Почвоведение, 2020, № 7, стр. 791-802

ВВЕДЕНИЕ

Горное плато Долгоруковская яйла вместе с Чатыр-Дагом и Караби-яйлой относится к системе восточных яйл Крыма, которые обособлены от западных широкими горными проходами. Верхняя (южная) часть Долгоруковской яйлы через Терке-яйлу примыкает к горному массиву Демерджи, а южная ее оконечность постепенно сливается с межгрядовой долиной между Внешней и Внутренней грядами крымских гор. На востоке от Караби-яйлы она отделена глубоким ущельем р. Бурульча, а на западе обрывается каменистыми склонами долины р. Салгир [6, 19, 25].

Ранее нами была дана характеристика основных типов полноразвитых почв западной части Главной гряды Горного Крыма, выявлены некоторые закономерности варьирования их свойств в широком диапазоне высот [13, 15].

Долгоруковская яйла не вошла в эти исследования, хотя данный горный массив очень интересен как объект для изучения закономерностей пространственного варьирования почвенных показателей под различными типами растительности в зависимости от высоты над уровнем моря. Обусловлено это, прежде всего, рельефом яйлы, которая представляет собой пологий склон С–СЗ экспозиции протяженностью около 15 км и со средним уклоном 1.7° в пределах высот от 560 до 1025 м над ур. м. При такой крутизне влияние склоновых процессов на почвообразование выражено слабо, поэтому на всем протяжении плато можно подобрать участки с полноразвитыми неэродированными почвами. Второй особенностью Долгоруковской яйлы является произрастание на всем ее протяжении двух типов растительности – лесов и горных лугов, что позволяет проводить сопряженные исследования почв под разными растительными сообществами в широком диапазоне гидротермических условий.

Яйла, как и большинство горных массивов в пределах Главной гряды, сложена верхнеюрскими известняками, поэтому на ее поверхности сформировался типичный карстовый рельеф. По данным Ены с соавт. [7] в морфологической структуре яйлинских ландшафтов доминируют карровые поля и оголенные известняковые пространства с фрагментарной древесно-травянистой (лугово-степной) растительностью, на которых сформирован слаборазвитый почвенный покров, представленный, главный образом, карбо-литоземами (Calcaric Leptosols). Участки полноразвитых горно-луговых почв (Phaeozems) приурочены к карстовым котловинам и другим понижениям, заполненным выщелоченным элюво-делювием верхнеюрских известняков.

Для северных оконечностей яйлинских массивов характерно сочетание пониженных пространств – оврагов и балок, в благоприятных условиях которых произрастает древесная растительность [4]. Долгоруковская яйла обрамлена поясом лесов в ее верхней (южной) и восточной частях, поскольку западная почти на всем ее протяжении обрывается крутыми склонами. Судя по космическим снимкам, на высотах примерно от 1000 до 800 м над ур. м. лес местами заходит на яйлу за пределы оврагов, и в настоящее время наблюдается постепенная экспансия древесной растительности на луга. По мере уменьшения высоты лесная растительность отступает к склонам, и граница между лесом и лугом проходит большей частью по кромке оврагов.

Цель исследований – провести сравнительный анализ основных свойств горно-лесных (Cambisols, Luvisols) и горно-луговых (Phaeozems, Chernozems) почв Долгоруковской яйлы и определить степень их изменчивости во всем диапазоне высот.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В ходе исследований Долгоруковской яйлы было заложено 12 разрезов, из которых 5 под лесной растительностью и 7 под лугово-степной на различном удалении от границы леса. Глубина закладки разрезов лимитировалась глубиной залегания плотных известняков, либо смесью обломочного материала известняков с глиной. Данные по трем разрезам, а также по 25 образцам почв из слоя 0–10 см не были включены в таблицы, но использовались для статистической обработки результатов.

Метеонаблюдения непосредственно на Долгоруковской яйле не проводились, поэтому для получения ориентировочных данных о гидротермических условиях исследуемой территории были использованы результаты наблюдений всех метеостанций и метеопунктов, в разное время функционировавших вблизи плато [24], а также данные по осадкам на Чатыр-Даге за 1978–2000 гг. Ялтинской гидрогеологической и инженерно-геологической партии. На основе этих сведений были установлены зависимости среднегодовых значений количества осадков (r = 0.99; n = 8) и температуры (r = –0.99; n = 7) от высоты над уровнем моря и рассчитаны значения ГТК Селянинова [23]. Согласно Важову [2], климат нижней и средней частей склона яйлы относится к влажному (ГТК = 1.1–1.4), а верхней – к избыточно влажному (ГТК > 1.4).

