Экологический мониторинг и моделирование экосистем, т. XXXVI, № 1-2, 2025 Environmental Monitoring and Ecosystem Modelling, v. XXXVI, № 1-2, 2025
DOI: 10.24412/2782-3237-2025-1-2-138-146 УДК: 631.4
В.Ю. Вертянкина*, А.А. Трунов
Институт глобального климата и экологии имени академика Ю. А. Израэля, Россия, 107058, Москва, ул. Глебовская, 20Б
*Адрес для переписки: victoria_vert@mail.ru
Реферат. В статье приводятся результаты полевых исследований почв на территории Беломорской биостанции МГУ им. Н.А. Перцова, проведен- ных в рамках Международной совместной программы комплексного монито- ринга воздействия загрязнения воздуха на экосистемы (МСП КМ) на территории комплексного заказника регионального значения «Полярный круг», стационара МСП КМ «Полярный круг». Согласно проведенным иссле- дованиям, характерными почвами рассматриваемой территории являются подзолы иллювиально-железистые. В понижении, на территории сфагнового болота, формируются перегнойно-торфяные почвы. Для подзолов иллюви- ально-железистых характерно увеличение мощности подзолистого горизонта (гор. E) при движении вниз по склону и большое количество окатанных каме- нистых включений гальки и валунов в нижней части профиля. Наибольшее количество включений характерно для верхней части склона.
Ключевые слова. Почвы, беломорская биостанция МГУ, подзолы, таёжные почвы, почвы Арктики, МСП КМ.
V. Yu. Vertyankina*, A.A. Trunov
Yu. A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology, 20B, Glebovskaya str., 107058, Moscow, Russian Federation
*Correspondence address: victoria_vert@mail.ru
Abstract. The article presents the results of field studies of soils on the territory of the White Sea Biostation of the N.A. Pertsov Moscow State University, conducted within the framework of the International Co-operative Programme on Integrated Monitoring of Air Pollution Effects on Ecosystems (ICP IM) on the territory of the Integrated Reserve of Regional Importance “Polar Circle”, the stationary of the ICP IM “Polar Circle”. According to the studies, the characteristic
Вертянкина В.Ю., Трунов А.А. Vertyankina V.Yu., Trunov A.A.
soils of the territory under consideration are iron-illuvial podzols. In the depression, on the territory of sphagnum bog, peat-peat soils are formed. For iron-illuvial podzols there is an increase in thickness of podzol horizon (horizon E) while moving down the slope and a large number of fossilized stony inclusions of pebbles and boulders in the lower part of the profile. The greatest number of inclusions is characteristic of the upper part of the slope.
Keywords. Soils, White Sea Biostation MSU, podzols, taiga soils, Arctic soils, ICP IM.
Беломорская биологическая биостанция МГУ расположена на побере- жье Кандалакшского залива Белого моря. В связи с разнообразными формами рельефа исследуемой территории почвенный покров отличается своей пестротой и разнообразием. Большое количество работ посвящено изучению почв беломорского побережья (Урусевская, 2020; Орешникова и др,, 2012; Багдасаров и др., 2023; Федорец, Бахметов, 2016; Переверзев, 2001).
Климат умеренно-континентальный с чертами морского. Зима продол- жительная, относительно мягкая. Лето короткое и прохладное. Среднегодовая температура воздуха находится в пределах от +10 до +3, средняя продолжи- тельность безморозного периода – 105-115 дней. Годовое количество осадков колеблется от 450 до 550 мм (Орешникова и др., 2012).
В растительном покрове преобладают сосна обыкновенная (Pinussilvestris L.), сфагновые мхи (Sphagnum). Менее обводненные плоские участки или пологие склоны заняты сосняком багульниковым с сфагновыми мхами в напочвенном покрове. На дренированных полого наклонных склонах произрастают сосняки черничники с зелеными мхами. На верхних частях каменистых склонов или песчаных почвах отмечаются сосняки брусничники с зелеными мхами и лишайниками в напочвенном покрове. Другие типы лес- ных древесных пород встречаются вкраплениями, среди них отмечаются ель европейская (Piceaabies (L.) H. Karst.) и сибирская (Piceaobovata Ledeb.), осина (Populustremula L.), береза извилистая (Betulatortuosa L.) и береза пушистая (Betulapubescens Ehrh.). В травяно-кустарничковом ярусе хвойных лесов встречаются герань лесная (Geraniumsylvaticum L.), золотарник (Solidagovirgaurea L.), костяника (Rubussaxatilis L.). В березовом лесу напоч- венный покров состоит из зарослей кустарничков вороники (Empetrumnigrum L.) и дерена шведского (Cornus suecica L.) или смеси трав: чины японской (Lathyrusjaponicus Willd.s) и другие. Болота покрыты сфагновыми мхами Sphagnumpapillosum Lindb. и Sphagnumfuscum (Schimp.) H. Klinggr., сверху поселяются растения верховых болот, представленные голубикой (Vacciniumuliginosum L.), подбелом (Andromedapolifolia L.), клюквой, морошкой (Rubuschamaemorus L.), багульником, влагалищной пушицей (Eriophorumvaginatum L.), круглолистной росянкой (Droserarotundifolia L.) (Путешествие по Киндо – мысу, 2008).
