МОНЧЕГОРСК - ЭКОЛОГИЯ КРАСИВОЙ ТУНДРЫ


Почвы Лапландского биосферного заповедника


МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛАПЛАНДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ БИОСФЕРНЫЙ ЗАПОВЕДНИК»

ТРУДЫ

ЛАПЛАНДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА


Выпуск VII

Апатиты 2019

УДК 502.7(470.21) ББК 28 Т78

Рецензенты:
Л. Г. Исаева, к. с.-х. н., заведующая лабораторией наземных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН (Апатиты),
Н. С. Бойко, к. б. н., старший научный сотрудник Кандалакшского государственного природного заповедника (Кандалакша)

Печатается по решению Ученого совета Лапландского государственного природного биосферного заповедника от 24.12.2018

Издание осуществлено на средства федерального бюджета


Труды Лапландского государственного природного биосферного заповедника:
сб. / ред.: В. Ш. Баркан, О. А. Макарова, Н. В. Поликарпова. — Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2019. — 253 с.: ил. ISBN 978-5-91137-392-4

В сборнике публикуются результаты научных исследований, выполненных в Лапландском заповеднике в последние годы. Приводится очерк о состоянии почвенного покрова и типах почв заповедника, аннотированные списки видов печеночников, мхов и пауков заповедника, дается анализ многолетних данных о росомахе. Сборник включает серию статей об истории заповедника, подготовленных в разные годы его сотрудниками. Книга адресована биологам, географам, экологам, краеведам, спецалистам в области заповедного дела и охраны природы, всем интересующимся природой Мурманской области.

Научное издание

Редакторы: В. Ш. Баркан, О. А. Макарова, Н. В. Поликарпова, Ю. Н. Еремеева

Технический редактор В. Ю. Жиганов
Подписано к печати 20.06.2019.
Формат 70x108 1/16. Усл. печ. л. 22.14.
Тираж 60 экз. Заказ № 8.
Издательство ФГБУН ФИЦ КНЦ РАН.
184209, г. Апатиты, Мурманская область, ул. Ферсмана, 14. www.naukaprint.ru

ISBN 978-5-91137-392-4
© Коллектив авторов, 2019
© ФГБУ «Лапландский государственный заповедник», 2019



ПОЧВЫ ЛАПЛАНДСКОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА

Кашулина Г. М. Полярно-альпийский ботанический сад-институт КНЦ РАН
Баркан В. Ш. Лапландский государственный природный биосферный заповедник
Копцик Г. Н. Факультет почвоведения МГУ им. М. В. Ломоносова
DOI: 10.25702/KSC. 978-5-91137-392-4.6-29


Введение



      Лапландский государственный заповедник учрежден в 1930 г. решением Ленинградского облисполкома для сохранения природных комплексов северной тайги и горных тундр Мурманской области со всей характерной для них флорой и фауной и в первую очередь дикого северного оленя. Из-за фаунистической направленности исследований в Лапландском заповеднике собственно почвенные исследования на его территории практически не проводились, а основной упор в последние несколько десятилетий делался на изучение загрязненности почв тяжелыми металлами (Чертов и др., 1990; Barkan et al., 1993; Barcan, Kovnatsky, 1998; Barcan, 2002; Кашулина, 2002).
      В 2012 г. в составе сборника, посвященного почвам заповедников России, был представлен краткий очерк по почвам Лапландского государственного природного биосферного заповедника (Кашулина и др., 2012). Данная статья представляет более подробную характеристику почв Лапландского заповедника. Она основана на анализе почвенной информации, полученной при проведении комплексного экогеохимического картирования территории Кольского полуострова: проект «Экогеохимия Кольского полуострова» в 1994–1995 гг. (Reimann et al., 1998; Кашулина, 2002) и проект «Экогеохимия Баренц-региона» в 1999–2001 гг. (Salminen et al., 2004; Kashulina et al., 2004).
      Для характеристики почв Лапландского заповедника в данной статье также используются результаты почвенных исследований, проведенных на Кольском полуострове (Белов, Барановская, 1969; Пономарева, 1964; Таргульян, 1971; Манаков, Никонов, 1981; Никонов, Переверзев, 1989; Переверзев, 2004; Переверзев, 2013). Поскольку условия почвообразования на территории Лапландского заповедника не имеют каких-либо принципиальных отличий, то свойства почв этой территории могут быть вполне адекватно охарактеризованы на основании результатов исследований почв Мурманской области. Особую ценность представляют монографические работы В. Н. Переверзева (2004, 2013), в которых дается подробная характеристика особенностей почвообразования, свойств, классификационного положения и географического распространения почв на Кольском полуострове.

Материалы и методы исследований


      Опробование почв было составной частью исследований по проекту «Международное экогеохимическое картирование и мониторинг в масштабе 1:1 000 000 западной части Мурманской области и соседней территории Финляндии и Норвегии» далее по тексту в сокращенном варианте «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998) — таблица 1.
      К выбору площадок были предъявлены строгие требования. Место должно представлять зональный тип растительности, типичные четвертичные отложения и не иметь признаков других типов антропогенного повреждения, кроме вызванного аэротехногенным загрязнением. В месте каждого разреза были отобраны смешанные образцы верхних трех сантиметров верхнего органогенного горизонта, а также индивидуальные образцы иллювиального (BHF) горизонта и горизонта С (представляет верхние четвертичные отложения или почвообразующий материал) из индивидуального разреза. В таблице 1 представлена общая характеристика мест закладки разрезов.

Таблица 1.

Координаты и общая характеристика мест закладки разрезов в проекте «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998), расположенных на территории Лапландского заповедника и в его окрестностях (1994–1995 гг.)




Аналогичная методика опробования была использована при проведении проекта «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004). При проведении водосборной стадии исследований в 1999 г. в этом проекте близко к границам Лапландского заповедника (западный склон Монче-тундры и прилегающих холмов севернее р. Вите, справа и слева от трассы Санкт-Петербург – Мурманск) были заложены ряд почвенных разрезов. В таблице 2 приведена общая характеристика мест заложения разрезов этой стадии: В6-7, В6-9, В6-10, В6-15, В6-18, В6-19, В6-21 и разрезы № 971–1602.

Таблица 2.

Координаты и общая характеристика мест закладки разрезов в проекте «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004),
расположенных на территории Лапландского заповедника и в его окрестностях (1999–2001 гг.)



      Методы подготовки проб, разложения и химических методов анализа почвенных образцов были аналогичными в обоих проектах. Для анализа образцы верхнего органогенного горизонта почв (горизонт О) разлагались концентрированной HNO3 в микроволновой печи. Минеральные почвенные образцы (горизонты ВHF и С) разлагались в царской водке (1:3 HNO3: HCl) при t 90 oC, что в настоящее время широко используется в практике исследований окружающей среды.
      Все полученные от разложения растворы были проанализированы на приборе ICP-AES на 32 элемента. Валовое содержание оксидов основных элементов (SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, MnO, P2O5 и TiO2) было определено рентгено-флюоресцентным методом. Анализы выполнялись аналитическими лабораториями Геологических служб Финляндии и Норвегии. Обе лаборатории аккредитованы согласно международным стандартам: EN 45001 и ISO Guide 25. Более подробно о методах анализа и контроле качества анализов можно найти в публикации H. Niskavaara (1995).
      Кроме комплексного опробования, на каждой точке были сделаны фотографии почвенного разреза и общего вида места закладки разреза. В течение региональной стадии исследования в обоих проектах также была дана качественная визуальная оценка состояния экосистем и их главных компонентов на каждой из площадок (Kashulina et al., 1997).

