Гумус почв тувы

На правах рукописи

Ондар Елена Эрес-ооловна ГУМУС ПОЧВ ТУВЫ Специальность 03.00.27. – почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск – 2008 1

Работа выполнена в Институте почвоведения и агрохимии СО РАН

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор М.И. Дергачева

Официальные оппоненты: доктор биологических наук И.Н. Феденева кандидат биологических наук Е.В. Каллас

Ведущая организация: Уральский государственный университет им. А.М. Горького (г. Екатеринбург)

Защита диссертации состоится « 25 » _апреля_2008 г. в час. на заседании диссертационного совета Д. 212.267.09 в Томском государ ственном университете по адресу: 634050, Томск, пр. Ленина, 36, Главный корпус.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета Автореферат разослан « 20 » марта 2008 г Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим присылать в диссертационный совет ТГУ учено му секретарю.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук В.П. Середина Актуальность исследований. В последнее время область приме нения характеристик гумуса почв существенно расширилась, и резуль таты его изучения используются широким кругом ученых разных на правлений науки. Гумус дает важную информацию не только при ре шении проблем, связанных с сохранением, восстановлением и повы шением плодородия почв, рекультивацией нарушенных антропоген ным воздействием земель, но и при изучении эволюции почв, их ус тойчивости–изменчивости при изменении природной среды как есте ственным, так и антропогенным путем, при реконструкции типов и ус ловий древнего почвообразования, палеоэкологических условий оби тания древнего человека и многих других. Гумус как продукт органо минеральных взаимодействий в почвах является тем ее компонентом, который участвует в реализации почвами основных биосферных функций, в конечном итоге обусловливая устойчивость экосистем.

В связи с этим встает проблема получения всесторонней инфор мации о составе гумуса и условиях его формирования не только со гласно географическим закономерностями распределения почв по тер ритории России, но и в связи с локальными особенностями биоклима тических условий отдельных территорий. Тува находится в центре Азии в пределах Алтае-Саянской горной страны и представляет собой территорию, более 80% которой занимают горные хребты (Западный и Восточный Саян, Танну-Ола, Сангилен, акад. Обручева). Остальное пространство занято межгорными речными долинами разного поряд ка, цокольными равнинами и межгорными котловинами. На террито рии Тувы выделяются Центрально-Тувинская (подразделяющаяся на Хемчикскую и Улуг-Хемскую), Турано-Уюкская, Тоджинская и Убсу нурская котловины. Поэтому природные условия Тувы, имеющей сложную историю развития, отличающейся своеобразной орографией и распределением климата, накладывают существенное влияние на свойства почв и изменение состава гумуса – совокупности продуктов органо-минеральных реакций – в пространстве.

Состав гумуса почв Тувы мало изучен. Имеются разрозненные данные (Юрлова, 1959;

Носин, 1963;

Юрченко, 1973;

Деева и др., 1995;

Орлов и др.,1996, Суханова, 2003;

Курочкина и др. 2004;

Миро нычева-Токарева и др., 2002;

и др.), которые трудно поддаются обоб щению из-за того, что они получены не только с использованием раз ных методик изучения гумуса почв, но и разных методик отбора поч венных образцов (единичных из горизонта, усредненных из горизонта, или с другой подробностью). В связи с этим возникает необходимость во всестороннем изучении гумуса почв с использованием единых мето дических подходов.

Кроме того, такие свойства гумуса почв, как специфичность по отношению к характеристикам природной среды и сохранность во времени основных параметров соотношения и состава ее компонентов (т.е. ее сенсорность и рефлекторность) существенно расширили при менимость этого почвенного компонента при решении вопросов, свя занных с эволюцией природной среды и прогнозами ее развития в бу дущем, что требует не только всесторонних и сопоставимых сведений о составе гумуса, но и знаний количественных связей характеристик гумуса с экологическими условиями их формирования.

Цель работы: выявить особенности гумуса почв Тувы на разных уровнях его организации: состава и соотношения компонентов, соста ва и соотношения элементов в гумусовых веществах, а также гумусо вого профиля как сочетания последовательных зон(слоев) почвы с оп ределенными продуктами органо-минеральных реакций.

Задачи исследования:

Изучить состав гумуса почв Тувы разных условий формирования, показать его специфику и установить сходство и отличие от однотип ных почв других регионов России.

Изучить характеристики гумусовых профилей почв разных при родных районов Тувы, выявить особенности, отличающие их от почв аналогичных ландшафтных условий других регионов, и оценить их информативность для выявления полигенетичности почв и склонового экзогенеза.

Изучить соотношение элементов в гуминовых кислотах почв раз ных условий формирования и провести сопоставление их с аналогами вне территории Тувы.

Создать базу данных для выявления эколого-гумусовых связей на территории Тувы на количественном уровне.

Выявить основные закономерности изменений гумуса современ ных почв на территории Тувы в связи с экологическими условиями их формирования.

Объекты и методы исследований. Объектами исследования яви лись современные почвы межгорных котловин и окаймляющих их гор Тувы. Банк данных по современным эколого-гумусовым связям, пред ставленный 248 единицами, включает как оригинальные, так и литера турные материалы по составу и соотношению гумусовых веществ гу мусово-аккумулятивного горизонта почв разных условий формирова ния. Из литературных материалов использовались только полученные по той же методике, что и оригинальные данные. Кроме материалов по составу и свойствам гумуса и гуминовых кислот, база данных включа ет основные сведения о природной среде для каждого объекта (в том числе климатических показателей, рассчитанных на основании урав нений регрессии по связям климатических параметров с высотой ме стности с учетом экспозиции склонов и направления ветров). Законо мерности изменения климатических характеристик с высотой описаны на основе информации метеостанций, а также обобщения материалов из научных статей, посвященных климату конкретных территорий или закономерностям его изменения в горных условиях Тувы (Ефимцев, 1957;

Бахтин, 1968;

Мальцев, 1972;

Справочник по климату, 1973;

Аг роклиматические ресурсы…, 1974). Изучены гумусовые профили почв разных условий формирования, а также получены сведения об элементном составе 77 гуминовых кислот.

Научная новизна. Впервые с единых методологических и мето дических позиций всесторонне изучен гумус почв Тувы разных усло вий формирования, выявлена его близость к гумусу аналогичных почв экстраконтинентальных районов юга Сибири и показано отличие от почв тех же типов Европейской части России Выявлена полигенетичность ряда почв Тувы, которая четко про является в неоднородности их гумусовых профилей.

Впервые сформирован учитывающий характеристики всех фак торов почвообразования банк данных по эколого-гумусовым связям почв Тувы, в основе которого лежит не тип почв, а свойства педона.

Впервые выявлена слабая рефлекторность почв Тувы и установ лено, что анализ гумусовых профилей почв дает ценную информацию о влиянии склоновых процессов на изменение свойств почв.

Впервые показано, что на количественные показатели соотноше ния компонентов в гумусе почв и соотношения элементов в гумино вых кислотах в разных природных зонах Тувы оказывают влияние ло кальные особенности сочетания экологических условий, связанные с историей экосистем и склоновым экзогенезом.

Теоретическая значимость. Материалы и выводы работы будут способствовать решению теоретических вопросов почвоведения, свя занных с эволюцией почв и условий их формирования, специфично стью горного почвообразования, экологической обусловленностью почво- и гумусообразования, а также при создании теоретических ос нов прогнозирования изменений почв в меняющейся обстановке.