Экологический мониторинг и моделирование экосистем, т. XXXVI, № 1-2, 2025 Environmental Monitoring and Ecosystem Modelling, v. XXXVI, № 1-2, 2025
Согласно системе почвенно-географического районирования (Карта почвенно-экологического районирования…., 2014) территория района отно- сится к Кольско-Карельской почвенной провинции холодных промерзающих почв Европейско-Западной Сибирской таежно-лесной биоклиматической области Бореального пояса.
Почвы различаются в зависимости от геоморфологического расположе- ния и типа растительности. Преобладающей почвообразующей породой явля- ются сильно завалуненные грубые песчаные и супесчаные моренные отложения, мощность которых сильно варьирует. Господствующими в авто- морфных позициях почвами, под хвойными кустарничко-зеленомошными лесами являются подзолы иллювиально-железистые и подзолы иллювиально- гумусовые. На ложбинах прибрежных территорий и устьевых участках ручьев формируются болотные почвы (https://wsbs-msu.ru/geomorphology-and- soil/).
По берегам формируются уникальные маршевые почвы, которые разли-
чаются в зависимости от типа берега. На берегах открытого типа формиру- ются примитивные и дерновые маршевые почвы, в заливах – маршевые дерново-глеевые и иловато-торфяно-глеевые почвы, на берегах переходного типа – маршевые торфянистые почвы (Орешникова, 2012; Багдасаров и др., 2023).
Цель данной работы заключалась в исследовании морфологический свойств почв, формирующихся на стационарных площадках Международной совместной программы комплексного мониторинга воздействия загрязнения воздуха на экосистемы (МСП КМ) на территории комплексного заказника регионального значения «Полярный круг».
В рамках Международной совместной программы комплексного мони- торинга воздействия загрязнения воздуха на экосистемы (МСП КМ) на терри- тории комплексного заказника регионального значения «Полярный круг» (Беломорская биостанция МГУ им. Н.А. Перцова (ББС МГУ)), стационара МСП КМ «Полярный круг» в сентябре-октябре 2024 года были проведены почвенные исследования с целью выявления наиболее характерных типов почв.
Разрез 1 расположен в свежем биотопе сосняке зеленомошном чернич- ном, микрорельеф выражен в виде небольших бугров и понижений. Профиль почвы имеет следующую систему горизонтов O (0-7 см) – E (7-15 см) – BF (15-25) – C (рис. 1а). Профиль маломощный, по всему профилю встречаются крупные окатанные каменистые включения гальки и валунов (рис. 1б).
Верхний горизонт O (0-7 см) обильно пронизан корнями растений, от темно-коричневого цвета в верхней части до темно-серого цвета в нижней части горизонта, супесчаный, комковато-зернистой структуры, в горизонте отмечается большое количество каменистых включений разных размеров, переход к нижележащему горизонту заметный, граница волнистая. Подзоли-
Вертянкина В.Ю., Трунов А.А. Vertyankina V.Yu., Trunov A.A.
стый горизонт E (7-15 см) светло-серого цвета, характеризуется супесчаным гранулометрическим составом, местами встречаются темные затеки гумуса по корням растений из вышележащего горизонта, мягкий, бесструктурный, отмечается наличие окатанных каменистых включений в виде гальки и хряща. Ниже располагается иллювиально-железистый горизонт BF (15-25) мощностью около 10 см. Горизонт ржаво-бурого цвета, супесчаного грануло- метрического состава, плотный, ореховатой структуры. На глубине около 22 см выделяется морфон темно-красно-бурого цвета, супесчаного грануломе- трического состава. Иллювиально-железистый горизонт постепенно с глу- бины 25 см переходит в почвообразующую породу (горизонт С), представленную большим скоплением окатанных каменистых включений крупных размеров (рис. 1б). Почва – подзол иллювиально-железистый.