Природные условия почвообразования


      Территория Лапландского заповедника расположена в центральной части Кольского полуострова в подзоне северной тайги.

Рельеф.


      По заповеднику проходит водораздел Белого и Баренцева морей. Рельеф заповедной территории низкогорный. На ней расположено несколько отдельных горных массивов, основными из которых являются: Монче-, Чуна-, Волчьи, Нявка- и Сальные тундры. Высота тундр колеблется от 400 до 1100 м н.у.м. В восточной части заповедника с юга на север тянется основной горный хребет Чуна-тундры. Главная вершина — г. Эбручорр, высота которой достигает 1114 м. На севере Чуна-тундры смыкаются с высокими горами Монче-тундры, главный хребет которых ориентирован на северо-запад.
      Горы имеют, как правило, сглаженные очертания, лишь местами развиты осыпи, ущелья, отвесные стены. Рельеф равнинной части холмистый, типично ледниковый, для него характерно обилие «варак» — облесенных вытянутых холмистых гряд, покрытых или сложенных моренными наносами. Благодаря сильно пересеченному рельефу, территория заповедника пронизана большим количеством озер, рек и ручьев, берущих свое начало в горах. Наиболее крупные реки: Вува, Чуна, Нявка, Мавра, Печа. Самое крупное озеро — Чунозеро (длина 20 км, ширина до 3 км, глубина около 40 м).
      В целом рельеф территории является сильно рассеченным, что обусловливает хороший поверхностный дренаж и отсутствие переувлажнения почв на положительных элементах рельефа. Рельеф является очень важным фактором почвообразования в регионе, посредством которого определяется уровень грунтовых вод относительно почвенного профиля и, следовательно, тип почвообразования (Переверзев, 2004, 2013): в автономных условиях в регионе формируются подзолы, у подножий склонов в полугидроморфных условиях формируются торфяно-подзолы глеевые, в гидроморфных условиях локальных депрессий формируются торфяные почвы.
      Согласно данным таблиц 1 и 2 анализируемые в данной статье разрезы расположены в наиболее типичных местоположениях в ландшафте: вершины, склоны и подножия холмов и гор, а также равнинные участки в пониженных элементах ландшафта.

Почвообразующие породы.


      Обследованная территория расположена на территории Балтийского щита, представленного древними кристаллическими породами — гнейсами, гранитами, амфиболитами — преимущественно архейского периода (Геология .., 1958). В толщу кристаллических пород в более позднее время были внедрены интрузии магмы основного и ультраосновного состава с образованием всех основных горных массивов. Главный хребет Вольчьих тундр сложен габбро; главный хребет Монче-тундр также сложен габбро, его восточный и северо-восточный склон — диоритами; в северной, центральной и юго-западной части Чуна-тундры преобладают породы группы габбро, в остальных частях — гнейсы и граниты.
      В качестве почвообразующего материала в основном выступают четвертичные отложения (Лаврова, 1960). Особенно широкое распространение имеет морена последнего Валдайского оледенения. Для нее характерен песчаный или супесчаный гранулометрический состав, полная несортированность и слабая окатанность частиц. Содержание частиц > 1 мм в ней изменятся от 11 до 76 %. В мелкоземе преобладает мелкий песок (0,25–0,05 мм). Содержание глинистых частиц составляет 5–6 % для песков и до 16 % для супесей. Морена в основном представлена продуктами разрушения кислых пород и сильно обогащена кварцем. Содержание кварца в морене составляет 35–75 %, полевых шпатов — 25–45 %, роговой обманки — 17–63 %, гранита — 5–23 %, рудных минералов — 6–33 %. В районе Монче-, Чуна- и Волчьих тундр, на склонах гор развиты особые боковые абляционные морены, характеризующиеся большим количеством щебнистого материала.
      Легкий гранулометрический состав почвообразующего материала обусловливает хороший внутренний дренаж и преобладание окислительных условий в процессе почвообразования в регионе. Основная и абляционная морена, а также флювиоглаяциальные и озерно-ледниковые отложения являются преобладающим типом почвообразующего материала для большинства обследованных разрезов (табл. 1 и 2). Наличие пород основного состава на территории Лапландского заповедника оказывает существенное влияние на химический состав почвообразующего материала.
      Как показали данные валового анализа образцов горизонта С представленных в данной статье разрезов (табл. 3), почвообразование для большинства разрезов на территории Лапландского заповедника протекает на материале более богатом по сравнению с остальными почвами региона (табл. 4) не только по основным элементам (Ca и Mg), но и по железу. Корреляционный анализ данных химического состава горизонта С обследованных почв (табл. 5) показал, что содержание кальция и магния хорошо коррелирует между собой, а также с содержанием железа, алюминия, марганца, фосфора и титана.
      Это подтверждает тот факт, что обогащение почвообразующего материала частицами основных пород сопровождается увеличением содержания и всех выше перечисленных элементов. Наоборот, при более значительном влиянии основных пород на химический состав почвообразующего материала в нем снижается содержание кремния, калия и натрия.

Таблица 3.

Валовой химический состав почвообразующего материала (горизонт С почв) в разрезах,
заложенных на территории Лапландского заповедника и в его ближайших окрестностях,
% на прокаленную навеску*




* Результаты проектов «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998)
и «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004).



Таблица 4.

Распределение концентраций оксидов основных элементов в почвообразующем материале (горизонт С почв)
в западной части Мурманской области, % на прокаленную навеску*




* Результаты проекта «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998).



Таблица 5.

Корреляционный анализ валового содержания основных элементов в почвообразующем материале (горизонт С почв)
в разрезах, заложенных на территории Лапландского заповедника и в его ближайших окрестностях*




* Результаты проектов «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998)
и «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004).

Примечания:
1. n = 40. 2.
Жирным шрифтом выделены коэффициенты корреляции, достоверные при 95 % уровне вероятности,
жирным с подчеркиванием — достоверные при 99 % уровне.



Содержание Fe2O3 в почвообразующем материале исследованных почв варьирует от 2,5 (разрез 1562 на озерно-ледниковых отложениях) до 14,4 (разрез В6-24 на морене). Поскольку железо является типоморфным элементом (то есть определяет морфологические особенности почв в регионе), его более высокое содержание в почвообразующем материале сказалось на уровне его аккумуляции в иллювиальном горизонте (BHF) и его более интенсивной бурой окраске. Наиболее существенное влияние породы основного состава оказывают на морену в местах, расположенных в наиболее высоких точках. Содержание железа в озерно-ледниковых и флювиогляциальных отложениях, как правило, ниже.
      На вершинах гор морена отсутствует, и в качестве почвообразующего материала выступает элюво-делювий коренных пород. Они представлены продуктами физического выветривания коренных пород с преобладанием крупных обломков, щебня и дресвы. Состав элюво-делювия зависит от литологического состава подстилающих пород, которые в горных массивах заповедника имеют основной характер (габбро). Небольшое распространение на территории заповедника имеют озерные отложения. Они обычно наблюдаются в виде песчаных террас и береговых валов.
      В основном они представлены песками и гравием различной сортированности и окатанности. В наших исследованиях этот тип почвообразующего материала представлен в разрезе № 680, заложенном на высоте 420 м н.у.м. Содержание СaO в горизонте С этой почвы достигает 9,5 % (медиана содержания этого оксида в почвах региона составляет 3 %), содержание MgO — 6,3 % (медианное значение в регионе — 1,8 %), содержание Fe2O3 — 17,7 % (медианное значение в регионе — 5,3 %). Из молодых наземных отложений широкое распространение имеют торфяно-болотные. Плоские поверхности и локальные депрессии представлены торфяниками переходных и низинных болот мощностью 0,5–6,5 м. Преобладающими видами торфа является сфагново-переходный и реже — осоково-топяной и осоково-сфагновый низинных болот. Характерной особенностью четвертичных отложений в регионе служит функциональная пестрота и быстрая смена в пространстве различных генетических типов отложений как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении вследствие сильной расчлененности рельефа (Лаврова, 1960). Это является одной из предпосылок пестроты почвенного покрова.