Практическая значимость. Материалы о составе гумуса и гу миновых кислот почв Тувы могут быть полезны при решении широ кого круга вопросов в почвоведении, палеопочвоведении, биологии, географии, экологии, сельском хозяйстве и природопользовании. По лученные данные могут применяться при экономической оценке тер ритории, используемой под пастбища, а также использоваться как элемент при мониторинге природной среды региона. Материалы и выводы диссертации могут использоваться как рецентная основа при реконструкции природной среды прошлого на территории Тувы и со предельных территориях, а также при чтении курсов лекций по эколо гии почв, природопользованию и химии почв.

Защищаемые положения.

1. Гумус почв Тувы имеет сходство с гумусом аналогичных почв экстраконтинентальных районов юга Сибири, но отличается от почв тех же типов Европейской части России, что проявляется в более высоких отношениях Сгк:Сфк в условиях гумидных ландшафтов и более низких – в условиях аридных ландшафтов.

2. Большинство почв Тувы характеризуется низкой рефлекторной способностью и не содержит ни в почвенном, ни в гумусовом профи ле четко выраженной информации о глобальном изменении природ ной среды в голоцене, однако в ряде случаев анализ гумусовых про филей позволяет выявить не проявляющуюся в морфологических при знаках полигенетичность почв, а также дает ценную информацию о влиянии склоновых процессов на изменение их свойств.

3. На количественные показатели соотношения компонентов в гумусе почв и соотношения элементов в гуминовых кислотах в раз ных природных зонах на территории Тувы оказывают влияние ло кальные особенности сочетания экологических условий протекания органо-минеральных реакций, связанных, в частности, с историей экосистем и склоновым экзогенезом.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубли ковано 10 работ, в том числе 1 в журнале из списка ВАК. Результаты исследований обсуждались на Международной конференции «Геоэко логические проблемы почвоведения и оценки земель (Томск, 2002), VIII Международном Убсунурском симпозиуме (Кызыл, 2004), IV До кучаевском съезде почвоведов (Новосибирск, 2004), Международной конференции «Биоразнообразие и сохранение генофонда флоры, фау ны и народонаселения Центрально-Азиатского региона» (Кызыл, 2007).

Структура работы. Диссертация изложена на 186 страницах, со стоит из введения, 7 глав, выводов и приложения, иллюстрирована рисунками и 17 таблицами, содержит список литературы из 179 на именований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Гумус почв Тувы (изученность вопроса) В главе дается анализ публикаций по составу гумуса почв Тувы.

Первые сведения о составе гумуса почв относятся к 50-м годам (Юр лова, 1958, 1959), когда было подчеркнуто, что специфика гумусооб разования на территории этого региона заключается в укороченности гумусового профиля, меньших запасах гумуса и высокой подвижности гумусовых веществ.

Анализ приведенных в главе данных по составу гумуса из лите ратурных источников показал, что они недостаточны для выявления основных закономерностей изменения гумуса современных почв на территории Тувы, и требуется получение статистически достоверных материалов с использованием единых методических подходов. Сведе ния, характеризующие состав и свойства гуминовых кислот (ГК), практически отсутствуют. Проблема влияния локальных условий на закономерности изменения гумуса почв, а также на особенности со става и структуры одного из продуктов органо-минеральных реакций – гуминовых кислот – не обсуждалась.

Глава 2. Экологические условия формирования гумуса почв на территории Тувы Территория Тувы находится в центре Азии и расположена на сты ке двух резко различных климатических областей в бассейне верхнего течения р. Енисей и правых притоков р.Тес-Хем (Носин, 1963). Грани цы Тувы на западе, севере и востоке проходят в основном по водораз дельным горным хребтам высотой в 2–3 тыс.м. над у. м. и лишь на юге – по приподнятым равнинам и предгорьям на высоте 800-1000 м.

Особенности климата Тувы определяются её континентальным положением, сложным рельефом, а также ориентацией и барьерной функцией хребтов (Ефимцев, 1957;

Агроклиматические ресурсы…, 1974). Для климата котловин характерны: наиболее резкая континен тальность, наименьшее количество осадков (до 200–300 мм), летние максимумы их выпадения, широкая амплитуда температур, преобла дание штилей и слабых ветров, небольшая мощность снежного покро ва, интенсивная инсоляция, жаркое лето. Климат среднегорного пояса – менее континентальный и более влажный, чем в котловинах. В зави симости от высоты и экспозиции склонов гор среднегодовое количест во осадков с летним максимумом (60–75%) колеблется от 200–300 до 400–500 мм. Климат высокогорий характеризуется продолжительной холодной зимой, коротким холодным летом, низкими тепловыми ре сурсами. Тувинская горная область находится полностью в пределах распространения многолетнемёрзлых грунтов.

На территории Тувы выделяется шесть типов высотной поясно сти: в высокогорном поясе преобладают каменистые, мохово лишайниковые, кустарниковые, кустарничковые, травянистые и дриа довые тундры;

в горно-таёжном – кедровые и лиственничные леса с хорошо развитым моховым покровом;

в подтаёжном – лиственничные, берёзовые и сосновые травянистые леса (Растительный покров…, 1985). В лесостепной пояс входят луговые степи, лиственничные и бе рёзовые леса, степные кустарники, остепнённые суходольные луга. В степном поясе доминируют мелкодерновинные настоящие степи и их антропогенные варианты, широко распространены овсецовые крупно дерновинные степи, а также полынно-змеевковые степи.

Сложность природных условий региона предопределила разнооб разие его почвенного покрова, вещественного состава и физико химических свойств почв, а также свойств почвенных продуктов орга но-минеральных взаимодействий – гумусовых веществ.

Природная специфика Тувы состоит в том, что на небольшой тер ритории существуют очень различные биоклиматические условия (от горных тундр до опустыненных степей), а также в резком перераспре делении тепла и влаги, и как следствие, растительности и почв, в связи с экспозицией отдельных элементов рельефа и большими перепадами абсолютных высот, на которые накладывают отпечаток местные осо бенности орографии, удаленность от океана, расположение по отно шению к ветрам и уклон конкретной местности.

Глава 3. Объекты и методы исследований Объектами исследований служили современные почвы межгорных кот ловин и окаймляющих их горных склонов Тувы. В основу работы положе ны материалы, сбор и лабораторная обработка которых проводились в период с 2003 по 2005 годы, а так же данные других исследователей (Юрлова, 1959, Носин, 1963, Смирнов, 1970, Юрченко, 1972, Орлов и др., 1996, Миронычева-Токарева и др., 2002, Курочкина и др., 2004, Кыргыс, 2004).

Систематический список рассматриваемых в настоящей работе почв сгруппирован в две категории (почвы котловин и горные почвы) и включает 26 типов и подтипов (номенклатура почв из литературных источников дается согласно интерпретации авторов).

Положение ключевых участков и отдельных разрезов на террито рии Тувы представлено на рис. 1.