Луговая растительность (горная луговая степь) на экспериментальных участках, представленная группой сообществ Cariceta humilis, а также вариантами горного разнотравья [3], характеризовалась очень мощным травостоем с проективным покрытием равным 100%.

Мертвопокровные леса имели сомкнутость крон около 0.8–0.9, мощность подстилки 2–3 см и слаборазвитый напочвенный покров с проективным покрытием 10–30%.

В образцах почв определяли pH_KCl, содержание общего органического углерода (С общ), углерода гуминовых и фульвокислот (С гк, С фк) [12], оптическую плотность раствора гуминовых кислот (Ес^мг/мл) [18]. Степень гумификации органического вещества (СГОВ) рассчитывали, как процент С гк от С общ. Гранулометрический состав определяли методом пипетки с пирофосфатной диспергацией образцов [1], обменную кислотность (ОК) и обменный алюминий (Al обм) – титрованием щелочью 1 М вытяжки KCl при соотношении почва : раствор 1 : 50, гидролитическую кислотность (Нг) – титрованием 1 М вытяжки ацетата натрия при соотношении почва : раствор 1 : 100 или 1 : 200, сумму обменных оснований (СО) – путем вытеснения 0.2 н раствором NH₄Cl. Насыщенность основаниями (НО) рассчитывали как отношение (СО/СО + Нг) × 100%. Содержание дитиониторастворимого железа (Fe_dit) определяли по Коффину [8], оксалаторастворимого (Fe_ox) – по Тамму.

Оптические свойства почв изучали по предложенной ранее методике [14] путем сканирования влажных образцов, нанесенных на прозрачную пенку [15]. Полученные сканы анализировались с помощью специальной программы для расчета величин цветовой модели RGB. Модель RGB основана на трех базовых цветах – красном (Red), зеленом (Green) и синем (Blue). Каждый базовый цвет характеризуется яркостью, которая варьирует от 0 до 255. Остальные цвета образуются при смешивании этих трех [30]. Значения RGB использовали для сравнительного анализа объектов исследований и оценки влияния свойств почвы на ее окраску. Связь между интенсивностью окраски и значениями RGB обратная, поэтому, чем темнее почва, тем меньше величины последних.

Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета программ Statistica 6.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Краткая характеристика почвенных разрезов. Разрез 1341 был заложен в верхней части Долгоруковской яйлы под пологом мертвопокровного букового леса. В профиле почвы выделены серый, комковато-зернистый, легкосуглинистый, рыхлый серогумусовый гор. AY, светло-бурый, зернисто-комковатый, легкосуглинистый с включениями обломков песчаника, более плотный гор. B, переходящий очень резко по гранулометрическому составу к бурому, уплотненному, ореховатому, с признаками оглинивания по граням структурных отдельностей, легкоглинистому метаморфическому, переходному к почвообразующей породе гор. BMC, подстилаемому крупными обломками известняка и песчаника. Коэффициент дифференциации профиля по илу (КД), представляющий собой отношение между содержанием ила в гор. BMC к его содержанию в гор. AY, равен 6.3. Столь сильная дифференциация связана частично с лессиважем, но в большей степени с исходной литологической неоднородностью почвообразующей породы, представленной в верхней части профиля преимущественно элювием песчаников, а в нижней – известняков, что подтверждается резким уменьшением доли песка с глубиной: с 34% в гор. B до 7% в BMC.

Почва в пределах всего профиля очень сильно кислая, за исключением сильнокислых верхней части гор. AY и нижней – BMC, контактирующей с подстилающими породами. ОК и Al обм обнаружены в пределах всего профиля с максимумом в нижней части гор. AY. В этом же слое отмечено и наибольшее значение Нг. Содержание обменных оснований, а также НО почвы в нижней части гор. AY и в гор. B были крайне низкими, что обусловлено высокой кислотностью указанных слоев и низким содержанием ила.

Содержание и запасы органического вещества были очень низкими, а основное его количество сосредоточено в гор. AY, где содержалось 63% от общих запасов гумуса в слое почвы 0–50 см. Гумус гуматно-фульватного типа характеризовался низкими значениями СГОВ и Ес^мг/мл.