Климат.


      Своеобразие климата территории заповедника определяется его географическим положением: высоким широтным положением (67о с.ш.), соседством с крупным арктическим бассейном и влиянием Североатлантического теплого течения, Нордкапская ветвь которого омывает Мурманское побережье. Последнее обусловливает более мягкую зиму и отсутствие вечной мерзлоты (Яковлев, 1961).
      В целом климат является холодным, гумидным. Количество дней с температурой более 5оС составляет 109–130, сумма температур вегетационного периода — 1300оС, среднегодовая температура — 2оС, средняя температура января — от –9оС до –14оС, средняя температура июля — от 11оС до 15оС, средняя температура теплого сезона (май–сентябрь) — от 7,5оС до 10,6оС. Отрицательные температуры на короткое время могут устанавливаться в любом летнем месяце. В целом территория может рассматриваться как сухая. На равнинной части территории годовая сумма осадков составляет около 400 мм.
      Однако в горах сумма осадков возрастает до 700 мм. Средняя относительная влажность воздуха — 72–81 %. Годовой коэффициент увлажнения в регионе равен 1,2–1,3. Зимой почва промерзает до 0,8–1,0 м. Толщина снежного покрова в марте составляет в различных частях района от 0,4 до 1,2 м. В горах мощность снегового покрова варьирует от 0 до нескольких метров.
      Направление и скорости ветра определяются орографией. Преобладающее направление ветра — меридиональное: зимой преобладают северные ветра, летом — южные. Среднегодовая скорость ветра составляет 3–5 м/сек. В горах скорости ветра намного выше. Дни со штормовыми ветрами (> 30 м/сек) в горных тундрах составляют до 150 в году.

Растительность.


      Согласно природному районированию территория Лапландского заповедника относится к подзоне северной тайги. 55 % площади заповедника занимают леса; 20 % — горные тундры; 7 % — переходные зоны березового криволесья; 8,4 % — болота; 6 % – скалы, гольцы и каменистые осыпи; 3 % — озера, реки, ручьи. Характеристика растительности заповедника дана на основе данных Т. П. Некрасовой (1935, 1960), З. Х. Аблаевой (1981), И. И. Паянской-Гвоздевой (1990), Н. Г. Берлиной (1997) и Н. Г. Берлиной, В. А. Костиной (2012).
      Горы заповедника характеризуются хорошо выраженной высотной поясностью. В зависимости от экспозиции верхняя граница лесной зоны колеблется от 250 до 530 м. Основными типами растительных сообществ в заповеднике являются редко стойные еловые и елово-березовые леса, по долинам рек преобладают лишайниковые сосновые боры паркового типа. Ель сибирская (Picea obovata Ledeb.), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) с примесью березы пушистой (Betula pubescens), а также рябины, серой ольхи и осины формируют здесь древесный ярус. Видовой состав напочвенного покрова в различных пропорциях образуют вороника (Empetrum hermaphroditum), брусника (Vaccinium vitis idaea), черника (Vaccinium myrtillus) и вереск (Caluna vulgaris). Мохово-лишайниковый покров состоит главным образом из Cladina, Cladonia и Cetraria sp. и зеленых мхов (Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens, Polytrichum sp., Dicranum sp.).
      У подножия гор и в их нижних частях сосняки сменяются еловыми лесами, сначала зеленомошными, а к высотному пределу леса — ягельными еловыми редколесьями. Еловые ягельники являются редкими лесами для Кольского полуострова. По берегам рек на первых террасах преобладают елово-березовые леса, флористически более богатые по сравнению с другими типами леса. Выше 350 м растут елово-березовые криволесья, которые на верхнем пределе сменяются березовыми. Еще выше находится полоса переходной лесотундровой зоны. Тундровый пояс также различен в зависимости от высоты горы и экспозиции склона.
      Пологие места покрыты лишайниками, мхами и кустарничками. Растительность тундровой зоны своеобразна и нередко представлена характерными только для нее видами: альпийская толокнянка, филлодоце, карликовый рододендрон, дриада (куропачья трава). На самых вершинах некоторых гор имеются участки каменистых россыпей без растительности. Из-за приподнятого низкогорного рельефа доля болот на территории Лапландского заповедника значительно меньше (8,4 %) по сравнению с общими цифрами по области (около 30 %) (Белов, Барановская, 1969).
      Преобладающим типом болот являются верховые и переходные сфагново-кустарничковые болота. Кустарниковый ярус в них образуют ивы (Salix sp.) и карликовая береза (Betula nana). В кустарничковом ярусе присутствуют багульник (Ledum palustre), вороника (Empetrum hermaphroditum), брусника (Vaccinium vitis idaea), черника (Vaccinium myrtillus), голубика (Vaccinium uliginosum) и подбел (Andromeda polifolia). В моховом ярусе кроме сфагнумов присутствуют и другие виды зеленых мхов и лишайников, распространенных в регионе видов. Низинные болота занимают небольшие площади в локальных депрессиях.
      Травяный ярус представлен осоками (Carex ssp.) и/или пушицами (Eriophorum ssp.). Присутствие мохового яруса из гигрофитных сфагнумов не обязательно. Для полной характеристики растительности также необходимо отметить, что деятельность человека (рубка леса, аэротехногенное загрязнение и лесные пожары) являются широко распространенными факторами, влияющими на растительность в заповеднике. Однако на территории заповедника имеются и девственные старовозрастные леса. Возраст некоторых лесных массивов, появившихся после схода последнего ледника, 3–5 тыс. лет. Возраст деревьев в этих лесах достигает 400–500 и даже 600 лет, высота — 30 м, а диаметр ствола — 70 см. По нашим данным (табл. 1 и 2), преобладающее большинство почвенных разрезов заложено в экосистемах, в различной степени поврежденных аэротехногенными выбросами комбината «Североникель».
      Все основные компоненты, включая чувствительные к загрязнению воздуха напочвенные мхи и лишайники, присутствуют только в нескольких разрезах: № 1068, 1074, 1547, 1562 (проект «Экогеохимия Баренц-региона» и № 430, 567, 680 и 683 (проект «Экогеохимия Кольского полуострова). При низком уровне загрязнения из состава экосистем исчезают или находятся в очень угнетенном состоянии чувствительные к атмосферному загрязнению напочвенные мхи и лишайники: разрезы № 136, 167, 173, 407, 686 (проект «Экогеохимия Кольского полуострова», № 1160 и 1602 (проект «Экогеохимия Баренц-региона»).
      Напочвенные мхи и лишайники в северотаежных экосистемах играют очень важную роль в поддержании водного и питательного баланса северотаежных экосистем. В период наивысшего объема выбросов их исчезновение служило дополнительным косвенным к прямому антропогенному воздействию стресс-фактором для высших растений (Kashulina et al., 1997). При наиболее сильном уровне загрязнения экосистемы полностью разрушаются, например, разрезы № 86, 971 и В6-07 заложены в техногенной пустоши, где сохранилась лишь единичные очень угнетенные растения.

