Структура и основные особенности почвенного покрова и почв

Распределение почвенного покрова на территории южной части Красноярского края так же, как и растительности ,связано с существованием концентрической или кольцевой зональности (поясности). В центральной части котловин изобилуют степные почвы (каштановые, южные и обыкновенные черноземы). Окаймляющая «степное ядро» полоса лесостепей представлена преимущественно выщелоченными и оподзоленными черноземами и серыми лесными почвами. В подтаежной и таежной зонах господствуют различные подтипы и виды подзолистого типа

Поскольку отдельные острова степей и лесостепей находятся в неодинаковых природных условиях, их почвенный покров также различается. Наиболее южная Минусинская впадина имеет каштановые почвы с широким участием солонцов и южных черноземов. Примыкающая с севера Чулымо-Енисейская котловина характеризуется уже господством обыкновенных черноземов. А еще севернее расположенной Назаровской котловине к доминирующему обыкновенному прибавляется выщелоченный чернозем. Три лесостепные острова, их относят к северной лесостепи, расположенные примерно на одной высоте (Ачинско-Боготольская, Красноярская, Канская лесостепи), имеют много общего в почвенном покрове. Характерным для их почвенного покрова следует также назвать концентрическую зональность наряду с горизонтальной. Каждая котловина хотя и обладает своеобразной структурой почвенного покрова, но распределение их подчинено общим закономерностям

Структура почвенного покрова рассматриваемой территории края так же, как и отдельные почвы, обладает рядом особенностей, т.е. своеобразием, что позволило квалифицировать это как самобытность.

Смена разных почв на сравнительно небольших пространствах издавна считается особенностью почвообразования присущей всем почвенным зонам. Для территории земледельческой части Красноярского края она также характерна. Комплексность почвенного покрова обусловливается различными факторами: микрорельефом, гидротермическим режимом, жизнедеятельностью почвенных животных. Связь этих факторов, в большинстве случаев, осуществляется через микрорельеф. С ним связано перераспеделение элементов пищи растений, атмосферных осадков и грунтовых вод, создание «местного» климата, формирование растительного покрова, теплового режима и др.

В пределах земледельческой территории края пестрота покрова особенно выражена в Южно-Минусинской впадине, где фон представлен каштановыми почвами и южным черноземом. Но и севернее эта особенность также легко прослеживается. Мелко бугристый рельеф центральных лесостепных островов обусловливает и на этой территории формирование неоднородного почвенного покрова, его пестроту.

Говоря в целом о земледельческой части края, можно утверждать, что в составе пахотных угодий безраздельно господствуют черноземы и серые лесные почвы. Здесь есть свои особенности. Это касается степени обеспеченности подвижными формами питательных элементов, мощности гумусового горизонта и языковатости нижней границы его, контраста падения содержания органического вещества по профилю, агрегированности и т.п.

Как солонцы, так и солончаки вместе с солонцеватами и солончаковатыми видами нередко встречаются на территории края. Из этого обстоятельства важно подчеркнуть то, что пределы простирания засоленных почв здесь значительнее севернее, чем в европейской части страны. Это следует также отнести к одной из особенностей структуры почвенного покрова рассматриваемой территории.

Характерной особенностью почв, формирующихся в лесостепи, подтайге и тайге, является ослабленная степень оподзоленности. Наиболее отчетливо эта черта наблюдается в карбонатных породах и отложениях тяжелого гранулометрического состава. Но причиной слабой оподзоленности почв подзолистого ряда является не только свойства почвообразующих пород, но и характер гидротермического режима. В условиях продолжительного периода с отрицательными температурами в почвенном профиле ослабляется нисходящее передвижение влаги, укорачивается период с интенсивными биохимическими процессами, замедляются темпы биологического круговорота веществ. И следствием этого оказывается уменьшение оподзоливающего эффекта. Поэтому нередки сюрпризы, когда под хвойными лесами встречаются почвы с черноземовидным типом профиля. Слабая оподзоленность почв в большей мере характерна для распаханных массивов. Это и понятно, ведь для освоения отобраны менее оподзоленные, наиболее плодородные почвы, а в ряде случаев сказалась окультуривающее воздействие различных агрономических мероприятий.

Пониженная степень оподзоленности согласуется с часто наблюдаемой невысокой кислотностью почв подзолистого ряда. Так, средняя из многочисленных определений величина рН в слое 0-20 см равняется на дерново-подзолистой почве - 5,6; дерново-подзолистой со вторым гумусовым горизонтом - 5,6; темно-серой лесной - 6,1.

Широко распространено мнение, что почвы Сибири оструктурены слабее своих аналогов из западных районов страны. Анализ данных по почвам земледельческой части края говорит о нечеткой микроагрегированности их. Но в тоже время хорошо известно и то, что достаточно гумусированные почвы часто не предрасположены к заплыванию при увлажнении и образованию корки при подсыхании. Это так же, как и имеющийся аналитический материал, свидетельствует о заметной микрооструктуренности этих почв.

Характерным следствием специфики гидротермического режима почв лесостепи и тайги является наличие признаков оглеенности нижних горизонтов. Над сезонно-мерзлыми слоями создаются условия повышенной влажности. Аналогичная обстановка формируется и под мерзлым горизонтом, где влага накапливается вследствие конденсации паров, передвигающихся снизу. На связь оглеения с сезонной мерзлотой указывает более четкая выраженность этих признаков на открытых участках с более глубоким промерзанием почв, а значит и с более продолжительным сохранением отрицательных и низких положительных температур.