Содержание Fe_dit возрастало вниз по профилю в соответствии с увеличением содержания ила (r = = 0.99; n = 8), а основное количество Fe_ox сосредоточено в гор. AY, свидетельствуя о преимущественно биогенном характере его накопления. Возрастание количества Fe_ox в гор. BMC обусловлено утяжелением гранулометрического состава, поэтому более надежным индикатором его накопления является не общее содержание, а доля Fe_ox от Fe_dit, которая в пределах профиля уменьшалась с 26% в гор. AY до 7% в BMC.

К северу от опушки букового леса под луговой растительностью был заложен разрез 1342. Анализ изображений с сервиса Google Earth за период с 2007 по 2018 гг. свидетельствует об интенсивном зарастании прилегающих к буковому лесу участков луга древесно-кустарниковой растительностью. Исходя из этого, можно предположить, что раньше лес в верхней части плато простирался за пределы его нынешних границ, поэтому залегающие здесь почвы вполне могут быть вторично-одернованными.

В профиле почвы под лугом выделяется более мощный, по сравнению с лесной почвой, темно-серый во влажном состоянии, мелкокомковато-зернистый, среднесуглинистый, рыхлый гор. AY, переходящий в близкий по гранулометрическому составу светло-бурый, комковато-зернистый, уплотненный гор. B. Переход к бурому комковато-ореховатому гор. BMC, как и под лесом, очень резкий по содержанию ила, однако сам горизонт среднесуглинистый из-за преобладания песчаника в составе почвообразующей породы. Как и в предыдущем разрезе, по граням агрегатов в гор. BMC выявлены глинистые кутаны, что подтверждает формирование этой почвы под пологом леса. Почва разр. 1342 менее дифференцирована по илу (КД = 2.8) по сравнению с лесной из-за более однородного ее литологического состава, поскольку среднее содержание песчаных фракций в гор. AY, B и BMC было равно соответственно 26, 36 и 24%.

По сравнению с буроземом, луговая почва также менее кислая и более насыщена основаниями в пределах гор. AY и B, но более кислая и менее насыщена в гор. BMC, поэтому ОК и Al обм в заметном количестве содержались только в нижней части профиля.

Из-за низкого содержания С общ и малой мощности гумусового горизонта запасы органического вещества в слое 0–50 см были самыми низкими среди луговых почв. Также почва характеризовалась очень узким отношением С гк/С фк, низкой СГОВ и средними значениями Ес^мг/мл. Несмотря на это, интенсивность окраски гумусового горизонта, судя по величинам RGB, была сравнима с более гумусированными лесными почвами. По нашему мнению, это связано с более высоким содержанием в последних ила, за счет которого наблюдается отмеченный ранее [14] эффект “разбавления” органического вещества, когда оно распределяется на большей удельной поверхности минеральных частиц почвы.

Содержание Fe_dit в пределах гор. AY и B с глубиной уменьшалось и затем резко увеличивалось в гор. BMC в соответствии с утяжелением гранулометрического состава. Fe_ox распределялось по профилю так же как и в буроземе, однако его содержание в гор. AY и доля от Fe_dit (36%) были больше в почве под луговой растительностью.

Ниже по склону в мертвопокровном буково-грабовом лесу с участием дуба был описан профиль бурозема на продуктах выветривания известняков (табл. 1, разр. 1347), в профиле которого выделены серый, рыхлый, комковато-порошистый, тяжелосуглинистый гор. AY, буровато-серый, комковато-ореховатый, легкоглинистый гор. B, бурый, плотный, крупнокомковато-ореховатый, с глинистыми пленками по граням агрегатов, среднеглинистый гор. BM и светло-бурый, плотный, комковатый, легкоглинистый гор. C, переходящий в очень плотную глинисто-хрящеватую подстилающую породу.

Почва разр. 1347 в пределах всего профиля литологически однородна, что видно по практически равномерному распределению количества песчаных фракций с постепенным убыванием от 6.4% в гор. AY до 4.6 в C, поэтому есть основания считать сильную дифференциацию профиля по илу (КД = 3.7) следствием педогенных процессов – лессиважа и внутрипочвенного оглинивания.