Антропогенное влияние.


      Территория Лапландского заповедника находится под воздействием аэротехногенных выбросов медно-никелевого комбината «Североникель».
      Длительное воздействие выбросов этого предприятия привело к загрязнению почв на территории Лапландского заповедника. Как показали данные, содержания основных загрязняющих металлов этого предприятия — Ni и Cu в верхних органогенных горизонтах почв (табл. 5 и 6), во всех обследованных почвах содержание Ni и Cu выше фоновых значений. Для Cu фоновое значение составило 66 мг/кг, для Ni — 41 мг/кг (Кашулина, 2002). Следовательно, практически вся территория Лапландского заповедника в период наивысшего объема выбросов подвергалась воздействию выбросов комбината «Североникель». Наиболее серьезные последствия выбросы медно-никелевых комбинатов на почвы оказывают косвенным путем через разрушение растительности.
      Механизм этого воздействия представляется следующим: из-за того, что длительность негативного влияния здесь уже значительно превышает величину опадо-подстилочного коэффициента, старое органическое вещество почв в условиях резкого сокращения или полного отсутствия свежего растительного опада постепенно минерализуется, что приводит не только к уменьшению содержания и изменению состава органического вещества в почвах, но и, соответственно, к изменению большого спектра свойств почв, в формировании которых участвует органическое вещество (морфологическое сложение, физические, физико-химические и химические свойства) (Кашулина и др., 2010).

Результаты.
Основные типы почв на территории Лапландского заповедника и их свойства.


      В соответствии с системой почвенно-географического районирования территории России, территория Лапландского заповедника, вместе со всей территорией Мурманской области (Почвенно-геологические условия…, 1984) отнесена к Кольско-Карельской провинции подзолов альфегумусовых и болотных почв подзоны глееподзолистых и подзолистых почв северной тайги. Проводя почвенное районирование Мурманской области Н. П. Белов и А. В. Барановская (1969) отнесли территорию Лапландского заповедника к Западно-Мончегорскому горному району с преобладанием горно-тундровых иллювиально-гумусовых, гумусово-железистых подзолов и торфянистых иллювиально-гумусовых почв. Согласно «Классификации и диагностике почв России» (2004), это соответствует подбурам иллювиально-гумусовым, подзолам иллювиально-гумусовым и торфяно-подзолам глеевым.
      Поскольку условия почвообразования на территории Лапландского заповедника не имеют каких-либо особенностей, то свойства почв этой территории могут быть вполне адекватно охарактеризованы на основании результатов почвенных исследований, проведенных в других районах Мурманской области. Почвы Кольского полуострова в целом исследованы достаточно подробно и обобщены в нескольких монографиях (Белов, Барановская, 1969; Пономарева, 1964; Таргульян, 1971; Манаков, Никонов, 1981, Переверзев, 2004, 2013).
      Детально изучены и почвы соседнего крупного горного массива Хибинских гор с их окрестностями со сходными исследуемому району ландшафтными условиями (Никонов, Переверзев, 1989; Переверзев, 2013 и др.) Таким образом, имеющаяся в литературе информация может дать вполне адекватное представление о свойствах почвах и почвенном покрове исследуемого района.
      Анализ почвенных разрезов (табл. 6, 7), обследованных при проведении проектов «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998; Кашулина, 2002) и «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004; Kashulina et al., 2004), подтвердил, что в основном на территории Лапландского заповедника присутствуют те же типы почв и они также распределяются в соответствии с типом почвообразующего материала, типом растительности и рельефом, что и в целом в Мурманской области. Однако геохимические особенности почвообразующего материала, в частности, его более значительная обогащенность железом обусловили некоторые специфические особенности некоторых подтипов почв в типе подзолов и торфяно-подзолов глеевых. В. Н. Переверзев (2004, 2013) предложил называть их торфяно-подзолами.
      На основании собственных исследований и литературных данных, на основе «Классификации и диагностики почв России» (2004), на территории заповедника нами выделяются следующие типы и подтипы почв:





Таблица 6.

Тип и подтип почв, а также содержание Cu и Ni (мг/кг) в верхнем органогенном горизонте в разрезах,
расположенных на территории Лапландского заповедника и в его окрестностях*




* Результаты проекта «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998), 1994–1995 гг.





Таблица 7.

Тип и подтип почв, а также содержание Cu и Ni (мг/кг) в верхнем органогенном горизонте в разрезах,
расположенных на территории Лапландского заповедника и в его окрестностях*




* Результаты проекта «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004), 1999–2001 гг.



      Далее приведена характеристика основных типов и подтипов почв территории Лапландского заповедника, а также дано обоснование изменений в их классификационном положении из-за литологических особенностей почвообразующего материала и восстановительно-окислительных условий почвообразования. Подбуры формируются в горно-тундровом поясе на морене (разрезы № 407, 430, В6-10) или элюво-делювии основных пород (разрез № 680). Профиль подбуров иллювиально-гумусовых (табл. 6, разрез № 407) состоит из подстилочно-торфяного горизонта О, залегающего на иллювиально-гумусовом горизонте BH, постепенно переходящем в почвообразующую породу — элюво-делювий габбро. Осветленный горизонт Е в иллювиально-гумусовых подбурах отсутствует. Характерный профиль подбура иллювиально-гумусового представляет подбур, обнаруженный нами в Хибинских горах (рис. 1).
      В оподзоленных подбурах (табл. 6, 7, разрезы № 430, 680, В6-10) между подстилочно-торфянистым горизонтом О и иллювиальными BH горизонтами имеются признаки оподзоленности в виде небольшой осветленной прослойки — горизонта Е или переходного горизонта ЕВ (рис. 1). В альфегумусовом горизонте BHF подбуров происходит накопление аморфных форм полуторных оксидов и органического вещества, интенсивность которого с глубиной ослабевает и иллювиальный горизонт сменяется переходным горизонтом ВС, постепенно переходящим в почвообразующую породу — морену или элюво-делювий.



Рис. 1. Профиль подбура иллювиально–гумусового в Хибинах (слева),
подбура оподзоленного – разрез № 680 данного исследования (в центре)
и сухоторфяно-подбура иллювиально-гумусового в Хибинах (справа).