Ус л о вны е об о зна ч ен ия П риро дн о-п о чвен ны е п ро ви нц ии (Н о с ин, 19 63 ) С е вер о-С а ян ск ая гор н ая п р ови нц ия т аеж но- ле сно й з о ны I Во ст Во с точ н ос аян ско - П ри хубсуг ул ь ск ая II оч ко тло в ин но -г о рная п р ови нц ия т аеж но -л е сной з о ны ны й га Тай Ю жн оалт айс ко- Ту в и нско- Х ан г айс ка я Са III га к ян котл ов ин но -г о рная п р ови нц ия с тепн ой з о ны р Ды а к - 2 42 Э рг К лю ч ев ы е у част ки 1 3 04 М ес тонахо жде ние п оч в ен ных р аз рез о в I То д ж и н ск а я (п о ли тер атурны м м ат ериа л ам ) 1 98 к о тл о в и н а 2 52 ян й Са иТурано с к Ую кс кая 2 83 н й би ва котлови на ы ад н у че уш 4 2 22 ру II За п Х ем ч т кс ки й Об ур и кс ки А ка де Ую К й м и ка 2 86 0 1 99 К ыз ы л II I 2 89 Ен ис ей Ад ар Ша Улуг -Хе мск а я к отл о ви н а 3 12 I ая ск -Та ш п ша ик на мч и а Х е тл о в 1 4 - О л ль ск 30 2 58 8 1 99 о ну В о ст к 2 92 9 ан. Т ан н у- О ла.Т ий Уб п Ца к о с ун у га н За тл 3 03 о в р ск а - 3 08 1 Н а го ин Мо Шиб ая р ье Са нг ет нг ун у ил -Т 23 ай ен га Рис. 1. Расположение ключевых участков (Кл. уч.) и индивидуальных почвенных разрезов (Р.) на территории Тувы. Цифры в скобках обозначают источник информации: 1– данные автора;

2 – О.В. Юрловой (1959);

3 – В.А.

Носина (1963);

4 – М.П. Смирнова (1970);

5 – Д.И. Юрченко (1972);

6 – Д.С.

Орлова и др. (1995);

7 – Г.Н. Курочкиной и др. (2004);

8 – Н.П. Миронычевой Токаревой и др. (2003);

9 – Ч.С. Кыргыс (2004)).

Объекты: 1 – Р.429 (4);

2 – Р.447 (4);

3 – Кл. уч. «Красный камень»:

Рр – 114-131(1);

4 – Кл. уч. «Уюк»: Рр.145-154 (1);

5 – Р.Д-56 (2);

6 – Р.Юр-1, Юр-2 (5);

7 – Кл. уч. «Кара-Холь»: Рр.56-58, 60-63 (1);

8 – Р.Н-104 (3);

9 – Кл.

уч. «Чагытай»: Р. 45 (1);

10 – Кл. уч. «Сосновый бор»: Рр-135, 05-15, 05-16, 05-18, 05-19, 05-21 (1);

11 – Кл. уч. «Хадын»: Р.144 (1);

12 – Р.Юр-12(5);

13 – Р.Юр 11(5);

14 – Кл. уч. «Хондергей»: Р-78-86(1);

15 – Р.К-6 (3);

16 – Р.Н- (3);

17 – Р.Ор-6 (6);

18 – Р.1/89 (7);

19 – Р.6/89 (7);

20 – Кл. уч. «Арысканныг»:

Р-133, 70–72, 31-36, 38, 132 (1), 13/89, 9/89, 25/89, 16/89, 20/89, (7), Ор-7, Ор 14(6);

21 – Р.26/89 (7);

22 – Р. Н-225 (3);

23 – Кл. уч. «Цугер-Эллис»: Рр. 10– 14(1), Р-8(8);

24 – Кл. уч. «Тере-Холь»: Рр.15-19, 21-24, 27–29 (1), 1К (9);

25 – Кл. уч. «Морен» Р.11(8);

26 – Р. Ор-4(6);

27 – Р.24/89(7);

28 – Кл. уч. «Барык»:

Р-160 (1);

29 – Кл. уч. «Целинный»: Р.170 (1);

30 – Кл. уч. «Элегест»: Рр. 1Э 8Э (1);

31 – Р.1М-03 (1).

В главе представлена краткая характеристика наиболее распро страненных типов почв Тувы. Морфологические описания и физико химические свойства объектов исследования приводятся в Приложении.

Характеристика условий формирования объектов исследования даётся в главе в виде таблицы, содержащей информацию об их при уроченности к природным зонам, провинциям и районам, о местопо ложении в котловинах Тувы (борт, днище), сведения о привязке, рель ефе, экспозиции склона, высотных отметках, почвообразующей поро де, а также типе и подтипе почв.

Отбор образцов проводился сплошной колонкой, подробно, по слойно, каждые 5–10 см (или менее) в пределах морфологически вы деляемых горизонтов. Такое опробывание почв позволяет использо вать гумусовые профили для расшифровки условий и стадийности их формирования (Дергачева, 1984, 1997;

Каллас, 1998, 2004).

Состав гумуса определялся по методике В.В. Пономарёвой и Т.А.

Плотниковой (1968). Препараты гуминовых кислот выделялись по общепринятой схеме (Орлов, Гришина, 1981) с модификацией в звене очистки (Дергачева и др., 2002). Элементный состав анализировался по Преглю и дублировался на автоматическом анализаторе Karla Erbe в НИОХ СО РАН под руководством д.х.н. В.П. Фадеевой.

В работе при оценке климатических параметров использовались данные метеостанций (Справочник по климату…, 1973, Агроклимати ческие ресурсы…, 1974) и опубликованные материалы по климату Тувы (Антонов, 1954, Ефимцев, 1957, Бахтин, 1968, Мальцев, 1972, Курбатская и др., 1999, Андрейчик и др., 2003). Для каждого объекта рассчитывались климатические показатели их формирования на осно ве уравнений регрессии, выведенных при установлении связей между показателями климата и высотой местности (Дергачева, Рябова, Он дар, 2005) с учетом критериев, предложенных в перечисленных выше работах. Все расчетные данные использованы при оценке основных закономерностей изменения гумуса современных почв на территории Тувы в связи с экологическими условиями их формирования.

Математическая обработка экспериментальных материалов осно вывалась на рекомендациях Е.А. Дмитриева (1995). Применялись так же методы прикладной статистики с использованием пакета Statistica.

Построение гумусовых профилей почв было проведено с использова нием компьютерной программы Origin Graph и интерпретировано, со гласно правилам, разработанным М.И. Дергачевой (Дергачева, 1984;

1997;

Дергачева и др., 2000) и Е.В. Каллас (1998, 2004).

Глава 4. Состав гумуса почв Тувы.

Изучен состав гумуса широкого спектра почв, распространенных во всех выделенных природно-почвенных провинциях и сформиро ванных в разных экологических условиях. Среднестатистические ха рактеристики получены для основных, наиболее распространенных типов (и подтипов) почв Тувы, остальные почвы характеризуются по индивидуальным разрезам.

В главе приводятся и обсуждаются материалы по составу гумуса изученных почв, которые совместно с литературными данными, пред ставленными в гл. 1, подвергались статистической обработке. Средне статистические величины содержания основных групп гумуса и их со отношения представлены в табл. 1.