Величины показателей кислотности и характер их распределения близки к почве разр. 1341. Наибольшие значения рН были приурочены к верхней части гор. AY и к гор. C, залегающему на карбонатной подстилающей породе, а наименьшее – к нижней части гор. AY, в котором отмечено также наиболее высокие значение Нг и самые низкие – СО и НО. ОК и Al обм определены во всех почвенных горизонтах, а их содержание соответствовало величинам рН. Несмотря на отмеченную близость почв разр. 1341 и 1347 по величинам показателей кислотности, насыщенность последней была заметно выше за счет более высокого содержания оснований.

Почва разр. 1347 содержала в гор. AY столько же гумуса, что и 1341 и несколько больше – в остальной части профиля, чем обусловлены более высокие общие запасы органического вещества в последнем. Качественные показатели гумуса – СГОВ, Ес^мг/мл и С гк/С фк, также были близки к почве разр. 1341, но при этом более темная окраска гумусового горизонта, судя по величинам RGB, была присуща легкосуглинистому бурозему разр. 1341.

Профильное распределение Fe_dit соответствовало распределению ила (r = 0.94; n = 10), а Fe_ox – органического вещества (r = 0.85; n = 10). Доля Fe_ox от Fe_dit в гор. AY описываемой почвы (17%) была меньше и снижалась с глубиной более резко (до 3%) по сравнению с залегающими выше по склону лесной и луговой почвами (табл. 2, 3).

В 40 м от разр. 1347 под луговой растительностью был заложен разр. 1348, в профиле которого были выделены темно-серый с бурым оттенком, мелкокомковато-порошистый, легкоглинистый, рыхлый перегнойно-темногумусовый гор. AH и буровато-серый, комковато-зернистый гор. AB, подстилаемый смесью обломков известняка с глиной. Луговая почва по сравнению с лесной имела более тяжелый гранулометрический состав и отличалась меньшей дифференциацией профиля по илу с КД = 2.4.

По величинам рН почва сильно- и среднекислая, с очень низкими значениями ОК и Al обм, но близкими к лесной почве величинами Нг. Луговая почва характеризовалась также более высокими значениями СО и НО, особенно в нижней части гор. AH, где в буроземах кислых, как правило, наблюдается резкое уменьшение значений этих показателей.

Почва разр. 1348 отличалась повышенным содержанием Fe_dit, которое соответствовало тяжелому гранулометрическому составу и наиболее высоким среди изученных почв абсолютным содержанием Fe_ox, доля которого от Fe_dit снижалась вниз по профилю с 15 до 9%, то есть в верхней его части соответствовала разр. 1347, но не столь резко уменьшалась книзу.

Наряду с разрезами луговых почв, заложенными вблизи лесного массива Долгоруковской яйлы, в пределах ее западной части на расстоянии около 2 км от ближайшей опушки леса был заложен разр. 1343. Место закладки разреза представляет собой неглубокую (1–5 м) блюдцеобразную карстовую воронку общей площадью около 10 га. В составе растительной ассоциации на всей площади воронки доминировали ковыль Лессинга (Stipa lessingiana Trin. & Rupr.) и мятлик луговой (Роа pratensis L.), тогда как в местах закладки других разрезов луговых почв доминирующими видами были мятлик и тимофеевка луговая (Phleum pratense L.).

В профиле разреза выделены темно-серый, почти черный во влажном состоянии, мелкокомковато-зернистый в верхней части и комковато-ореховатый в нижней, средне-тяжелосуглинистый, рыхлый гор. AH, буровато-серый, комковато-зернистый, тяжелосуглинистый, слегка уплотненный гор. AB и бурый, комковато-зернистый, среднеглинистый, уплотненный гор. B, подстилаемый смесью обломков известняка с глиной.

Почва сильно дифференцирована по илу (КД = 3.9), что, видимо, обусловлено педогенными процессами в верхней и средней частях профиля и литологической неоднородностью почвообразующей породы в нижней. Последнее подтверждается резким скачком содержания ила на переходе от гор. AB к B и таким же резким уменьшением количества песка – с 9.2% в слое 40–50 см до 0.7% в слое 50–60 см.

Интересной особенностью почвы разр. 1343 является характер профильного распределения кислотности, которая, судя по величинам рН, постепенно возрастала с глубиной, достигая наибольших значений на контакте с обломками известняков. В то же время величины Нг вниз по профилю уменьшались и наименьших значений достигали также на границе с подстилающими породами. Таким образом, наибольшие значения Нг соответствовали наименьшим значениям рН, что обусловлено высоким содержанием органического вещества в верхней части профиля, которое удерживает алюминий в составе комплексных органо-минеральных соединений [17]. Последний практически не экстрагируется растворами нейтральных солей, обусловливая повышенные значения рН солевого высокогумусных почв, но, в то же время, переходит в раствор гидролитически щелочных солей при определении Нг.

