младший научный сотрудник, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв
119991, Россия, г. Moscow, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 2007
Vasil'chuk Jessica Yur'evna
Junior Researcher, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University
119991, Leninsky Gory str., 1, office 2007, Moscow, Russia
Vasil'chuk Yurij Kirillovich, Ginzburg Alexander Pavlovich.
(2023)
Lateral and radial differentiation of cryogenic soils geochemical composition in the Khanovei scientific and educational field site, Bolshezemel'skaya tundra. Арктика и Антарктика
1
.
DOI: 10.7256/2453-8922.2023.1.40136
DOI:
10.7256/2453-8922.2022.3.39001
EDN:
GJEIUY
Дата направления статьи в редакцию:
22-10-2022
Дата публикации:
31-10-2022
Аннотация: Предметом исследования являются почвы на территории учебно-научного полигона Хановей в Воркутинском районе Республики Коми. Были составлены морфологические описания почвенных профилей, проведена диагностика и классификация почв в современной российской системе. Также выполнены лабораторные работы по определению свойств почв: влажности, кислотности и общего содержания легкорастворимых солей. Рассмотренная территория находится в юго-восточной части Большеземельской тундры и является наклонной поверхностью правого борта долины р. Воркуты, она сложена аллювиальными и древнеаллювиальными песками, перекрытыми слоем суглинистых и супесчано-суглинистых отложений. К наиболее молодым отложениям территории относятся голоценовые торфяники мощностью до 4–5 м. Здесь широко распространены мелко- и крупноерниковые тундры с кустарничково-зеленомошным и травяно-кустарничково-сфагновым покровом. Изученные почвы относятся к стволам органогенного, постлитогенного и синлитогенного почвообразования. К первому из них относятся торфяные олиготрофные почвы на мощном торфянике, ко второму – криогенные и криометаморфические почвы, а также торфяно-глеезёмы. К третьему – аллювиальные гумусовые почвы. Содержание влаги в почвах широко варьирует от 2 до 900 %. Почвы имеют реакцию среды от кислой до нейтральной (рН изменяется от 4,5 до 7,5). Содержание легкорастворимых солей в них варьирует от 0 до 300 мг/л.
Ключевые слова:
почвы, многолетнемерзлые породы, кислотность, содержание легкорастворимых солей, содержание органического вещества, карбонатная щёлочность, пальза, полигон Хановей, Воркутинский район, Республика Коми
Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ (грант № 20-05-00782), в рамках госбюджетной темы 1.4. Антропогенная геохимическая трансформация компонентов ландшафтов, номер ЦИТИС: 121051400083-1.
Abstract:The subject of the study are soils on the territory of the Khanovey educational field training site in the Vorkuta district of Komi Republic. Morphological descriptions of soil profiles and diagnostics and classification of soils in the modern Russian system were carried out. Laboratory analysis was carried out to determine soil properties: moisture content, acidity and total content of soluble salines. The study area is located in the southeastern part of the Bolshezemelskaya tundra, it is represented by inclined surface of the right side of the valley of the Vorkuta River valley, composed of alluvial and ancient alluvial sands, overlain by loamy and sandy-loam deposits. Holocene peatlands up to 4–5 m thick are the youngest deposits within the studied territory. Small and large dwarf birch tundras with shrub-green moss and grass-shrub-sphagnum cover are common here. The studied soils belong to the division of organogenic, postlitogenic and synlitogenic soil formation. The first includes oligotrophic peaty soils within a thick peatland (Histosols), the second includes cryogenic and cryometamorphic soils (Cryosols), as well as peaty gleyzems (Histic Cryosols). The third includes alluvial humic soils (Fluvisols). The moisture content of soils varies widely from 2 to 900 %. Soils acidity is from acidic to neutral (pH 4.5 to 7.5). The content of soluble salts in soils varies from about 0 to 300 mg/l.
Keywords:
soils, permafrost, acidity, the content of easily soluble salts, organic matter content, carbonate alkalinity, palsa, Khanovey educational field training site, Vorkuta district, Komi Republic
Введение
Учебно-научный полигон (УНП) Хановей, расположенный на примыкающем к полотну Северной Железной Дороги склоне долины р. Воркуты, в районе одноимённой железнодорожной станции Хановей (рис. 1) весьма подробно изучен с инженерно-геокриологической и геолого-геофизической точек зрения. В течение последних нескольких лет здесь регулярно проводятся работы по изучению свойств сезонно-талых и мёрзлых грунтов, термометрии грунтов [25, 29, 26]. Используются различные геофизические методы для изучения мощностей, состава и свойств отложений на полигоне, главным образом, для установления глубины залегания подошвы сезонно-талого слоя (СТС) в период наиболее глубокого его оттаивания за год (начало – середина сентября)[27]. Также здесь ежегодно производятся ландшафтные описания, имеющие, однако, весьма существенный геоботанический акцент, в то время как описания почв, почвенно-ландшафтных связей и структуры почвенного покрова здесь немногочисленны. К таковым, по сути, относятся лишь работы Н.А. Буданцевой с соавторами[3] и диссертация И.Н. Семенкова[20], в которых впервые на данном конкретном участке были рассмотрены вопросы профильного строения почв, их морфологические и химические свойства, а также катенарная организация почвенного покрова. Также Ю.К. Васильчуком с соавторами[4] была заложена и изучена почвенно-геохимическая катена в весьма близких к Хановею ландшафтных условиях окрестностей посёлка Елецкого (также Воркутинского района Республики Коми). Остальные данные о почвах и почвенном покрове территории вблизи г. Воркуты имеют либо более мелкий масштаб [1,14], либо локализованы в иных точках на весьма обширной и неоднородной территории района [9,19].