Сухоторфяно-подбуры формируются в тех же условиях, что и подбуры. Формированию более мощной подстилки (более 10 см) способствует более плоский рельеф вершин гор. Характерный профиль сухоторфяно-подбура иллювиально-гумусового представляет разрез, заложенный нами в Хибинских горах (рис. 1).
      Верхний органогенный горизонт подбуров представляет собой в различной степени разложенные и гумифицированные растительные остатки. Соотношение гуминовых и фульвокислот в органическом веществе подстилок составляет 0,7–0,8, то есть гумус подстилки подбуров имеет гуматно-фульватный состав. Распределение органического вещества в минеральной части профиля для подбуров и сухоторфяно-подбуров иллювиально-гумусовых имеет постепенно убывающий с глубиной характер. В оподзоленных подтипах подбуров распределение органического вещества в минеральной части профиля имеет элювиально-иллювиальный характер. Содержание органического вещества (Сорг.) в иллювиально-гумусовом горизонте может достигать 10 и более % (Переверзев, 2013).
      В составе гумуса иллювиально-гумусового горизонта значительно преобладают фульвокислоты, в особенности за счет наиболее агрессивной фракции ФК-1а. По данным В. Н. Переверзева (2013), рН водной вытяжки (актуальная кислотность) подстилок подбуров составляет около 5. Емкость катионного обмена в верхнем органогенном горизонте подбуров варьирует от 25 до 100 мг-экв/100 г почвы. Доля оснований в почвенно-поглощающем комплексе этого горизонта варьирует в основном от 10 до 50 %. Верхние минеральные горизонты характеризуются слабокислой средой. Емкость катионного обмена в них варьирует от 3 до 25 мг-экв/100 г почвы, доля оснований в них варьирует от от 5 до 30 %. Подзолы. На породах легкого гранулометрического состава (пески и супеси) под хвойными лесами в автоморфных условиях на Кольском полуострове формируются хорошо дифференцированные подзолы.
      Свойства и генезис подзолов на легких породах Кольского полуострова и сопредельных районов достаточно хорошо изучены (Пономарева, 1964; Белов, Барановская,1969; Таргульян,1971; Манаков, Никонов, 1981; Переверзев, 2004, 2013). Образование подзолов обязано специфическому сочетанию основных факторов почвообразования: свободный поверхностный дренаж благодаря сложному среднегорному и холмистому рельефу; свободный внутренний дренаж благодаря легкому гранулометрическому составу почвообразующего материала; промывной водной режим, обусловленный холодным гумидным климатом; преобладание окислительного аэробного режима вследствие рассеченности рельефа и легкости гранулометрического состава рыхлых четвертичных отложений; небольшой период с активными температурами воздуха и почвы; низкозольный растительный опад; слабая выветрелость пород и относительная обогащенность R2O3 и щелочноземельными катионами с преобладанием светлых или способных к осветлению в процессе выветривания минералов (кварца, K, Na-полевых шпатов) обусловливает формирование в автоморфных условиях подзолов.
      Профиль подзолов имеет следующий набор горизонтов: О-Е-BHF-BC-C. Коричневая рыхлая торфянистая среднеразложившаяся подстилка мощностью от 1 до 10 см четко сменяется наиболее осветленным белесым рыхлым подзолистым минеральным горизонтом. Его мощность может варьировать от 2–3 см и больше. Элювиальный горизонт четко сменяется иллювиальным горизонтом BHF охристой или бурой окраски. Интенсивность окраски ослабевает с глубиной, и иллювиальный горизонт постепенно переходит в почвообразующую породу. Общая мощность профиля подзолов на Кольском полуострове варьирует от 14 до 90 см, средняя мощность — 45 см.
      Этот тип почв достаточно хорошо представлен в наших исследованиях (табл. 6, 7). Набор горизонтов и свойства подзолов в значительной степени зависят от подтипа. Разделение подзолов, согласно «Классификации и диагностика почв России», (2004) по подтипам основано на особенностях органогенного и альфегумусового горизонта, а также по наличию оглеения. На территории Лапландского заповедника нами выделено три подтипа подзолов. Преобладающим подтипом подзолов здесь является иллювиально-гумусовый (рис. 2).
      Этот подтип подзолов формируется на морене под еловыми или смешанными лесами на холмисто-равнинной территории, горнолесном или горно-лесотундровом поясе. Для данной территории следует также указать, что этот подтип подзолов формируется на морене с небольшим влиянием основных пород на химический состав почвообразующего материала, в данном случае —морены. В частности, с относительно невысоким содержанием в ней железа: от 3 до 6 % Fe2O3.
      Почвенный профиль иллювиально-гумусового подзола имеет следующий набор горизонтов: О-E-BHF-BC-C.



Рис. 2. Подзолы: иллювиально-гумусовый (разрез № 1160, слева),
иллювиально-железистый (разрез № 1562, в центре),
псевдофибровый (разрез № 1439, справа)



Иллювиально-железистые подзолы (рис. 2) формируются на бедных озерно-ледниковых или флювиогляциальных отложениях под сосновыми лесами и приурочены к низким элементам рельефа. Профиль подзолов иллювиально-железистых имеет следующий набор горизонтов: О-E-BF-BC-C. Интенсивность аккумуляции железа и особенно органического вещества в иллювиально-железистом подзоле существенно ниже по сравнению с подзолами иллювиально-гумусовыми.
      Два разреза (№ 595 и 1439) представляют подзолы псевдофибровые (рис. 2). Набор горизонтов этого подтипа: О-E-BF(ff)-BCff-C. Он характеризуется наличием охристых уплотненных сцементированными оксидами железа тонких извилистых прослоек — псевдофибров (ff). Формируется на слоистых бедных песчаных озерно-ледниковых отложениях. Четыре разреза (№ 86, 304, 1074 и 1602) представляют подзол глееватый (рис. 3). Они сформированы на уплотненной основной морене в ельниках кустарничковых в условиях плоского рельефа, то есть затрудненного поверхностного дренажа. Профиль у этого подтипа подзолов имеет следующий набор горизонтов: О-Eg-BHFg,fn-BC(fn)-C. Благодаря плоскому рельефу и относительно высокому содержанию оксида железа в почвообразующем материале (6–8 % Fe2O3), в процессе почвообразования в иллювиальном или переходном ВС горизонтах формируются оруденелые (fn) плотные сцементированные отдельности.
      Они служат водоупором, и в период снеготаяния или в случае сильного дождя верхняя часть профиля испытывает временное поверхностное переувлажнение, что обусловливает некоторый сдвиг окислительно-восстановительных условий здесь в более восстановительную область. При этом повышается подвижность железа, что приводит к формированию более мощного подзолистого горизонта железа (до 10–20 см) и еще более значительному обогащению иллювиального горизонта железом. Избыточное периодическое поверхностное переувлажнение в этих почвах обусловливает наличие слабых признаков оглеения: сизоватые оттенки в горизонте Е, а также темная ржавая окраска иллювиального горизонта и его фрагментарная сильная цементация.



Рис. 3. Подзол глееватый (разрез № 1602, слева),
подзол глеевый оруденелый (разрез № 173, в центре)
и торфяно-подзол глеевый иллювиально-гумусовый (подножие моренного холма, район оз. Мончеозеро, справа)



По данным В. Н. Переверзева (2004, 2013), подзолы характеризуются следующими свойствами. Органическое вещество горизонта O слабо гумифицировано. Доля негидролизуемого остатка составляет от 30 до 60 %. Гумус имеет гуматно-фульватный характер, и соотношение Сгк:Сфк варьирует от 0,6 до 1,3.
      Содержание органического вещества в элювиальном горизонте незначительно: от 0,3 до 1,4 %. Характер гумуса горизонта E, как правило, имеет более фульватный характер по сравнению с горизонтом O. Содержание органического углерода в иллювиальном горизонте варьирует от 0,7 до 3–5 %. В составе гумусовых кислот значительно преобладают фульвокислоты (Сгк:Сфк — от 0,1 до 0,3) с наибольшей долей (от 17 до 44 %) фракции ФК-1а. Наиболее кислой средой в подзолах характеризуется верхний органогенный горизонт O. Согласно данным обследования 610 разрезов (Кашулина, 2002) рН водной суспензии горизонта O на Кольском полуострове в естественных условиях варьирует от 3,2 до 5,6. В элювиальном горизонте актуальная и обменная кислотность уменьшается и дальше вниз по профилю постепенно уменьшается с минимумом в горизонте С.
      Значения рН водной суспензиии горизонта C варьирует от 4,5 до 7,6. Распределение емкости катионного обмена по профилю подзолов повторяет бимодальное распределение органического вещества с наибольшим максимумом в органогенном горизонте (от 10 до 120 мг-экв/100 г почвы) и резким падением в минеральной части профиля с небольшим максимумом в иллювиальном горизонте. Почвенный поглощающий комплекс характеризуется низкой степенью насыщенности основаниями с наибольшим значением (порядка 20 %) этой величины в горизонте О и постепенным снижением ее с глубиной. Интересно сопоставление положения подзолов Кольского полуострова в классификационных системах России и США. Хотя описываемые подзолы проявляют яркие признаки оподзоливания как основного почвообразовательного процесса и имеют явно выраженный альбиковый (осветленный) горизонт E, подстилающий его горизонт B отвечает всем критериям сподикового (алюмо-железо-гумусово-иллювиального) горизонта, кроме окраски (обычно недостаточно красная или темная). В то же время горизонт B является слишком песчаным, чтобы быть отнесенным к камбиковому (внутрипочвенно-метаморфизированному) горизонту.
      Поэтому, согласно почвенной таксономии США (Soil Taxonomy, 1999), формирующиеся в субарктических условиях почвы не отвечают критериям сподосолей, а классифицируются как смешанные сподиковые криопсамменты, развивающиеся в направлении сподосолей, в основном криодов (Murashkina et al., 2005).

