легкосуглинистый; 11 - то же неполноразвитый тяжелосуглинистый; 12 - чернозем карбонатный неполноразвитый; 13 - чернозем выщелоченный делювиально-денудационный неполноразвитый слабонамывной; 14 - чернозем делювиально-денудационный выщелоченный неполноразвитый; 15 - чернозем недоразвитый карбонатный; 16 - чернозем делювиально-денудационный выщелоченный недоразвитый; 17 - чернозем делювиально-денудационный недоразвитый карбонатный; 18 - лугово-черноземная делювиально-денудационная выщелоченная недоразвитая; 19 - лугово-черноземная делювиально-денудационная выщелоченная недоразвитая; 20 - слаборазвитая черноземовидная делювиально-денудационная выщелоченная слоистая глееватая; 21 - слаборазвитая черноземовидная делювиально-денудационная карбонатная слоистая; 22 - черноземно-луговая аллювиально-делювиально-пролювиальная карбонатная недоразвитая глеевая почва; 23 - лугово-черноземная аллювиально-делювиальная выщелоченная хорошо оструктуренная почва; 24 - лугово-черноземная делювиально-пролювиальная выщелоченная сильнопогребенная почва под мощной делювиально-пролювиальной черноземной карбонатной слоистой бесструктурной почвой; 25 - чернозем делювиально-денудационный среднепогребенный карбонатный под намытой черноземной карбонатной слабооструктуренной почвой.

 

 

Рис. 3б. Обозначения те же, что и на рис. 3а.

 

Происхождение ложбины лед­никовое, возраст плейстоценовый, т.к. ее берега и днище покрыты древними делювиальными и покровными отложениями. Ниже по склону представлены черноземы делювиально-денудационные карбонатные неполноразвитые среднемощные малогумусные. Причем на вогнутом участке мощность почвы выше, чем на прямых и выпуклых, т.к. интенсивность ускоренной и естественной эрозии здесь значительно больше (Mutchler, Young,1969, Rodenburg, Sabelberg, Wagner,1976). Выявлена количественная зависимость между степенью выпуклости или вогнутости склона и интенсивностью эрозии и аккумуляции (Иванов,1984). Ниже границы залежь-целина мощность гумусового горизонта возрастает на 20 см в результате аккумуляции в прошлом материала, смываемого с пашни. Здесь формируются неполноразвитые делювиально-денудационные бесструктурные почвы прибровочной части склона и берега на песчаных породах. Ниже на берегу крутизной до 25^о преобладают слаборазвитые почвы на песчаных породах. В нижней части берега на эрозионной террасе сохранились древние (голоценовые) аллювиально-делювиальные сверхмощные среднегумусные почвы (разр. 45).

Выровненные целинные (лесной фонд) участки ЮЗ склона водосбора балки «Гнилой Лог» с уклоном до 30¢ покрыты черноземом выщелоченным среднемощным среднегумусным тяжелосуглинистым. С увеличением уклона мощность гумусового горизонта уменьшается до 60 см. Здесь на среднем и тяжелом суглинке перегляциальном, подстилаемом на глубине более 1 м тяжелым суглинком гляциальным, формируется лугово-черноземная глееватая среднемощная почва с укороченным гумусовым горизонтом (рис. 3б). В прибровочной части склона и берега формируются лугово-черноземные делювиально-денудационные почвы зоны транзита. Ниже бровки балки на вогнутом террасированном участке мощность почвы увеличивается, и формируются неполноразвитые среднемощные зональные балочные почвы. Ниже второго перегиба на наиболее крутом выпуклом участке формируются зональные балочные недоразвитые и слаборазвитые почвы на меловых отложениях. В средней части склона происходит смена плотных почвообразующих пород на рыхлые. Здесь формируются среднемощные средне- и малогумусные почвы средне- и легкосуглинистые. При переходе к днищу мощность почвы резко возрастает до двух и более метров (разр. 55). На днище под мощными делювиально-пролювиальными карбонатными слоистыми бесструктурными слабогумусированными среднесуглинистыми почвами залегают выщелоченные мощные малогумусные хорошо оструктуренные легкосуглинистые почвы.

СВ склон водосбора и берег Гнилого Лога покрыты черноземами типичными и выщелоченными делювиально-денудационными смыто-намытыми на мощных делювиальных и покровных суглинках. ПП здесь более однообразен и характеризуется нарастанием денудации и смыва в средней части склона и преобладанием делювиального переотложения и намыва в нижней части.

По гранулометрическому составу почвы СВ склонов и берегов относятся к тяжелосуглинистым, ЮЗ склонов - к среднесуглинистым, ЮЗ берегов и днища балки - к легкосуглинистым. На приводораздельной части СВ склона «Лог Репный» в зоне отсутствия эрозии и аккумуляции формируются черноземы выщелоченные среднемощные малогумусные тяжелосуглинистые (разр. 1, табл. 2). По обеспеченности фосфором и калием они относятся к IV классу. Почвы прибровочной части берега, принадлежащие к зоне эрозии, компенсируемой скоростью почвообразования (Иванов,1984), содержат 3,5% гумуса (разр. 25). Они содержат в 2 раза меньше валового азота и в 3 раза меньше подвижного фосфора, чем несмытые почвы прилегающего склона. На днище ложбины, пересекающей ЮЗ склон, формируются маломощные малогумусные почвы под маломощным намывом среднегумусной среднесуглинистой почвы (разр. 169). Они содержат приблизительно такое же количество гумуса и валового азота, как и почвы водоразделов. По обеспеченности фосфором и калием относятся ко II классу. Слаборазвитые почвы ЮЗ берега отличаются низким содержанием гумуса и азота, но хорошей обеспеченностью фосфором и калием, что объясняется повышенным содержанием этих элементов в почвообразующей породе (разр. 41). На днище балки в результате современного глубинного вреза формируются недоразвитые малогумусные почвы среднеобеспеченные фосфором и низкообеспеченные калием (разр. 47).