Анализ материалов показал, что статистически усредненные дан ные содержания Собщ, относительного содержания гуминовых кислот (ГК) и фульвокислот (ФК), а также их соотношения для различных ти пов почв территории Тувы вполне согласуются с закономерностями изменений этих показателей в почвах других горных территорий экст раконтинентальных районов юга Сибири (Рябова, 2005;

Дергачева, Ря бова, Ондар, 2005;

Дергачева и др. 2007;

и др.). В качестве примера приводим сравнение величины Сгк:Сфк для некоторых одноименных почв Забайкалья (Рябова, 2005), Юго-Восточного Горного Алтая (Дер гачева, 2006) и Тувы (рис. 2).

ЕТР Забайкалье Ю-В Горный Алтай Тува е п ашт ые ые ые ты е е ны ные е мн ы ю й Че ыкн уры ы вы ны в нн ов ка жн но еж ро ен ан еб та нд Та ов ус ш ту Те зе м уп ес о К о ол рн о-л об о рн рн Го ем Че рн ры Го оз Бу Рис. 2. Величина Сгк:Сфк в почвах Европейской территории России (Ор лов и др., 1996), Забайкалья (Рябова, 2005), Юго-Восточного Горного Алтая (Дергачева, 2006) и Тувы (данные автора) В то же время сравнение полученных нами данных по составу гу муса почв Тувы с материалами для Европейской территории России (ЕТР) (Орлов и др., 1996, с.36), показало, что почвы аридного педо косма ЕТР отличаются более высокими величинами Сгк:Сфк (рис.2).

Только в бурых полупустынных почвах состав гумуса оказался бли зок. Почвы гумидного педокосма, в частности, почвы тундровых и та ежных условий формирования, в Туве имеют более высокие величины Сгк:Сфк, чем почвы ЕТР (рис.2). Полученные материалы позволяют также отметить более высокое содержание растворимых компонентов гумуса и повышенное содержание фр.3 в большинстве почв Тувы.

Глава 5. Гумусовые профили почв Тувы Состав гумуса разных типов почв Тувы дает представление о раз нообразии современных процессов гумусо- и почвообразования на ее территории, но не позволяет оценить их изменчивость в процессе формирования почвенного профиля, который, формируясь длительное время, испытывает влияние меняющихся экологических условий и от ражает эти изменения в своих признаках (Дергачева, 1984). Свиде тельства длительных изменений глобального масштаба присутствуют в почвенном профиле в виде выделяемых даже морфологически от дельных (реликтовых) признаков. Но часто такие признаки в почвах отсутствуют. Это может быть обусловлено или недостаточной про должительностью периода формирования признака, которая по протя женности меньше его характерного времени, или слабой рефлекторно стью литогенной матрицы почв, которая не может сохранить инфор мацию о природной среде своего формирования. При морфологиче ском описании всего массива почв только примерно в 5% случаев на ми было выделено очень слабо выраженное присутствие реликтовых гумусовых горизонтов. В литературе нет сведений о том, что на терри тории Тувы есть почвы со вторыми гумусовыми горизонтами. Вопрос о полигенетичности почв Тувы до сих пор не обсуждался. Причины отсутствия в почвах реликтовых признаков также не рассматривались.

В главе приводятся и обсуждаются материалы, характеризующие гумусовые профили 32 почв разных условий формирования.

Гумусовые профили одних почв характеризуются тем, что в них слабо отражается или совсем не отражается изменение условий в пе риод формирования почвенного профиля (рис. 3). Таких почв в Туве большинство. Они слаборефлекторны по отношению к природной среде и часто не могут сохранить те признаки, которые возникли в от вет на ее изменение.

Таблица 1. Среднестатистические показатели состава гумуса верхнего (0-10 см) слоя почв Тувы Сумма Сгк:Сфк Объем Сгк Сумма Сфк Почвы Собщ, % выборки % от Собщ 12 5,30±0,25 24,6±0,51 32,7±0,57 0,77±0, Горно-тундровые Горно-таежные 25 3,75±0,11 24,5±0,99 30,7±0,33 0,87±0, Горные дерновые-оподзоленные 4 1,45±0,85 22,40±1,13 34,30±1,52 0,65±0, Горно-луговые черноземовидные 16 9,45±1,06 32,9±1,55 25,5±1,34 1,32±0, Горно-каштановые 26 1,87±0,08 27,1±10,37 27,9±0,30 1,01±0, Скрытоподзолистые почвы на эоло 13 1,63±0,08 21,8±0,67 30,4±0,66 0,73±0, вых песках Чернозем южный 13 2,50±0,14 30,85±0,29 36,61±1,99 0,87±0, Чернозем обыкновенный 9 3,72±0,24 34,6±0,81 31,7±0,74 1,20±0, Темно-каштановые 11 1,72±0,10 30,9±1,10 27,5±1,82 1,15±0, Каштановые 25 0,91±0,03 22,2±1,44 29,9±1,71 0,75±0, Бурые полупустынные 15 1,12±0,26 13,6±1,19 20,0±1,38 0,63±0, Обнаруживаются колебания отдельных характеристик гумуса по профилю, которые свидетельствуют об изменении условий в процессе их формирования, но они имеют слабую выраженность. Эти почвы имеют, как правило, легкий гранулометрический состав, невысокий процент ила и подвержены процессам дефляции, т.к. находятся на территориях выдувания.

А Б В Г Рис.3 Гумусовые профили каштановых почв, вскрытых разрезами: А – 10, (ключевой участок «Цугер-Эллис»);

Б – 19 (ключевой участок «Тере-Холь»), В – 144 (ключевой участок «Хадын»), Г – 145 (ключевой участок «Уюк»).

Условные обозначения: а – содержание органического углерода, % к почве;

Содержание углерода групп и фракций гумусовых веществ, % к об щему углероду: б – гуминовые кислоты (ГК), в – фульвокислоты (ФК), г – негидролизуемые формы гумуса, д – ГК фракции 1, е – ГК фракции 2, ж –ГК фракции 3, з – ФК фракции 1а, и – Сгк:Сфк.

Гумусовые профили других почв, не имеющих морфологически выделяемых реликтовых признаков, связанных с продуктами органо минеральных реакций, содержат внутри горизонтов свидетельства из менений климата в виде существенных колебаний характеристик, приводящих к возможности выделения других гумусово аккумулятивных горизонтов, кроме современного (рис. 4). Так, почва, вскрытая разрезом 135 (рис. 4А), представляющая самый южный мас сив сосновых лесов в Северной Азии, имеет неоднородный гумусовый профиль. В нем на глубине 30-49 и 54-76 см выделяются горизонты с относительно повышенным содержанием ГК Эти горизонты отлича ются по составу гумуса от современного, который характеризуется повышенной долей бурых ГК, очень низкой долей гуматов кальция и высокой долей ГК фр.3, что характерно для почв лесных условий формирования длительномерзлотных территорий (Феденева, 2004).