Рисунок 1. Подзол иллювиально-железистый
O (0-7 см) – E (7-15 см) – BF (15-25) – C
Figure 1. Iron- illuvial podzol
O (0-7 см) – E (7-15 см) – BF (15-25) – C
При движении вниз по склону в хвойном лесу на пологой площадке в сосняке зеленомошно-долгомошном черничном расположен Разрез 2. По сравнению с вышеописанным профиль почвы более мощный. Мощность всего профиля составляет около 50 см. Система горизонтов представлена сле- дующим образом: O (0-10 см) – E (10-27 см) – BF (27-40 см) – BC (40-52 cм). В верхней части профиля выделяются следы обгоревшей древесины. Гори- зонт O (0-10 см) сложен остатками корней растений разной степени разложен- ности. В нижней части горизонта на глубине 8-10 см отмечается тонкий слой темного черного цвета сильно разложившейся органики с примесью гари, суглинистого гранулометрического состава, комковатой структуры, встреча- ются слаборазложившиеся древесные остатки, переход неоднородный, гра-
Экологический мониторинг и моделирование экосистем, т. XXXVI, № 1-2, 2025 Environmental Monitoring and Ecosystem Modelling, v. XXXVI, № 1-2, 2025
ница волнистая. Ниже лежит подзолистый горизонт E (10-27 см) мощностью около 17 см, светло-серого цвета, супесчаного гранулометрического состава, в верхней части горизонта выделяются остатки древесных корней, единичные затеки гумуса по корням растений из вышележащего горизонта, горизонт бес- структурный. Граница перехода к нижележащему иллювиальному горизонту ясная, ровная, на глубине 25-27 см отмечаются каменистые включения окру- глой формы средних размеров. Иллювиально-железистый горизонт BF (27-40 см) буро-рыжего цвета, по гранулометрическому составу от супеси к легкому суглинку, горизонт плотный, отмечается большое количество мелких камени- стых включений (гальки) размером меньше 1 см, хряща, структура комковатая, по граням каменистых включений выделяются иловато-пылеватые кутаны охристого цвета. Граница заметная по цвету и гранулометрическому составу, неровная, волнистая. Ниже залегает горизонт BС (40-52 см) мощностью 12 см серо-бурого цвета, по гранулометрическому составу от супеси к легкому суг- линку. В горизонте отмечаются включения гальки, количество каменистых включений постепенно увеличивается с глубиной. В нижней части горизонта происходит утяжеление гранулометрического состава до легкого суглинка, еди- ничные включения корней диаметром меньше 1 см, структура горизонта комко- вато-плитчатая. Переход к нижележащему горизонту ясный по количеству каменистых включений, на глубине 52 см выделяются окатанные валуны круп- ных размеров. Почва – подзол иллювиально-железистый (рис. 2).
Рисунок 2. Подзол иллювиально-железистый
O (0-10 см) – E (10-27 см) – BF (27- 40 см) – BC (40-52 cм)
Figure 2. Iron- illuvial podzol
O (0-10 см) – E (10-27 см) – BF (27-40 см) – BC (40-52 cм)
Вертянкина В.Ю., Трунов А.А. Vertyankina V.Yu., Trunov A.A.
В нижней части склона, на сфагновом болоте был заложен Разрез 3. Профиль почвы имеет следующую систему горизонтов TO (0-11 см) – TTg (11-21 см) – TT (21-31 см). Уровень грунтовых вод был зафиксирован на глу- бине 35 см. Профиль почвы сырой, со всех стенок разреза сочится вода. По гранулометрическому составу от легкого к среднему суглинку. В верхней части профиля отмечается морфон мощность 1-2 см темно-серого цвета, предположительно остатки сгоревшей древесины или сильно разложившиеся растительные остатки. Весь профиль пронизан растительными остатками представленными – мхами, корнями растений, остатками древесины. В ниж- ней части профиля отмечаются окатанные каменистые включения мелкой гальки. Почва – перегнойно-торфяная (рис. 3).
Таким образом, при движении вниз по склону отмечается увеличение мощности почвенного профиля. Рассматриваемые почвы в верхней и средней частях склона имеют четко дифференцированный профиль O – E – BF – BC. Согласно Классификации и диагностики почв 2004 года (Классификация и диагностика почв России, 2004) почвы относятся к подзолам иллювиально- железистым. Мощность подзолистого горизонта E находится в пределах от 8 до 17 см и увеличивается от верхней части склона к средней. Наибольшее количество хорошо окатанной гальки и валунов отмечается в верхней части склона и постепенно уменьшается в средней части. Преобладание крупных каменистых включений в нижней части профиля является характерной осо- бенностью для моренных отложений данного региона и отмечается во многих работах (Орешникова, 2012; Урусевская, 2020).