Количество оснований и степень насыщенности ими ППК с глубиной, по мере уменьшения гумусированности уменьшались, а в гор. B из-за резкого утяжеления гранулометрического состава – возрастали.

Среди всех изученных горно-луговых почв Долгоруковской яйлы почва раз. 1343 выделялась наиболее высокими значениями содержания С орг и запасов гумуса в слое 0–50 см, а также фульфатно-гуматным и гуматным типом гумуса в пределах гор. AH и AB. СГОВ не превышала соответствующих значений луговых почв, залегающих у кромки леса, а величины Ес^мг/мл отличались повышенными значениями в пределах поверхностного слоя почв. Сочетание указанных особенностей обусловило очень темную окраску гор. AH, о чем свидетельствуют самые низкие величины RGB слоя почвы 0–30 см по сравнению с остальными почвами данного типа.

Таким образом, учитывая комплекс показателей гумусного состояния и морфологические особенности почвы разр. 1343, ее можно признать эталоном горно-луговых черноземовидных почв Крыма. Формированию такой почвы способствовало благоприятное сочетание гидротермических условий, состава растительности и отсутствие антропогенного воздействия на почвенный покров в течение достаточно длительного периода. Последнее обстоятельство является наиболее важным, поскольку территория плато легкодоступна для транспорта, является популярным туристическим объектом и в прошлом интенсивно использовалась для выпаса скота. Отметим, что кроме Долгоруковской яйлы, горно-луговые почвы с подобными характеристиками были выявлены нами на верхнем плато Чатыр-Дага [22] и на небольших участках горных лугов, сохранившихся в пределах лесного массива на северной оконечности нижнего плато Чатыр-Дага [13].

Содержание и характер профильного распределения Fe_dit были типичны для текстурно-дифференцированных почв Долгоруковской яйлы. По содержанию Fe_ox описываемая почва уступала луговой почве разр. 1348, но имела более высокую долю от Fe_dit, которая по профилю варьировала от 19 до 6%.

Разрез лесной почвы 1375 был заложен в буково-грабовом лесу, произрастающем в нижней части западного склона ложбины, примыкающей в восточной части плато. Крутизна склона в месте закладки разреза около 15°–20°, расстояние от кромки леса 100 м. Как отмечалось ранее, в северной части Долгоруковской яйлы лес почти не выходит за пределы кромки оврагов, что не позволило включить в исследования участки леса и луга на близких по рельефу позициях. Локальные особенности мезорельефа данного участка способствуют, с одной стороны, дополнительному увлажнению и улучшению условий произрастания растений, а с другой – развитию поверхностной эрозии почв. В связи с этим, произрастающие в данном месте деревья бука характеризовались лучшим состоянием по сравнению с участком леса, расположенным на плато (разр. 1347), а почва – очень слаборазвитым гумусовым горизонтом.

В ее профиле были выделены серый, комковато-порошистый, тяжелосуглинистый, рыхлый гор. AY, серовато-бурый, глыбисто-комковатый, тяжелосуглинистый гор. АВ, палево-бурый, глыбистый, тяжелосуглинистый, уплотненный гор. B, темно-бурый, глыбисто-ореховатый, оглиненный по граням агрегатов, легкоглинистый, плотный гор. BM и темно-бурый до шоколадного, глыбистый, легкоглинистый, плотный гор. ВС. Почва характеризовалась сильной текстурной дифференциацией (КД = 3.1), причиной которой, судя по плавному увеличению количества ила с глубиной и наличию глинистых кутан в гор. BM, являются педогенные процессы, а глубже – литологическая неоднородность породы.

По сравнению с лесными почвами, сформировавшимися выше по склону, почва разр. 1375 характеризовалась более высокими, среднекислыми значениями рН, значительно меньшими величинами Нг и близкими к нулю величинами ОК и Al обм.

Из-за подверженности данной почвы водной эрозии содержание С общ и запасы органического вещества в слое 0–50 см оказались самыми низкими среди всех лесных почв. В то же время, почва разр. 1375 отличалась от лесных почв, залегающих выше по склону большей степенью гумификации ОВ и более широким отношением С гк/С фк. Высокие значения RGB гор. AY соответствовали его светлой окраски из-за низкого содержания гумуса.