Подзолы глеевые.

      Близки по строению и свойствам к подзолам, отличаясь от них признаками оглеения в нижней части профиля. Эти почвы формируются в условиях дополнительного грунтового увлажнения за счет близкого расположения грунтовых вод. Этот тип почв в наших исследованиях представлен одним разрезом (№ 173) — подзолом глеевым оруденелым с системой горизонтов: О-Eg-BHFg-BHFg,fn-BCG-CG (рис. 3). Уровень грунтовых вод в этом разрезе находится в нижней части профиля. Нижняя часть иллювиального горизонта здесь имеет интенсивную ржавую окраску и фрагментарную сильную цементацию.
      Из-за временного избыточного переувлажнения верхней части профиля и повышения подвижности железа обусловливает большую мощность подзолистого горизонта и более светлую окраску несцементированной верхней части иллювиального горизонта. Несмотря на переувлажнение нижней части профиля в разрезе № 173, глеевые признаки в этой части профиля не столь четко выражены. Это обусловлено легким гранулометрическим составом почвообразующего материала и обогащенностью грунтовых вод кислородом (Переверзев, 2013). Поэтому мы отклонились от типичной индексации почвообразующей породы в сторону меньшей выраженности глеевых процессов по сравнению с типовыми характеристиками, заменив индекс G (глеевый) на CG.

Торфяно-подзолы (глеевые).

      Они также формируются на породах легкого гранулометрического состава (песках и супесях) в условиях дополнительного увлажнения за счет более высокого положения грунтовых вод, обусловленные условиями рельефа под заболоченными хвойными лесами. Торфяно-подзолы (глеевые) также характеризуются выраженным элювиально-иллювиальным распределением типоморфных элементов и гумуса. Согласно «Классификации и диагностики почв России, 2004», от типичных подзолов они отличаются более мощным оторфованным органогенным горизонтом T (10–50 см), более темной окраской альфегумусового горизонта за счет большего количества вмытого гумуса, присутствием глеевого горизонта в нижней части профиля и ясными признаками оглеения в альфегумусовом и подзолистом горизонтах.
      Однако, как считает В. Н. Переверзев (2004, 2013), торфяно-подзолы глеевые на Кольском полуострове лишены признаков оглеения. Причиной этого он считает то обстоятельство, что восстановительные условия даже при переувлажнении на породах легкого гранулометрического состава не являются превалирующими. Почвообразование и здесь протекает при преобладающей окислительной обстановке благодаря колебанию уровня грунтовых вод и высокому содержанию кислорода в поверхностных и грунтовых водах в регионе. Поэтому В. Н. Переверзев считает, что в названии этого типа почв на Кольском полуострове слово «глеевые» может быть опущено.
      Только два подтипа почв этого типа встречаются на Кольском полуострове: иллювиально-гумусовые и оруденелые. Типичный профиль торфяно-подзола глеевого представлен на рис. 3. Он состоит из следующего набора горизонта: T-Eg-BHFg-BCG-CG. Эти почвы формируются в условиях подножий холмов, когда уровень грунтовых вод варьирует в пределах профиля. Они характеризуются мощным торфяным горизонтом (10–50 см) и темной окраской альфегумусового горизонта за счет иллювиирования большого количества органики. Из-за обогащенности грунтовых вод кислородом, глеевые процессы проявляются не столь резко. И так же, как в случае с подзолом глеевым, мы не сочли возможным индексировать нижние горизонты в соответствии с типовыми требованиями как глеевые (G). В наших исследованиях к тому типу почв мы отнесли 3 разреза (№ 136, 683 и В6-15) (табл. 5, 6). Все они представлены оруденелым подтипом со следующей системой горизонтов: О-Т-E-BHFfn-BC-C, поскольку из всех прописных признаков торфяно-подзолов глеевых в наших разрезах имеется только большая мощность органогенного горизонта и наличие цементации в альфегумусовом горизонте.
      Уровень грунтовых вод находится ниже почвенного профиля. О некотором переувлажнении свидетельствует лишь наличие голубики и багульника. Несмотря на отсутствие определенности в названии полугидроморфных почв на Кольском полуострове, их свойства достаточно хорошо изучены (Переверзев, 2004, 2013). Эти почвы также характеризуются кислой реакцией всего профиля, особенно верхних горизонтов (рНH2O горизонта T составляет около 4); высокой ненасыщенностью основаниями в верхней части профиля (50–90 %), снижающейся до 30–40 % в его нижней части. Распределение гумуса в минеральной части профиля этих почв разнообразно. Максимум может быть как в Е, так и в BHF горизонте. При этом концентрации органического углерода и в горизонте E, и в горизонте BHF могут превышать 10 % и даже достигать 20 %. Четкое проявление глеевых процессов на Кольском полуострове отмечается только для почв, сформированных на морских суглинистых и глинистых породах (Переверзев, 2004). Поскольку этих пород нет на территории заповедника, то глееземы здесь отсутствуют.
     
Литоземы (сухоторфяно-литоземы и литоземы грубогумусовые) формируются под фрагментарной лишайниковой или моховой растительностью на вершинах гор на элюво-делювии габбро. При разделении почв отдела на типы в качестве критериев используется характер верхнего горизонта и особенности почвообразующих пород. В сухоторфяно-литоземах сухоторфяный горизонт TJ, а в литоземах грубогумусовых грубогумусовый горизонт AO залегают на элюво-делювии плотных силикатных пород (С)-М (Классификация и диагностика почв России, 2004). Почвы этого типа у нас не представлены, однако они однозначно присутствуют на территории Лапландского заповедника в горно-тундровом поясе.
     