Реликтовые горизонты отличаются повышенной долей ГК, практиче ски отсутствием бурых их форм (фр.1), существенным преобладанием гуматов кальция, повышенной растворимостью гумуса и высокой до лей ГК фр.3, что характерно для почв сухих криоаридных степей (Волковинцер, 1978, Гончарова, Владыченский, 2001), а также отно сительно повышенной величиной Сгк:Сфк. Присутствие бурых ГК в со ставе гумуса только в верхней части профиля, увеличение с глубиной фульвокислот, а также повышенная доля негидролизуемых форм гу муса характерны для почв лесных условий формирования (Дергачева, 1984). Вполне вероятно, что почвы территории Балгазынского сосно вого массива прошли несколько стадий развития, первая и вторая (нижние) из которых соответствовали степной, а современная – лес ной стадии развития. По-видимому, эта территория на протяжении длительного времени испытывала этапы наступления леса на степь, что зафиксировано в характеристиках гумусовых профилей. Такой вывод, сделанный на основе анализа гумусового профиля почвы, под тверждается еще и тем, что в напочвенном покрове сосняков широко представлены степные травы (лапчатка бесстебельная, осока стопо видная, вероника седая, ковыль, кровохлебка и др.), а также тем, что показатель Н/С гуминовых кислот, который является надежным при знаком, отражающим ландшафтные условия (Дергачева, 2005), во втором гумусовом горизонте (30-49 см) составляет 0,78–0,80, тогда как в современном гумусовом горизонте – 0,99-1,01 (степь и лес соот ветственно, см. табл. 3) А Б В 21012 3020 10 0 10 20 30 30 20 10 0 10 20 30 30 20 10 0 10 20 30 10 0 10 20 10 0 10 20 10 0 10 10 0 10 Рис. 4. Гумусовые профили почв, вскрытых разрезами: А –135 (ключевой участок «Сосновый бор»);

Б –132 (ключевой участок «Арысканныг»), В – (ключевой участок «Уюк»);

Г –13-90 (Алас Ынах, остепненный пояс, Якутия, Оконешникова, 1994);

. Условные обозначения см. рис. 3.

Гумусовый профиль бурой полупустынной почвы (р.132) очень четко, как в предыдущем случае, и более определенно, чем в случаях, представленных на рис. 3, свидетельствует о ее полигенетичности:

кроме современного в профиле на глубине 28-43 см выделяется вто рой максимум содержания Собщ., гуминовых кислот и соответственно повышение величины Сгк:Сфк. (рис. 4Б). Сочетание всех характеристик гумусового профиля позволяет предполагать, что условия формирова ния горизонтов относительного гумусонакопления были близки и не выходили за рамки полупустынных.

Анализ гумусового профиля темно-каштановой почвы (рис.4В) выявил небольшие колебания в содержании ГК и их фракций, ФК и ФК фр. 1а, на фоне более существенных изменений интегрального по казателя гумусообразования – Сгк:Сфк Это может свидетельствовать о полифазности почв (Каллас, 2004).

Влияние склоновых процессов на характеристики гумусовых профилей почв рассмотрены нами на примере сложной катены степ ного участка с горно-каштановыми почвами (разрезы 78-85, рис. 5А) и смежных склонов с горно-таежными дерновыми почвами (разрезы 114, 119, 120,123,126, рис.5Б).

78 85 С-В Ю-З А 78 - номер разреза С-З Ю-В Б 114 - номера разрезов Рис. 5. Расположение разрезов на сложной катене ключевого участка: А – «Хондергей»;

Б – «Красный камень» Анализ гумусовых профилей этих почв показал, что их характе ристики зависят как от экспозиции склона, на котором почва сформи рована, так и от положения почв по катене, хотя в целом тип гумусо вого профиля горно-каштановых почв соответствует особенностям почв степного ряда, а горно-таежные дерновые имеют ряд типовых признаков гумуса, отвечающих лесным условиям функционирования (Дергачева, 1984). Гумусовые профили указывают на наличие переот ложения почв по склону, о чем свидетельствуют имеющие место не однородность характеристик отдельных горизонтов и(или) чередова ние свойств из-за переслаивания. В наибольшей степени это проявля ется в АК позиции катены. Эта неоднородность выявляется только по характеристикам гумусового профиля, тогда как морфологически ко лебания в гумусированности аккумулятивной толщи или других гори зонтов не выявляется и горизонты кажутся морфологически однород ными. Наличие склоновых процессов проявляется также в изменении характеристик гумусовых профилей, согласно положению почв в ка тене. Распределение основных компонентов и их фракций по профи лю почв разной приуроченности к позициям катены существенно раз личается. Так, почвы позиции Эль ключевого участка «Хондергей» отличаются типичным для каштановых почв убывающим характером изменения с глубиной ГК в целом и бурой их фракции и противопо ложным – возрастающим – черных ГК, увеличением количества сво бодных и наиболее подвижных ФК (фр. 1а) к низу профиля, а также максимальной долей гуминов в верхней части профиля. Гумусовый профиль почв Транс–позиции характеризуется колеблющейся долей ФК и подвижных их форм, всех фракций ГК, а также сменой с глуби ной гуматно-фульватного типа гумуса на фульватный. Почвы позиций АК отличает существенная фульватизация гумуса (отношение Сгк:Сфк меньше 1,0 во всех горизонтах профиля), а также перераспределением по профилю основных фракций гумусовых веществ.

Сравнительный анализ гумусовых профилей ключевого участка «Красный камень» показывает, что юго-восточные склоны были, ско рее всего, в прошлом остепнены, о чем говорит высокая доля среди ГК гуматов Са, преобладание этого компонента гумуса в ряде гори зонтов, и невысокая доля негидролизуемых форм гумуса в почве по зиции Эль (рис.6). Судя по неоднородности гумусового профиля раз реза 120 (АК позиция, рис. 6В) вначале (при формировании нижней части профиля) эта почва испытывала влияние сноса со склона юго восточной экспозиции, который был остепнен, а затем после облесе ния снос мелкозема был менее интенсивный и, скорее всего, с обоих склонов, поскольку верхняя часть профиля этой почвы в отличие от нижней содержит небольшой процент ГК, связанных с кальцием.

Влияние современных лесных условий проявляется во всех поч вах, прежде всего, увеличением к низу профилей количества свобод ных подвижных ФК фр. 1а. Гумусовые профили почв северо-западных склонов отличаются очень низким содержанием ГК фр.2 (рис. 6Г). В целом, можно отметить увеличение вниз по склону доли негидроли зуемых форм гумуса, повышенное содержание бурых ГК в позиции АК, внутрипрофильное перераспределение ГК, связанных с Са, с глинными минералами почв (фр. 3), количество которых увеличивает ся от Эль до АК позиции, а также изменение положения внутри про филя толщ с относительно повышенной гуматностью гумуса (рис. 6).

Возможность прохождения почвами данной территории стадии степного почвообразования подтверждается наличием и в настоящее время вокруг нее локальных степных участков.

Сравнение гумусовых профилей почв Тувы и других регионов России, материалы изучения которых имеются в многочисленных публикациях (Дергачева, 1984, 1990, 1997, 2005;

Оконешникова, 1994;

Дергачева, Оконешникова, 1995;

Каллас, Соловьева, 1997;

Каллас, Глотова, 2003 а,б;

Каллас, 1998, 2004;

Дергачева, Калласс, 2004;

Кал лас, Дергачева, 2007;

и др.), показало, что почвы аласов Якутии (см.

рис. 4 Г), озерных котловин Хакассии, сложного генезиса Горного Ал тая, Западной Сибири и других регионов имеют более четкие свиде тельства о стадиях развития под влиянием смены условий формирова ния, чем почвы Тувы, даже те из них, в которых присутствуют при знаки неоднородности свойств почвенной толщи (см. рис. 4Г).