Результатом длительной сезонной мерзлоты является и слоеватость нижней части почвенного профиля. Причем, с возрастанием насыщенности почв илом, степень выражения слоистой структуры увеличивается. На почвах легкого гранулометрического состава отмеченный эффект не наблюдается.

Для профильного распределения гумуса в черноземах характерен резкий переход к бесгумусовому горизонту. Причем, чем жестче условия увлажнения, тем контрастнее этот переход. Это указывает на возможную связь мощности гумусового горизонта с глубиной промачивания почвенного профиля. Ограниченность размеров проникновения летних осадков вглубь почвы сокращает мощность почвенной толщи, захваченной биологическими процессами. Содержание гумуса по горизонтам характеризуется повышенным его значением для переходного, от гумусового к подгумусовому горизонтам. Это обусловлено широко распространенной языковатостью нижней границы аккумулятивного горизонта. Неравномерное на сравнительно небольших площадях мощность гумусового слоя является также характерной чертой почвенного покрова. Возникновение карманистости ведет начало от различной мощности увлажнения почвенной толщи, обусловливающей разную глубину корнеобитаемого слоя, неодинаковых физико-механических свойств, аэрации и теплового режима, трещиноватости профиля.

Повышенную гумусность почв земледельческой части Красноярского края также следует отнести к одной из характерных черт почвенного покрова. Если в черноземах западных районов страны только 25-30 % запаса гумуса метровой толщи сосредоточено в слое 0-20 см, то в аналогичных почвах Красноярского края в этом слое содержится 37-45%. Но почвы лесостепей близки к своим аналогам из европейской части страны по запасам гумуса. Степные же почвы, напротив, беднее. Повышенная гумусированность и укороченность почвенного профиля обусловлены особенностями гидротермического режима. Небольшая глубина проникновения температур более 10 градусов в сочетании с малой мощностью промачивания почвенного профиля приводит к локализации биологических процессов лишь в поверхностных горизонтах.

В формировании почв земледельческой части Красноярского края важное место принадлежит дерновому процессу почвообразования, основными элементами которого являются накопление гумуса и аккумуляция в верхних горизонтах азота и зольных питательных веществ, приобретение почвой комковато-зернистой структуры и благоприятных водно-физических, физико-химических свойств и создание оптимального микробиологического режима. Осуществляясь под воздействием луговой и лугово-степной травянистой растительности, этот процесс нередко сочетается и с другими процессами почвообразования.

Техногенное загрязнение почв

В процессе глобального преобразования педосферы земли все более важное значение приобретает урбанизация. Возрастающий рост городов приводит к интенсивному воздействию человека на окружающую среду, как самого мегаполиса, так и обширных пространств вокруг него. Это приводит к потере устойчивости городских территорий к факторам экологического риска для всех компонентов окружающей среды: воздуха, растительности, почвы, воды и грунтов. Особую тревогу вызывает накопление тяжелых металлов в почве, как центрального и связующего звена биогеоценоза. Именно из почвы тяжелые металлы попадают и в биологические объекты, в первую очередь в растения. Их высокие концентрации становятся опасными загрязнителями природной среды (Примак, 2013).

Наибольшему техногенному загрязнению подвергаются земли сельскохозяйственного использования, расположенные в радиусе 5-10 км от города Красноярска, в Назаровском и Ужурском районах, где широко используются химические средства защиты растений. Здесь имеются отдельные, незначительные загрязнения кадмием, мышьяком, цинком и медью (более 1 ПДК). Загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами и фтором наблюдается вблизи Красноярска, Ачинска, Норильска, Дивногорска, Зеленогорска, а также в Шарыповском и Ужурском районах. Следует отметить, что загрязнение фтором почв приходится на основной земельный фонд Красноярска и его пригородной зоны. Здесь кроме зерновых культур выращивают значительную долю овощеводческой продукции, готовят корма для животноводства и размещают садовые участки. Исследованиями Ю.П. Танделова (2004) установлено, что возможность загрязнения фтором многолетних трав не одинаковая и по этому показателю травы располагаются в следующий ряд: пырей < люцерна < костер < природное разнотравье. Возможность использования многолетних трав, выращенных на загрязненных фтором землях, в сильной степени зависит от характера их использования. Среди зерновых наименьшее количество фтора накапливается в зерне и соломе пшеницы, далее следует ячмень, а затем овес. Подкормку животных свежей зеленой массой зерновых можно использовать только при их выращивании на почвах с низким и средним уровнем загрязнения фтором. По мнению автора, наименьшая возможность загрязнения фтором у картофеля и овощей, которые не загрязняются из атмосферы, не из почв.

Главными источниками загрязнения окружающей среды в регионе являются ОАО «Красноярский алюминиевый завод» (КрАЗ), «Саянский алюминиевый завод» (СаАЗ), ОАО «Ачинский глиноземный комбинат» (АГК), «Назаровская ГРЭС». Суммарные выбросы загрязняющих веществ в 2002 году составили 116 тыс. тонн. Основными специфическими загрязняющими веществами являются фтористые соединения натрия, которые в окрестностях Красноярска подвергают почвы локальному техногенному загрязнению, преимущественно в северо-восточном по розе ветров направлению. В настоящее время в разной степени загрязнено более 129 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Из них до уровня чрезвычайно высокой степени (более 2,5 ПДК) – 3,5 тыс. га; высоко опасной (от 1,0 до 2,5 ПДК) – 10,1 тыс. га. Кроме того, в зоне влияния КрАЗа 25,4 тыс. га имеют степень загрязнения немногим ниже 1,0 ПДК. Также на площади 48 тыс. га содержание фтора в почве выше фонового содержания, которое в почвах Красноярского края составляет меньше 1,5 мг/кг (Танделов, 2004).