Слаборазвитые почвы (псаммоземы и петроземы) формируются также на вершинах гор с редкой растительностью в субнивальной пустыне на элювии габбро. Профиль псаммоземов состоит из подстилочно-торфяного горизонта O, залегающего непосредственно на песчаной почвообразующей породе C. В профиле петроземов гумусовых выделяется гумусово-слаборазвитый горизонт W, залегающий непосредственно на плотной силикатной почвообразующей породе М (Классификация и диагностика почв России, 2004).
      Почвы органогенного ствола представлены почвами двух типов: торфяными олиготрофными (верховые и переходные болота) и торфяными эутрофными (низинные болота). Наиболее распространенными типами болот в заповеднике являются верховые (5,4 % территории заповедника) и переходные (3 %). Низинные болота представлены незначительно — всего 33 га. Мощность торфяных отложений варьирует от 1 до 4 м, но чаще не превышает 1,5 м (Лаврова, 1960). При проведении проектов «Экогеохимия Кольского полуострова» и «Экогеохимия Баренц-региона», данные которых использовались для характеристики почв Лапландского заповедника, торфяные почвы не изучались. Для иллюстрации этих почв (рис. 4) использовались разрезы наших предыдущих исследований. Характеристика этих почв дана по литературным данным.
     
     



Рис. 4. Верхние торфяные горизонты торфяной эутрофной почвы низинного осоково-сфагнового болота (слева),
профиль торфяной олиготрофной почвы переходного болота (в центре)
и подзол иллювиально-гумусовый эродированный (разрез № В6-07, справа)



      В составе торфов торфяных эутрофных почв низинных болот, занимающих центральную часть депрессий или окаймляющих небольшие озера, преобладают травяные и древесные торфа (Переверзев, 2004). В составе торфов в верхней части профиля торфяных почв переходных болот, как правило, расположенных вокруг низинных болот, могут в значительных количествах присутствовать остатки сфагновых мхов. Однако с глубиной их количество быстро уменьшается. Физико-химические свойства торфяных эутрофных почв варьируют существенно между разрезами и в пределах разреза и уже не зависят от ботанического состава торфа. Эутрофные почвы в целом характеризуются кислой реакцией среды: рН водной суспензии варьирует от 3,9 до 6. Степень насыщенности основаниями варьирует от 12 до 82 % с наиболее часто встречаемыми величинами в пределах 30–50 %.
      Согласно классификации 2004 года (Классификация и диагностика почв России, 2004), на Кольском полуострове выделяется только один подтип торфяных эутрофных почв — типичные (Переверзев, 2004). Торф верховых и переходных болот состоит в основном из остатков сфагновых мхов. Различия в ботаническом составе торфа низинных и переходных болот находит свое отражение и в зольности. Зольность в почвах низинных болот почти в 2 раза выше, чем в верховых и переходных и составляет в среднем 6,9 и 3,5 % соответственно. Олиготрофные почвы представляют собой торфяники, верхняя часть которых зависит от атмосферного питания. До 100 % торфа в верхних слоях может быть представлено сфагновыми торфами.
      С глубиной количество их уменьшается с постепенным увеличением доли травяных и древесных торфов. Олиготрофный торф обладает очень низкой зольностью — менее 3 %. Физико-химические свойства неблагоприятные. Величины рН водной суспензии в большинстве разрезов ниже 4,5. Для олиготрофных почв характерна высокая емкость катионного обмена, как правило, более 100 мг-экв/100 г почвы. Однако ППК только на 20–30 % насыщен основаниями. И в этом типе почв на Кольском полуострове был отмечен только один подтип — типичные (Классификация и диагностика почв России, 2004; Переверзев, 2004).
      Аллювиальные почвы представлены на Кольском полуострове незначительно в силу относительной молодости рельефа (Лаврова, 1960) и также не находят отражения при картировании.

Почвенный покров.


      В связи со сложным рельефом местности почвенный покров в регионе характеризуется большой сложностью и комплексностью (Белов, Барановская, 1969; Переверзев, 2004, 2013). Распределение почв на местности в холмистой части территории заповедника, представляющей зональную северотаежную зону, обусловлено главным образом рельефом. В пределах 250 м (разрешающая способность карт масштаба 1:25 000) могут встретиться несколько типов почв. В автономных ландшафтах, представленных вершинами моренных холмов, под хвойными лесами развиваются подзолы иллювиально-железистые. Трансаккумулятивные элементы ландшафта, представленные нижними частями склонов, заняты обычно заболоченными лесами с мощным напочвенным покровом из кустарничков и зеленых мхов.
      В этих условиях формируются торфяно-подзолы глеевые с мощным оторфованным органогенным горизонтом. Аккумулятивные ландшафты локальных депрессий заняты спектром торфяных почв. В горной части территории заповедника из-за проявления вертикальной поясности растительности, а также существенного варьирования крутизны склона (определяет долю выходов коренных пород) происходит закономерное сопряженное изменение почвенного и растительного покрова. На горных вершинах высотой до 900 м с фрагментарной лишайниковой растительностью почвенный покров покрывает только 10–30 % территории и представлен комбинацией сухоторфяно-литоземов и петроземов гумусовых. Почвообразующим материалом является элювий габбро. Большая часть поверхности в этом контуре (70–90 %) представлена выходом скал или россыпей камней. На более плоских горных вершинах меньшей высоты (600–700 м) растительный покров представлен несплошным ковром лишайниковой тундры, под которым формируются сухоторфяно-литоземы.
      Почвообразующим материалом здесь также служит элювий габбро. Доля почв составляет уже 60–70 %, остальная часть территории представлена россыпью камней. Верхние пологие части склонов гор в интервале высот 500–600 м с несплошным кустарничково-лишайниковым покровом представлены комбинацией подбуров иллювиально-гумусовых, сухоторфяно-подбуров иллювиально-гумусовых и подзолов иллювиально-гумусовых. Последние формируются под мохово-кустарничковыми растительными ассоциациями, занимающие понижения и ложбины. Почвообразующим материалом служит элюво-делювий габбро. На 30–40 % территории поверхность в этих контурах покрыта россыпями камней. Почвенный покров средней части склонов (в интервале 400–500 м) гор с мохово- и лишайниково-кустарничковой тундрой зависит от крутизны. На пологих склонах (7–10 ?С) преобладают подзолы иллювиально-гумусовые. Доля подбуров иллювиально-гумусовых — ниже. Выходы камней и оголенных грунтов на поверхность не превышает 5 %. На более крутых (30–45 ?С) склонах средних и нижних частей участков гор при том же наборе типов почв, наоборот, преобладают подбуры.
      Выходы камней и оголенных грунтов на поверхность в этом контуре уже составляет 30–40 %. Обрывистые или крутые склоны гор в средней части наружных склонов гор с фрагментарной тундровой растительностью представлены комбинацией литоземов, петроземов гумусовых и подбуров иллювиально-гумусовых. На 80–90 % поверхности здесь выходят скалы или россыпи камней. Характеристика почв территории Лапландского заповедника была бы неполной, если не упомянуть тот факт, что значительная часть почв на его территории была в различной степени загрязнена тяжелыми металлами (табл. 5, 6). В результате косвенного воздействия загрязнения через разрушение растительности и прекращения поступления свежего опада старое органическое вещество почв наиболее загрязненной территории постепенно минерализуется, и начинается эрозия почв, но ни в одном разрезе, заложенном собственно на территории Лапландского заповедника, эрозия почв не была отмечена. Различной степени эрозия почв характерна для территории на восток от границ Лапландского заповедника: разрезы № 86, 971 и почти все разрезы водосборной стадии исследований проекта «Экогеохимия Баренц-региона»: В6-07, В6-09, В6-18, В6-19, В6-21.
      Эти разрезы расположены в локальной зоне воздействия комбината «Североникель» и характеризуются очень высокой степенью загрязнения тяжелыми металлами — Ni и Cu (табл. 5, 6). В эродирующих почвах за счет минерализации подстилка постепенно разлагается. Она теряет свое характерное сложение, превращается в пыль и перемешивается с нижерасположенными минеральными горизонтами. Обеднение органическим веществом затрагивает и минеральные горизонты. Фото эродирующего подзола представлено на рисунке 4.