Подводя итог характеристикам гумусовых профилей почв Тувы, можно отметить, что в них редко сохраняются свидетельства глобаль ных изменений климата в отличие от почв других регионов России, что говорит о слабой их рефлекторности. В то же время, их изучение позволило выявить ряд почв, содержащих информацию о былых ста диях почвообразования или о колебаниях экологических условий их формирования и получить первые данные о полигенетичности почв, несмотря на то, что в большинстве из них свидетельства об особенно стях развития в прошлом не проявляются в морфогенетических при знаках. Сравнение характеристик гумусовых профилей почв, распо ложенных на разных позициях катены, позволило выявить влияние склоновых процессов на свойства почв.

А Б В Г Рис. 6. Гумусовые профили почв горно-таежных дерновых почв ключевого участка «Красный камень» юго-западного склона: А – позиции Эль;

Б – по зиции Транс;

В – позиции АК;

Г – северо-восточного склона, позиции Транс.

Обозначения см. рис. 3.

Глава 6. Гуминовые кислоты современных почв Тувы Данных о гуминовых кислотах (ГК) современных почв Тувы в литера туре практически нет.

В главе обсуждаются материалы изучения элементного состава (ЭС) гуминовых кислот современных почв, сформированных в разных природных условиях Тувы (от тундры до степи и полупустыни в пре делах изученных межгорных котловин и их бортов). Полный элемент ный состав определен для наиболее распространенных типов почв (табл. 2). Кроме того, определен показатель Н/С для большинства ГК изученных почв Тувы (табл. 3). Его получение возможно без выпол нения полного элементного анализа ГК, в том числе определения их зольности, а использование для его определения элементного анализа тора требует навесок менее 1 мг, что позволило нам получить данные даже в тех случаях, когда содержание ГК было невысоким.

Полученный массив данных по элементному составу ГК четко делится на две части: относящихся к почвам высокогорных и лесных условий формирования и к почвам степных условий формирования (табл.2).

Табл. 2. Элементный состав гуминовых кислот гор. А почв Тувы разных условий формирования Разрез C H N O H/C O/C C/N Горно-тундровая почва, ключевой участок Арысканныг 133 33,1 47,5 1,6 17,8 1,43 0,58 20, Бурая горно-лесная, ключевой участок Элегест 5Э 35,8 40,6 1,9 21,7 1,14 0,60 18, Горно-таежные дерновые почвы, участок Красные камни 120 37,4 39,2 1,3 22,1 1,05 0,59 28, 119 38,7 41,3 1,2 18,8 1,07 0,49 31, Каштановая почва, ключевой участок Хадын 144 39,9 37,9 2,2 20,0 0,95 0,50 18, Каштановая почва, ключевой участок Цугер-Эллис 10 35,3 43,3 2,2 19,2 1,23 0,54 16, Каштановая почва, ключевой участок Тере-Холь 19 35,8 41,0 2,4 20,8 1,14 0,58 14, Горно-каштановая почва, ключевой участок Хондергей 79 38,1 40,0 2,4 19,5 1,05 0,51 15, Эти две группы различаются наиболее четко по содержанию азо та и С/N, а также по соотношению О/С, величина которого составляет более 0,58 в почвах первой группы и менее 0,58 – второй (табл. 2).

При этом ГК каждой из изученных почв присущи свои особенности: в тундровых почвах они имеют в составе самые высокие доли водорода, самые низкие доли углерода и соответственно самые высокие величи ны Н/С;

в горно-таежных дерновых – самую низкую насыщенность азотом, относительно высокую обуглероженность (выше только ГК каштановой почвы участка Хадын) и относительно низкие для почв лесных условий формирования величины H/C (1,05-1,07), которые близки к таковым горно-каштановых почв ключевого участка Хондер гей;

в бурых лесных – более высокую обуглероженность, чем тундро вых и менее – чем горно-таежных дерновых, и величину Н/С, свой ственную ГК почв лесных ландшафтов.

В группе ГК почв степных условий формирования (табл. 2) выяв ляются различия между почвами одного типа (каштановых), но сфор мированными в пределах Убсу-Нурской (разрезы 10 и 19) и Цен трально-Тувинской (разрезы 144 и 79) котловин. Первые имеют более низкую обуглероженность, близкое или не очень повышенное содер жание водорода, а также отношения Н/С, не характерные для степных почв других регионов России (Орлов, 1990;

Дергачева и др., 2002;

и др.). ГК каштановых почв ключевого участка Цугер-Эллис (разрез 10) имеет Н/С выше 1,0, что не характерно для однотипных почв других районов более теплых фаций России, чем Тува. Так, ГК каштановых почв Западной Сибири имеют отношение Н/С – 0,57 (Тихова, 2003), а юго-восточного региона Горного Алтая– 0,65-0,68 (Гончарова, 2001).

Только каштановые почвы Забайкалья отличаются повышенными аб солютными величинами этого отношения – 0,99-1,20 (Цыбикова, 2004). В целом, для сухостепных почв ЕТР и Западной Сибири харак терны величины Н/С, лежащие в пределах 0,60-0,75 (Дергачева, 2006).

В отличие от них каштановые почвы более теплой и более ув лажненной Центрально-Тувинской котловины характеризуются по вышенным содержанием углерода в ГК и самым низким из изученных нами почв – водорода. Отношение Н/С – меньше 1,0. Такие величины в условиях Европейской равнины характерны для почв умеренно засушливой, а не сухой степи (Васильева, 2004), как в нашем случае.

Средние значения для горизонта А черноземов южных и каштановых почв ЕТР соответственно составляют 0,70-0,80 и 0,60-0,70 (Дергачева, 1988, 2006, 2008;

Дергачева, Васильева, 2003;

Васильева,2004). По данным В.Д. Тиховой (2003) Н/С ГК черноземов южных Западной Сибири характеризуются величиной 0,69, а С/N составляет 18 – 22.

Таблица 3. Соотношение Н/С и С/N в гуминовых кислотах почв Тувы Разрез Глубина, Н/С С/N Разрез Глубина, Н/С С/N см см Ключевой участок «Цугер-Эллис» Ключевой участок «Элегест» 10 2-6 1,23 16,05 Р 1Э 5-10 1,28 16, 6-12 1,17 15,87 Р 2Э 5-7 1,31 16, 12-18 1,15 14,67 Р 4Э 10-12 1,16 21, 18-26 1,11 Не опр. Р 5Э 5-10 1,14 18, Ключевой участок «Тере-Холь» Ключевой участок «Хадын» 19 0-2 1,15 17,95 144 0-2 0,89 19, 2-7 1,14 14,92 6-12 0,95 18, 7-12 1,11 14,15 Ключевой участок «Хондергей» 12-20 1,00 Не опр. 79 0-5 1,17 20, 24 1-4 1,14 18,91 5-15 1,05 15, 4-7 1,12 21,84 78 0-5 1,17 20, 7-13 1,00 19,24 5-12 1,02 18, 13-19 0,97 18,52 12-18 0,97 24, 19-25 0,96 Не опр. 80 0-6 1,04 23, Ключевой участок «Арысканныг» 6-13 0,94 19, 132 0-10 1,07 17,0 13-20 0,95 17, 10-20 1,14 Не опр. 85 1-4 0,87 Не опр.

72 0-5 1,09 17,28 4-6 0,94 Не опр.