По содержанию и профильному распределению Fe_dit данная почва не отличалась от описанных выше лесных и луговых почв, поскольку общее количество свободного железа тесно коррелировало с содержанием ила (r = 0.99; n = 9). По содержанию Fe_ox почва разр. 1375 превосходила все лесные почвы, а по доле Fe_ox от Fe_dit в гор. АY (17%) уступала только почве разр. 1341.

Разрез луговой почвы 1344 был в пределах тех же высот, что и предыдущий разрез лесной почвы. В его профиле выделены темно-серый, комковато-зернистый, тяжелосуглинистый, рыхлый темногумусовый гор. AU, серовато-коричневый, комковатый, тяжелосуглинистый, карбонатный, уплотненный гор. ABca и коричневый, комковатый, тяжелосуглинистый, карбонатный, уплотненный гор. Bca, подстилаемый смесью обломков известняка с глиной. В небольшом количестве обломки известняка встречались во всех горизонтах почвы. Отметим, что на этой высоте нами описана первая почва, в мелкоземе которой содержалось небольшое количество (1–4%) карбонатов. Последние обнаруживались только по вскипанию и морфологически не были выражены, что позволило считать их унаследованными от почвообразующей породы, а почву диагностировать как остаточно-карбонатную.

Текстурная дифференциация профиля была менее выраженной (КД = 1.5) по сравнению с выщелоченными почвами и обусловлена, вероятнее всего, внутрипочвенным оглиниванием, поскольку наибольшее содержание ила наблюдалось в середине профиля на переходе от гор. AU к ABca, а содержание песка с глубиной плавно уменьшалось: от 14% в слое 0–10 см до 6% в слое 60–70 см.

Количества атмосферных осадков, выпадающих на высотах от 700 м над ур. м. и ниже недостаточно для полного выщелачивания карбонатов под луговой растительностью. Их присутствие обусловило слабокислую реакцию, очень низкие значения Нг и высокую НО.

Из-за резкого уменьшения количества С общ с глубиной запасы гумуса были меньше по сравнению со всеми разрезами луговых почвы, кроме 1342. СГОВ в гор. AU была высокой, значения Ес^мг/мл соответствовали минимальным среди луговых почв, тип гумуса фульватно-гуматный и гуматный, а величины R-RGB – близкими к луговой почве разр. 1348.

Профильное распределение свободного железа в нейтральной, остаточно карбонатной почве существенно отличалось от кислых и выщелоченных почв отсутствием связи между илом и Fe_dit из-за резкого падения количества последнего в карбонатном горизонте. Содержание Fe_ox также резко уменьшалось с глубиной, а его доля от Fe_dit в гор. AU (7%) была самой низкой среди луговых почв.

Разрез 1377 бурозема темного был заложен вблизи нижней границы леса, где основными породами в верхнем ярусе являются дуб, клен, груша, черешня, а в нижнем – ясень, кизил, орешник. Бук на этой высоте не встречается даже в виде единичных экземпляров.

Профиль почвы состоит из темно-серого во влажном состоянии, комковато-зернистого, тяжелосуглинистого, рыхлого, обильно пронизанного корнями гор. AU, буровато-серого, крупнокомковатого, легкоглинистого слабоуплотненного, гор. AB, бурого, ореховатого, легкоглинистого, с глинистыми пленками по граням агрегатов, плотного, гор. BM, и светло-бурого, ореховатого, тяжелосуглинистого, уплотненного, гор. BC. Почвообразующей породой является выщелоченный элюво-делювий известняков. Почва слабодифференцирована по илу (КД = 1.2) и, судя по характеру его профильного распределения в пределах горизонтов AU – BM, литологически однородна. В гор. BC наблюдалось на 10% большее содержание фракций песка по сравнению с гор. BM, что может свидетельствовать об увеличении с глубиной доли песчаника в составе известняка.

Данной почве присущи нейтральная реакция верхней части профиля, переходящая глубже в слабокислую, очень низкие значения Нг, отсутствие обменной кислотности. Содержание обменных оснований и насыщенность ими ППК сопоставимы с луговыми почвами средней части плато.