Заключение


      Условия почвообразования на территории Лапландского заповедника не имеют каких-либо принципиальных отличий, кроме более высокого содержания железа в почвообразующем материале. Анализ почвенных разрезов, обследованных при проведении проектов «Экогеохимия Кольского полуострова» (Reimann et al., 1998; Кашулина, 2002) и «Экогеохимия Баренц-региона» (Salminen et al., 2004; Kashulina et al., 2004) подтвердил, что в основном на территории Лапландского заповедника присутствуют те же типы почв и они также распределяются в соответствии с типом почвообразующего материала, типом растительности и рельефом, что и в целом в Мурманской области. Анализ собственных и литературных данных показал, что основу почвенного покрова территории Лапландского заповедника составляют подзолы. Второе по распространению место занимают подбуры и торфяные почвы. Другие типы почв занимают ограниченные ареалы или входят в состав комбинаций с основными типами почв. Однако, геохимические особенности почвообразующего материала, в частности, его более значительная обогащенность железом обусловили формирование оруденелых подтипов в типе подзолов глеевых и торфяно-подзолов глеевых на территории Лапландского заповедника. Наличие этих подтипов почв в регионе не было отмечено предшествующими исследованиями.

Литература


      Аблаева З. Х. Дополнительный конспект видов флоры Лапландского заповедника // Флористические исследования в заповедниках РСФСР. М., 1981. С. 5–19. Белов Н. П., Барановская А. В. Почвы Мурманской области. Л.: Наука, 1969. 146 с.
    Берлина Н. Г. Сосудистые растения Лапландского заповедника // Флора и фауна заповедников. М., 1997. Bып. 64. 57 с.
    Берлина Н. Г., Костина В. А. Флора сосудистых растений Лапландского заповедника // Труды Лапландского государственного заповедника. М.: «Перо», 2012. Вып. VI. С. 112–198. Геология СССР. Т. XXVII: Мурманская область, ч. I: Геологическое описание. М., 1958. 714 с.
    Кашулина Г. М. Аэротехногенная трансформация почв Европейского субарктического региона. Апатиты, КНЦ РАН, 2002. Ч. 1. 158 с. Ч. 2. 234 с.
    Кашулина Г. М., Баркан В. Ш., Копцик Г. Н. Лапландский государственный природный биосферный заповедник // Почвы заповедников и национальных парков Российской Федерации. М.: Инфосфера – НИА-Природа, 2012. С. 26–29.
    Кашулина Г. М., Переверзев В. Н., Литвинова Т. И. Трансформация органического вещества почв в условиях экстремального загрязнения выбросами комбината «Североникель» // Почвоведение. 2010. № 10. С. 1265–1275.
    Классификация и диагностика почв России / Л. Л. Шишов, В. Д. Тонконогов, И. И. Лебедева, М. И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
    Лаврова М. И. Четвертичная геология Кольского полуострова. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1960. 233 с.
    Манаков К. Н., Никонов В. В. Биологический круговорот минеральных элементов и почвообразование в ельниках Крайнего Севера. Л.: Наука, 1981. 196 с.
    Некрасова Т. П. Видовой состав флоры цветковых и высших споровых Лапландского заповедника // Тр. Лапл. гос. заповедника. 1960. Вып. IV. С. 127–188.
    Некрасова Т. П. Очерк растительности Лапландского заповедника // Тр. Лапл. гос. заповедника. 1935. Вып. II. С. 239–270.
    Никонов В. В., Переверзев В. Н. Почвообразование в Кольской Субарктике. Л.: Наука, 1989. 168 с.
    Паянская-Гвоздева И. И. Структура растительного покрова северной тайги Кольского полуострова. Л.: Изд-во БИН АН СССР, 1990. 109 с.
    Переверзев В. Н. Лесные почвы Кольского полуострова. М.: Наука, 2004. 232 с.
    Переверзев В. Н. Почвообразование на рыхлых и кристаллических породах в Северной Фенноскандии. Апатиты: КНЦ РАН, 2013. 158 с.
    Пономарева В. В. 1964. Теория подзолообразовательного процесса. М.–Л.: Наука. 379 с.
    Почвенно-геологические условия Нечерноземья. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. 608 с.
    Таргульян В. О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука, 1971. 268 с.
    Чертов О. Г., Лянгузова И. В., Друзина В. Д., Меньшикова Г. П. Влияние на лесные почвы загрязнения серой в комплексе с тяжелыми металлами // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. С. 65–72.
    Яковлев Б. А. Климат Мурманской области. Мурманск, 1961. 180 с.
    Barcan V. Leaching of nickel and copper from soil contaminated by metallurgical dust // Environment International. 2002. Vol. 28, no. 1–2. P. 63–68.
    Barcan V., Kovnatsky E. Soil surface geochemical anomaly around the copper-nickel metallurgical smelter // Water, Air and Soil Pollution. 1998. Vol. 103. P. 197–218.
    Barkan V. Sh., Pankratova R. P., Silina A. V. Soil contamination by nickel and copper in area polluted by “Severonikel” smelter complex / M. V. Kozlov, E. Haukioja, V. T. Yarmishko (eds.) // Aerial pollution in Kola Peninsula. Proceeding of the International Workshop (St. Petersburg, April, 14–16). Apatity, 1993. Р. 119–147.
    Kashulina G., Reimann C., Finne T. E., Halleraker J. H., Ayr?s M., Chekushin V. The state of the ecosystems in the Central Barents Region: scale, factors and mechanism of disturbance // The Science of the Тotal Environment. 1997. 206. P. 203–225.
    Kashulina G., Tomilina O., Bogatyrev I. Complete soil profile sites study: technical report from regional stage of Barents Ecogeochemistry project // Geological Survey of Finland. Report No. S/41/000/2/2004. Espoo. 92 p.
    Murashkina M., Southard R. J., Koptsik G. N. Soil-landscape relationships in the taiga of Northwestern Russia highlight the differences in the U.S. and Russian soil classification systems // Soil Science. 2005. Vol. 170, no. 6. P. 469–480.
    Niskavaara H. A comprehensive scheme of analysis for soils, sediments, humus and plant samples using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry // Geological Survey of Finland, Current Research 1993–1994, Geological Survey of Finland Special Paper 20. 1995. Р. 167–176.
    Reimann C., Ayras M., Chekushin V., Bogotyrev I., Boyd R., Caritat P. de, Dutter R., Finne T. E., Halleraker J. H., Jager O., Kashulina G., Niskavaara H., Pavlov V., Raisanen M. L. Strand T., Volden T. Environmental geochemical atlas of the Central Barents Region. NGU-GTK-CKE special publication. Trondheim: Geological Survey of Norway, 1998. 745 p.
    Salminen R., Chekushin V., Tenhola M., Bogatyrev I., Glavatskikh S. P., Fedotova E., Gregorauskiene V., Kashulina G., Niskavaara H., Polischuok A., Rissanen K., Selenok L., Tomilina O., Zhdanova L. Geochemical atlas of the Eastern Barents region. Elsevier BV, Amsterdam (Reprinted from Journal of Geochemical Exploration, Vol. 83), 2004. 548 p.
    Soil Survey Staff. Soil Taxonomy. A basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys. 2nd Ed. // Natural Resources Conservation Service. U.S. Department of Agriculture. U.S. Government Printing Office, Washington, DC. 1999.



2019 год