5-10 1,15 16,67 Ключевой участок «Кара-Холь» 10-15 1,10 16,35 60 0-5 0,78 10, 70 0-6 1,26 17,94 5-6 0,87 12, 6-12 1,25 17,46 6-10 1,02 10, 12-18 1,45 16,40 Ключевой участок «Красный камень» 18-25 1,50 16,87 114 0-4 1,00 28, 71 0-10 1,42 30,64 4-10 0,97 28, 10-16 1,22 21,31 10-18 1,01 29, 133 0-6 1,53 21,79 119 0-5 1,07 36, 6-15 1,44 20,47 5-11 1,04 42, 15-20 1,43 Не опр. 11-19 1,07 31, Ключевой участок «Чагытай» 120 0-8 1,18 27, 45 0-5 1,04 18,40 8-13 1,05 28, 5-10 0,80 25,02 13-18 1,12 32, Ключевой участок «Сосновый бор» Ключевой участок «Уюк» 135 0-7 0,99 22,47 160 0-5 0,98 Не опр.

7-14 0,83 22,29 5-10 0,98 27, 14-20 0,84 26,21 10-20 0,92 Не опр.

20-30 0,82 Не опр. 20-30 0,84 Не опр.

30-39 0,80 Не опр. 150 3-8 0,98 24, 39-46 0,78 Не опр. 8-13 0,96 Не опр.

05-21 1-5 1,01 Не опр. 13-17 0,91 Не опр.

О.А. Некрасова (2003) отмечает, что изменение величины Н/C в почвах Южного Урала происходит от 0,7 в черноземах сухой степи до 0,8-0,9 – в черноземах умеренно-засушливой степи.

Таким образом, ГК степных почв Тувы имеют более высокие аб солютные величины отношения Н/С, чем однотипные почвы других регионов России, исключая аналогичный по климату регион – Забайкалье.

Гуминовые кислоты почв лесных условий формирования (ключе вые участки «Красный камень», «Элегест», «Сосновый бор», «Ары сканныг») характеризуются, наоборот, более низкими абсолютными величинами Н/С, чем аналогичные почвы других районов России (Дергачева, 2006, 2008).

В целом, приведенные данные свидетельствуют, что почвы раз ных условий формирования различаются по ЭС ГК, а величина Н/С выше по абсолютным значениям, чем в почвах аналогичных условий формирования других регионов России. На примере горно каштановых почв ключевых участков «Хондергей» и «Красный ка мень» показано (табл. 3), что соотношение Н и С вниз по катене мо жет сужаться, как в первом случае, а может и расширяться (как во втором). Это зависит от свойств и условий переотложения почв.

Глава 7. Эколого-гумусовые связи в условиях Тувы В настоящее время все большее развитие получают проблемы, лежащих в рамках нового самостоятельного раздела теоретического почвоведения – экологии почв (Соколов, 2004). Среди вопросов, пред ставляющих интерес, выделяются те, которые связаны с выявлением взаимосвязи между экологическими условиями формирования и свой ствами почв, в том числе эколого-гумусовые связи.

При установлении эколого-гумусовых связей необходимо иметь статистически значимые массивы данных по составу гумуса почв, с одной стороны, и количественные характеристики экологических ус ловий формирования, в том числе количественные параметры клима та, для любого изучаемого объекта, с другой.

Вначале нами были установлены зависимости разных климатиче ских показателей от высоты местности в целом для Тувы (Дергачева, Рябова, Ондар, 2005), основываясь только на данных метеостанций (Справочник…, 1973;

Агроклиматические ресурсы…, 1974). Это по зволило рассчитать в первом приближении климатические условия функционирования каждой изученной почвы, вскрытой индивидуаль ным разрезом. Расчеты, проведенные только по данным метеостанций не учитывали очень важные факторы, влияющие на климатические показатели конкретных почв: экспозицию склонов, положение района по отношению к поверхности территории Тувы (котловина, горный шлейф или горный склон). И что очень важно, как показано в ряде ра бот (Бахтин, 1968, Мальцев, 1972, и др.), в разных котловинах с окаймляющими их горами закономерности изменения климата с вы сотой могут различаться. Так, общее количество осадков увеличивает ся с запада на восток, а плювиометрический градиент существенно различается в разных котловинах. Например, плювиометрический градиент для Хемчикской котловины оценивается как 20 мм на 100 м, в Центральных районах Тувы (Шагонарской котловине) он составляет всего 25 мм на 100 м, в восточных районах Улуг-Хемской котловины – 20 мм на 100 м, на восточных бортах этой котловины он достигает 40 мм на 100 м (Мальцев, 1972). Изменение среднегодовой температу ры воздуха также неодинаково в разных частях территории Тувы: в большинстве районов она с высотой местности уменьшается на 0,2°С на каждые 100 м, тогда как в западных районах этого региона до вы соты 1000 м – увеличивается на 0,3°С на каждые 100м (Бахтин, 1968).

Кроме того, в ряде перечисленных работ имелись дополнительные данные по осадкам. Учитывая эти обстоятельства и воспользовавшись полученными нами расчетными материалами для каждого изученного объекта, а также материалами и обобщениями из научных статей, по священных климату конкретных территорий или закономерностям его изменения в горных условиях Тувы (Антонов, 1954, Ефимцев, 1957, Бахтин, 1968, Мальцев, 1972, Курбатская и др., 1999, Андрейчик и др., 2003) были, прежде всего, выведены уравнения регрессии, отражаю щие связь среднегодовых температур, среднегодовых осадков и сум мы активных температур больше 10°С с высотой местности для каж дой из котловин.

Количественные зависимости климатических показателей Тувы от высоты местности над у.м. для котловин и окаймляющих горных хребтов имели следующий вид (в качестве примера приводим расчеты для двух котловин).

Для Тоджинской котловины:

среднегодовая Т°С воздуха=2,90930,00027·Н, (r=0,94) среднегодовое количество осадков=138,0921+0,2411·Н, (r=0,92) сумма активных температур 10°С=2585,24161,6988·Н, (r=0,96) Для Турано-Уюкской котловины:

среднегодовая Т°С воздуха=3,51850,0018·Н, (r=0,98) среднегодовое количество осадков=44,5399+0,2876·Н, (r=0,98) сумма активных температур10°С=2348,59330,9054·Н, (r=0,97) Проверка правильности выведенных уравнений регрессии была проведена путем расчетов среднегодового количества осадков на при мере Хемчикской, Турано-Уюкской и Тоджинской котловин. По дан ным метеостанции Чадан, высота расположения которой над уровнем моря равна 773 м, среднегодовое количество осадков составляет мм, расчетным путем – 253 мм, метеостанции Туран (h=862 м) эти цифры составляют соответственно: 286 и 292 мм, а метеостанции То ора-Хем (h=900 м) – 340 мм и 355 мм.

Нами на основании имеющихся в литературе материалов, заим ствованных из перечисленных выше источников, были выведены ко эффициенты, вводящие поправку на экспозицию склона и расположе ние по отношению к ветрам. Различие по осадкам между склонами за падной и восточной экспозиции составило 1,381,50 в зависимости от положения склона по направлению ветров. Для высоты 1000 м рас четным путем получен коэффициент 1,4. В то же время различие в ко личестве осадков между наветренной и подветренной сторонами склона одной и той же экспозиции составила для западной части Ту винской котловины 1,18, для восточной – 1,28. Введение поправок в расчеты климатических показателей по предложенным формулам по высило точность определения климатических параметров для условий формирования каждой из изучаемых почв.