Возникает необходимость детального изучения профильного строения и свойств почв, а также почвенно-геохимических катен для дальнейшего использования этих данных при изучении радиальных и латеральных миграционных потоков химических веществ на территории Хановейского полигона. Также всестороннее изучение ландшафтной структуры и её особенностей сможет помочь исследователям в уточнении представлений об истории, агентах и факторах развития рельефа этой территории, которые являются дискуссионным вопросом в сообществе геокриологов России. Наконец, детально исследованные свойства почв способны скорректировать построение будущих ландшафтных карт, применяемых при организации пунктов многолетнего мониторинга экосистемы.
Почвенно-геохимические исследования были проведены авторами статьи на полигоне Хановей в сентябре 2022 года. В процессе исследований были заложены 10 почвенных разрезов непосредственно на территории полигона и за её пределами, отобраны 42 образца почв по генетическим горизонтам. Выполнены описания морфологических свойств почвенных профилей по правилам классификации и диагностики почв России[11]. В лабораторных условиях исследованы химические и физико-химические свойства почв (pH, TDS).
Физико-географические условия района исследования
Географическое положение Хановейского учебно-научного полигона
Хановейский учебно-научный полигон (67°17'9.05" с.ш., 63°39'25.38" в.д.) располагается в Воркутинском районе Республики Коми. Расстояние до центра полигона к юго-западу от г. Воркуты составляет 28,8 км. Территория полигона площадью примерно 0,5 км2 примыкает с востока к участку железной дороги Москва – Воркута (Северной Железной Дороги) в районе станции Хановей в одноимённом посёлке (67°16'58.93" с.ш., 63°39'0.89" в.д.). Расстояние от станции до центра полигона равно примерно 500 м. С запада территория полигона ограничена линией железной дороги, с востока – рекой Воркутой.
Рис. 1. Местоположение Хановейского полигона на территории Республики Коми (а) и Воркутинского района (б) и собственно полигон с примыкающей территорией (в)
Геологическое строение и рельеф юго-востока Большеземельской тундры
Территория Республики Коми представляет собой сочетание нескольких крупных орографических элементов, среди которых наибольшую площадь занимает обширная Печорская низменность, приуроченная к долинам рек Печоры и Усы. Хановейский УНП, входящий в Печорскую низменность, расположен на её северо-востоке в верховьях р. Усы [13]. Геологический разрез территории северо-востока Коми вскрывает разнообразные по составу и мощности породы. Наиболее древними считаются отложения раннего докембрия возрастом более 2 млрд лет [23], четвертичные отложения[24], представленные валунными суглинками и песками, а также аллювиальными и озёрно-болотными песками, супесями и суглинками (табл. 1)[7].
Основные макроформы рельефа (орографические элементы) соответствуют неровностям кровли дочетвертичных отложений, современный же мезорельеф был сформирован при активном действии экзогенных факторов – эрозии и аккумуляции[8]. Северная часть Печорской низменности относится к территории Большеземельской тундры. Характерными формами мезорельефа для этой территории являются вытянутые возвышенности грядового типа («мусюры») с относительными высотами 40–50 м, сложенные суглинками. Долины крупных и средних рек (Печоры, Усы, Воркуты и др.) широкие, хорошо выработанные, русла рек корыто- и ящикообразные в профиле. Боковая эрозия берегов преобладает по темпам над глубинной. Склоны речных долин пологие, многократно осложнены сочетаниями заозёренных термокарстовых понижений с выпукло-бугристыми торфяными массивами (рис. 2,а, табл. 1). Широкое распространение здесь имеют торфяные и торфяно-минеральные бугры пучения (пальза) высотами от 1,5 до 7 м (рис. 2,б).
Рис. 2. Заозёренные термокарстовые понижения в сочетании с заболоченными межбугровыми понижениями и возвышенными поверхностями выпуклых торфяных бугров (а) (фото Д.О. Сергеева с БПЛА DJI Mavic Air – 3) и выпуклый торфяной бугор пучения - пальза, высотой около 7 м, переходящий в заозёренное межбугровое понижение (б). Фото А.П. Гинзбурга
Таблица 1. Площади почвообразующих пород на территории Республики Коми [1]
Рус
© 1998 – 2024 Nota Bene. Publishing Technologies. NB-Media Ltd.