Таким образом, выполненные исследования позволяют конкретизировать диагностические признаки почв и охарактеризовать структуру почвенного покрова балочных водосборов по элементам рельефа на основании учета особенностей элементарных почвенных и эрозионно-аккумулятивных процессов, выявить некоторые закономерности изменения свойств почв и структуры почвенного покрова в различных геоморфологических условиях правобережья средней части Дона.

На основании выполненных исследований можно сделать следующие наиболее общие выводы:

1. В условиях расчлененного рельефа местности почвенный покров и свойства почв определяются не только зональными факторами почвообразования, но также интенсивностью и характером процессов эрозии и аккумуляции в пределах водосборных площадей реки, балки, лощины, ложбины, оврага по их элементарным составляющим: водораздел (плато), склон, берег, пойма (днище).

2. Установлено, что в условиях правобережья среднего Дона на плато и приводораздельных склонах располагаются черноземы типичные и выщелоченные, а по берегам балок северных экспозиций - черноземы делювиально-денудационные выщелоченные; на склонах южных экспозиций доминируют карбонатные делювиально-денудационные почвы, в прибровочной части склона и на берегу - почвы различных стадий онтогении, карбонатные на мелу и выщелоченные на песке.

3. Выявлено, что на склонах балочных водосборов распространены неконтрастные среднесложные комбинации зональных почв, определяемые контурами по степени выщелоченности и эродированности почв. В прибровочной части склона структура почвенного покрова усложняется контрастными мезо- и микрокомбинациями намытых, погребенных под ними почв и почв ранних стадий онтогении. Берега и днище балки характеризуются наибольшей сложностью и контрастностью почвенного покрова и представляют собой древовидные эрозионные сочетания-вариации и комплексы-пятнистости почв умеренно-сложные и умеренно-контрастные.

4. Основными процессами на склонах являются зональное почвообразование, а также эрозия и аккумуляция и большинство почв образуются при одновременном их влиянии. На выпуклых участках доминирует эрозия, на вогнутых - аккумуляция, при этом интенсивность определяется степенью выпуклости или вогнутости, превышением, длиной и крутизной склона. При слабом проявлении эрозионно-аккумулятивных процессов образуются зональные полноразвитые почвы; активизация приводит к формированию смытых, намытых, смыто-намытых, размытых, погребенных и намывных почв.

5. От общей площади водосбора балки «Лог Репный» зона отсутствия эрозии (плато и приводораздельная часть склонов) составляет 25%, зоны эрозии (выпуклые части склонов и берега крутизной > 25^о) - 17%. Зона транзита материала с одновременным проявлением эрозии и аккумуляции (прямые и вогнутые части склонов и берега балки) занимает 52% площади. Зона преобладающей аккумуляции днища балки составляет 3% и аккумуляции по другим элементам водосбора - 3%.

6. Применительно к объектам исследования показана целесообразность выделять степень смыва, размыва, смыва-намыва и намытости почв на видовом классификационном уровне; степень намыва - подтиповой уровень, степень погребения - родовой. Признаки делювиального и денудационного процессов - подтиповой уровень для склонов и типовой уровень для берегов балки. Почвы ранних стадий онтогении (первичные, примитивные и слаборазвитые) следует выделять на типовом уровне, недоразвитые почвы - на подтиповом и неполноразвитые почвы - на родовом таксономическом уровне.

7. Выполненные исследования позволяют полнее раскрыть закономерности формирования почв овражно-балочного комплекса, определить структуру почвенного покрова, конкретизировать основные диагностические классификационные признаки почв, использовать изложенные методические подходы при картографировании и агропроизводственной группировке почв.

Литература

 

1. Ахтырцев Б.П. Структура почвенного покрова черноземных областей центральной России // Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование: Сб. науч. тр. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1982. - С. 5-16.

2. Долгополов А.Я., Смольянинов В.М., Овчинникова Т.В. Комплексная оценка состояния загрязнения земель в районах с интенсивным антропогенным воздействием на природную среду. - Воронеж: Изд-во Воронеж. агроун-та, 1997. - 126 с.

3. Иванов В.Д. Эрозия и степень нуждаемости почв в противоэрозионной мелиорации // Геоморфология. - 1983. - № 2. - С. 35-38.

4. Иванов В.Д. Обоснование границы динамического равновесия между эрозией и скоростью почвообразования // Почвоведение. - 1984. - № 1. - С. 85-92.

5. Иванов В.Д. Элементарные формы продольных профилей склонов и относительная интенсивность поверхностного смыва // География и природные ресурсы. - 1984. - № 2. - С. 141-147.

6. Иванов В.Д., Божко С.Н. Характеристика почв основных элементов рельефа балочных водосборов // Вестник ВГАУ. - Воронеж, 1998. - № 1. - С. 40-49.