Содержание С общ в слое 0–5 см также близко к луговым почвам, но за счет резкого падения гумусированности с глубиной общие запасы органического вещества не достигали уровня почв под травянистой растительностью, хотя были наибольшими среди лесных. Величины СГОВ и Ес^мг/мл близки к лесной почве разр. 1375, а отношение С гк/С фк уже ближе к луговым почвам. Величины RGB верхней части разр. 1377 выше, чем во всех остальных лесных почвах и также больше соответствуют луговым.

Профильное распределение Fe_dit соответствовало распределению ила, а Fe_ox – гумуса. Доля Fe_ox в составе Fe_dit уменьшалась вниз по профилю с 11 до 4%, что характерно для луговых почв нижней части плато.

Разрез 1349 заложен на нижней границе ареала горно-луговых почв Долгоруковской яйлы, поскольку в нем на глубине 30–50 см отмечены новообразования в виде карбонатного псевдомицелия, характерные для черноземов. В профиле почвы были выделены темно-серый, комковато-зернистый, тяжелосуглинистый, карбонатный (0.5%), рыхлый гор. AUca и темно-серый с буроватым оттенком, комковато-зернистый, легкоглинистый, карбонатный (2.5%), с обломками известняка, уплотненный гор. ABca, подстилаемый смесью дресвы известняка с глиной. По морфологическому строению и свойствам данная почва близка к чернозему предгорному обыкновенному мицелярно-карбонатному [5, 20], однако отличается от последнего укороченными генетическими горизонтами и профиля в целом. Профиль почвы однороден по литологическому составу и слабодифференцирован по илу (КД = 1.5).

По содержанию С общ и запасам гумуса в слое 0–50 см почва разр. 1349 была близка к разр. 1348, но при этом отличалась меньшими значениями СГОВ и Ес^мг/мл, а также соотношением между величинами RGB (табл. 3). Равенство последних соответствует оттенкам серого [30], поэтому, чем меньше разница между R, B и G, тем больше окраска гор. A близка к монохромной, типичной для черноземов [15]. Так, для луговых почв верхней части склона соотношение R : G : B равно 1 : : 0.70 : 0.19 (разр. 1348) и 1 : 0.65 : 0.10 (1343), а нижней – 1 : 0.85 : 0.40 (1344) и 1 : 0.80 : 0.32 (1349), подтверждая тем самым, что почвы разр. 1344 и 1349 являются переходными от горно-луговых к черноземам.

Профильное распределение Fe_dit в почве разр. 1349 соответствовало гранулометрическому составу и содержанию карбонатов, поскольку возрастало с глубиной в верхней части профиля и уменьшалось в нижней. Содержание Fe_ox было очень низким по всему профилю, что характерно для карбонатных почв.

Взаимосвязи между отдельными свойствами почв и их зависимость от высоты местности. Ранее по результатам наших исследований и данным ряда зарубежных ученых было показано, что с высотой местности и, следовательно, с увлажненностью территории связаны некоторые показатели гумусного состояния, кислотности и содержания свободных форм железа. Для С общ не выявлено общих закономерностей его варьирования с высотой, поскольку содержание гумуса в горных почвах сильно зависит от других факторов, кроме гидротермических условий, включая экспозицию и крутизну склона, состав и состояние растительного покрова и др. [11, 13, 15, 16, 26, 27, 29].

По результатам почвенных исследований в пределах Долгоруковской яйлы было выявлено влияние высоты над уровнем моря и типа растительности на рН и насыщенность почв основаниями. На рис. 1 видно, что по мере увеличения высоты происходит достоверное снижение рН и НО как лесных, так и луговых почв. В верхней части плато их значения в значительной степени перекрываются, однако, судя по характеру кривых, средние величины рН и НО лесных почв во всем диапазоне высот ниже луговых. Наиболее сильно эти различия выражены на высотах около 700 м над ур. м., а ниже по склону снова наблюдается их сближение за счет повышенных значений рН верхнего слоя лесных почв в районе разр. 1377.

Рис. 1.

Зависимость величин рН (А) и насыщенности основаниями (Б) горно-луговых (сплошная линия, черные круги) и горно-лесных (пунктирная линия, белые круги) почвах Долгоруковской яйлы от высоты над уровнем моря.

Достоверная отрицательная связь отмечена между высотой и Ес^мг/мл лесных почв (r = –0.63; n = 42). Для луговых такая связь не выявлена, поскольку среди них наибольшие значения Ес^мг/мл присущи горно-луговым черноземовидным почвам, залегающим на высоте около 820 м над ур. м.