Рассчитанные нами количественные характеристики климатиче ских условий для каждого индивидуального объекта были введены в базу данных и на ее основе были рассчитаны зависимости средних по казателей Сгк:Сфк от климатических характеристик: среднегодовой температуры воздуха суммы активных температур больше 10°С и среднегодового количества осадков для почв горных и равнинных ус ловий (межгорных котловин). На основе этих данных рассчитаны эко логические диапазоны для изученного ряда почв для основных клима тических характеристик. В качестве примера приводим диапазоны среднегодовых осадков, соответствующие определенным пределам колебаний величины Сгк:Сфк (рис. 7).

Количественные показатели эколого-гумусовых связей для почв Тувы разных условий формирования могут использоваться как ре центная основа при палеореконструк циях природной среды и палео экологических условий обитания древнего человека для этой и близ ких по природным обстановкам территорий континентальных районов Евразии.

Осадки, мм С гк:С фк 1 2 3 4 5 6 Рис. 7. Диапазоны осадков существования изученных почв с опреде ленными пределами Сгк:Сфк: 1–0,4-0,6;

2–0,6-0,8;

3–0,8-1,0;

4–1,0-1,2;

5–1,2-1,4;

6–1,4-1,6;

7–1,6-1, Выводы 1. Показана специфичность системы гумусовых веществ почв Ту вы на разных уровнях ее организации: содержания и соотношения компонентов, гумусового профиля и соотношения основных элемен тов в составе гуминовых кислот.

2. Состав гумуса почв Тувы, формирующихся в резко различаю щихся условиях – от горной тундры до остепненных полупустынных ландшафтов – имеет сходство с гумусом аналогичных почв экстракон тинентальных районов юга Сибири, но отличается от тех же типов почв Европейской части России, что проявляется в более высоких от ношениях Сгк:Сфк в почвах гумидных ландшафтов и более низких – в почвах аридных ландшафтов.

3. Впервые получены характеристики элементного состава гуми новых кислот почв Тувы разных условий формирования и показано, что его специфика состоит в более высоких абсолютных значениях Н/С для ГК почв степных условий формирования и более низких – тундровых и лесных, по сравнению с аналогичными почвами других регионов России, за исключением экстраконтинентальных районов юга Сибири.

4. Специфичность гумуса почв Тувы, обусловленная локальными причинами, проявляется: в высоком содержании гумусовых кислот, выделяемых только после предварительного декальцирования почв (фр. 2) и узких соотношениях Н/С в горно-таежных дерновых почвах восточных районов Тувы;

обусловленных прохождением почвами степной стадии, в резко отличающихся параметрах гумуса и гумино вых кислот каштановых почв юга Тувы от почв остальной территории, а также высоких отношениях Сгк:Сфк и узкого соотношения Н/С в гор но-луговых почвах западных районов;

все эти характеристики не ха рактерны для почв аналогичных ландшафтных условий других рай онов Тувы.

5. Изучение гумусовых профилей почв Тувы и сравнение их с та ковыми других регионов России позволило выявить слабую рефлек торность большинства изученных почв;

в ряде случаев их анализ по зволил установить полигенетичность и(или) полифазность отдельных почв, которая не проявлялась в морфологических признаках, а также получить информацию, отражающую историю развития территории и влияние склоновых процессов на изменение свойств почв.

6. Особенности гумусовых профилей почв Балгазынского сосно вого массива – самых южных сосняков Северной Азии позволили вы явить наличие вторых гумусовых горизонтов, не проявляющихся в морфологическом облике почв, и предположить, что в настоящее вре мя на данной территории лес наступает на степь. Признаки степного почвообразования, предшествующего современной стадии развития сосняков, четко прослеживаются в гумусовых профилях этих почв и подтверждаются изменением величины Н/С внутри профиля.

7. Выведенные уравнения регрессии для связей климат – высота местности над уровнем моря с учетом экспозиции склонов и положе ния почв по отношению к ветрам, позволили рассчитать основные по казатели климата для каждого изучаемого объекта, независимо от его расположения относительно метеостанций, и выявить экологические диапазоны существования изученных почв с определенными предела ми соотношения компонентов в системе гумусовых веществ.

8. Количественные показатели эколого-гумусовых связей для почв разных условий формирования Тувы могут использоваться как рецентная основа при палеореконструкциях природной среды и па леоэкологических условий обитания древнего человека для этой и близких по природным обстановкам территорий континентальных районов Евразии.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Ондар Е.Э., Афанасьева (Рябова) Н.Н. Состав гумуса степных почв Тувы // Вестник ТГУ, 2003. – №3. – С.280–281.

2. Гончарова Н.В., Некрасова О.А., Ондар Е.Э., Афанасьева (Ря бова) Н.Н., Васильева Д.И., Никерова Т.В., Свалова А.В. Связи гумус – природная среда современных почв как основа реконструкции эко логических условий обитания древнего человека// Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Почвы национальное достояние России. – Новосибирск, 2004. – Книга 1. – С. 175–176.

3. Ондар Е.Э., Афанасьева (Рябова) Н.Н. Влияние экологических условий на состав гумуса почв Тувы // Материалы IV съезда Докуча евского общества почвоведов. Почвы национальное достояние России.

– Новосибирск, 2004. – Книга 2. – С.305–306.

4. Дергачёва М.И., Ондар Е.Э., Фёдорова Г.П. Влияние экспози ции склона на состав гумуса горно-каштановых почв Тувы // Мате риалы VIII Международного Убсу-Нурского симпозиума (26-30 июля 2004г., Кызыл), ТувИКОПР СО РАН, 2004.–С. 137.

5. Дергачева М.И., Рябова Н.Н., Ондар Е.Э. Эколого-гумусовые связи в условиях Тувы как основа реконструкции палеоприродной среды // Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов: Материалы VII Международной конферен ции.– Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 2005.– Т.1.– С.134– 6. Очур К.О., Ондар Е.Э., Самбуу А.Д. Почвы сосновых боров Балгазынского массива (Тыва) // Почва как связующее звено функ ционирования природных и антропогенно-преобразованных экоси стем: Матер. II Междунар. Конф..– Иркутск:Изд-во Иркут.гос. ун-та, 2006.– С.160– 7. Ондар Е.Э. Гумус каштановых почв Убсунурской котловины // Биоразнообразие и сохранение генофонда флоры, фауны и народона селения Центрально-Азиатского региона. Материалы II Международ ной конференции. Кызыл: ТывГУ РИО, 2007. – С. 13– 8. Дергачева М.И., Очур К.О., Ондар Е.Э. Гумус и биоклиматиче ские условия формирования плейстоцен-голоценовых отложений раз реза Сесерлиг-1 // Биоразнообразие и сохранение генофонда флоры, фауны и народонаселения Центрально-Азиатского региона. Материа лы II Международной конференции. Кызыл: ТывГУ РИО, 2007. – С.

3– 9. Очур К.О., Ондар Е.Э. Гумус современных почв Тувы и рекон струкция изменений природной среды позднего плейстоцена– голоцена на его основе // Фундаментальные проблема кватера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований. Матер.

V Всеросс. Совещания по изучению четвертичного периода. М.:ГЕО, 2007.– С.318– 10. Ондар Е.Э. Гумус почв Тувы // Сибирский экологический журнал, 2007. – № 5. – С. 869–