Содержание Fe_dit в почвах Долгоруковской яйлы зависит, как было отмечено выше, от содержания ила и входящего в состав свободного железа Fe_ox (R = 0.85; r_ил = 0.85; r_Fe = 0.64; n = 109).

Содержание Fe_ox луговых почв с высотой связано слабо (r = 0.50; n = 53), лесных – не связано вообще. По результатам множественной корреляции на количество Fe_ox в почвах плато достоверное влияние оказывает содержание углерода гумусовых веществ, экстрагируемых пирофосфатной вытяжкой, (С гв) и рН (R = 0.80; r_Cгв = = 0.76; r_pH = –0.64; n = 89). Общее количество свободного железа (Fe_dit) не влияло на содержание Fe_ox, подтверждая тем самым преимущественно биогенный характер накопления последнего. Среднее содержание Fe_ox в гор. А луговых почв (226 ± 67 мг/100; n = 31) было больше, чем в лесных (183 ± 41 мг/100 г; n = 27), что несколько противоречит распространенному мнению об интенсивном накоплении аморфного железа в верхней части профиля как характерном признаке буроземов [9, 21]. Из наших данных следует, что аккумуляция Fe_ox присуща всем кислым почвам Горного Крыма, а его количество довольно тесно связано с содержанием органического вещества.

Из представленных на рис. 2 кривых, описывающих зависимость интенсивности R-RGB от С общ, видно, что при равном содержании органического вещества интенсивность окраски луговых почв заметно выше (значения R меньше), чем лесных. Основными причинами, обусловливающими эти различия, являются более высокие значения СГОВ и Ес^мг/мл луговых почв, равные соответственно 24 ± 7% и 14.6 ± 3.0 (n = 46), по сравнению с лесными – 17 ± 5% и 9.6 ± 2.3 (n = 43). Положительное (осветляющее) влияние на окраску почв оказывает содержание Fe_dit, что подтверждается результатами множественной корреляции при анализе всего массива данных (R = 0.95; r_Cобщ = –0.90; r_Ec = –0.66; r_СГОВ = –0.46; r_Fe = 0.32; n = 89). Раздельная обработка данных показала, что интенсивность окраски почв, сформировавшихся под лугово-степными сообществами, зависит только от показателей гумусного состояния, поскольку железо в них маскируется темноокрашенными гуминовыми кислотами (R = 0.95; r_Cобщ = –0.92; r_Ec = –0.76; r_СГОВ = –0.40; n = 46). В лесных почвах, обогащенных бурыми ГК, напротив, влияние железа статистически достоверно, но при этом недостоверным оказывается влияние оптической плотности ГК (R = 0.90; r_Cобщ = –0.86; r_СГОВ = –0.48; r_Fe = 0.34; n = 46).

Рис. 2.

Зависимость величин R-RGB от содержания С общ в горно-луговых (сплошная линия, черные круги) и горно-лесных (пунктирная линия, белые круги) почвах Долгоруковской яйлы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Горно-лесные почвы, относящиеся к типу буроземов, распространены во всем диапазоне высот Долгоруковской яйлы – от 600 до 1000 м над ур. м. В пределах этих высот сохраняется близкое морфологическое строение почв, характер профильного распределения ила, гумуса и свободного железа. С высотой, по мере увеличения увлажненности, в почвах под лесом наблюдается достоверное увеличение кислотности и уменьшение оптической плотности ГК.

Горно-луговые выщелоченные почвы изучены в пределах от 700 до 970 м над ур. м. В центральной части плато, на большом удалении от кромки леса залегают наиболее темноокрашенные, высокогумусные горно-луговые черноземовидные почвы. По мере уменьшения высоты и увлажненности горно-луговые выщелоченные почвы сменяются остаточно-карбонатными, а затем – переходными к черноземам предгорным мицелярно-карбонатными. С высотой в луговых почвах достоверно увеличивалась кислотность и содержание Fe_ox.

Отсутствие карбонатов в профиле лесных почв нижней части плато свидетельствует о более интенсивном их выщелачивании под пологом деревьев, чем под луговыми сообществами при равном количестве осадков.

Основными причинами, обуславливающими более темную окраску почв под травянистой растительностью по сравнению с лесными почвами при равном содержании в них гумуса, являются различия в СГОВ и оптической плотности ГК.