Рисунок 3. Перегнойно-торфяная почва
TO (0-11 см) – TTg (11-21 см) – TT (21- 31 см)
Figure 3. Humus-peat soil
TO (0-11 см) – TTg (11-21 см) – TT (21-31 см)
Экологический мониторинг и моделирование экосистем, т. XXXVI, № 1-2, 2025 Environmental Monitoring and Ecosystem Modelling, v. XXXVI, № 1-2, 2025
На основе проведенных морфологических исследований на рассматри- ваемых нами участках стационара МСП КМ «Полярный круг» преобладаю- щими типами почв являются подзолы иллювиально-железистые, формирую- щиеся на моренных отложениях с крупными окатанными каменистыми вклю- чениями гальки. При движении вниз по склону отмечается увеличение подзо- листого горизонта в профиле почв и уменьшение каменистых включений в нижней части профиля. На пониженных гидроморфных участках формиру- ются перегнойно-торфяные почвы.
Багдасаров, И.Е., Цейц, М.А., Крюкова, Ю.А., Таскина, К.Б., Конюш- кова, М.В. (2023) Сравнительная характеристика почвенного и растительного покрова Томболо побережий Белого и Балтийского морей, Вестн. Моск. Ун- та, сер. 17, Почвоведение, № 1, стр. 3-15.
Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации (2014) масштаб 1: 2 500 000. Под ред. Г.В. Добровольского и И.С. Урусевской, Москва.
Шишов, Л.Л., Тонконогов, В.Д., Лебедева, И.И., Герасимова, М.И. (2004)
Классификация и диагностика почв России, Смоленск, Ойкумена, 342 c.
Национальный атлас почв Российской Федерации (2011) под ред. член- корр. РАН Шоба С.А., электронный ресурс, URL: https://soil-db.ru/soilatlas/ avtory, дата обращения 17.03.2025.
Орешникова, Н.В., Красильников, П.В., Шоба, С.А. (2012) Маршевые почвы карельского берега Белого моря, Вестн. Моск. Ун-та, сер. 17. Почвове- дение, № 4, с. 13-20.
Переверзев, В.Н. (2001) Влияние гранулометрического состава на свой- ства подзолов и глееземов лесной зоны Кольского полуострова, Почвоведе- ние, № 1, с. 28-35.
Путешествие по Киндо-мысу. Очерки о природе и науке Беломорской биологической станции Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (2008) Тула, Гриф и К., 144 с.
Урусевская, И.С. (2020) Подзолы на озе в северной тайге Кольского полуострова, Вестн. Моск. Ун-та сер.17. Почвоведение, № 3, с. 12-21.
Федорец, Н.Г., Бахмет, О.Н. (2016) Особенности формирования почв и почвенного покрова Карело-Кольского региона, Труды Карельского научного центра РАН, № 12, с. 39-51.
https://wsbs-msu.ru/geomorphology-and-soil/ Беломорская биологическая станция имени Н.А. Перцова Биологического факультета МГУ, Геоморфоло- гия и почвы (электронный ресурс, дата обращения 17.03.2025)
Вертянкина В.Ю., Трунов А.А. Vertyankina V.Yu., Trunov A.A.
Bagdasarov, I.E., Tseits, M.A., Kryukova, Yu.A., Taskina, K.B., Konyushkova, M.V. (2023) Sravnitel'naya harakteristika pochvennogo i rastiel'no- go pokrova Tombolo poberezhij Belogo and Baltijskogo morej [Comparative characteristics of the soil and vegetation cover of the Tombolo coasts of the White Baltic Seas], Vestn. Mosk. Un-ta, ser. 17, Pochvovedenie, no. 1, pp. 3-15.
Fedorec, N.G., Bahmet, O.N. (2016) Osobennosti formirovaniya pochv i pochvennogo pokrova Karelo-Kol'skogo regiona [Features of the formation of soils and soil cover of the Karelian-Kola region], Trudy Karel'skogo nauchnogo centra RAN, no. 12, pp. 39-51.
Karta pochvenno-ekologicheskogo rajonirovaniya Rossijskoj Federacii [Map of soil and ecological zoning of the Russian Federation] (2014), masshtab 1:2500 000, Nauch. red. G.V. Dobrovol'skij, I.S. Urusevskaya, Moscow, Russia.
SHishov, L.L., Tonkonogov, V.D., Lebedeva, I.I., Gerasimova, M.I. (2004) Klassifikaciya i diagnostika pochv Rossii [Classification and diagnosis of soils of Russia], Ojkumena, Smolensk, Russia, 342 p.
Oreshnikova, N.V., Krasil'nikov, P.V., Shoba, S.A. (2012) Marshevye pochvy karel'skogo berega Belogo moray [Marching soils of the Karelian coast of the White Sea], Vestn. Mosk. Un-ta ser. 17, Pochvovedenie, no. 4, pp. 13-20.
Nacional'nyj atlas pochv Rossijskoj Federacii National [Soil Atlas of the Russian Federation] (2011) In chlen-korr. RAN S.A. Shoba (ed)., available at: https://soil-db.ru/soilatlas/avtory (accessed 17.03.2025)
Pereverzev, V.N. (2001) Vliyanie granulometricheskogo sostava na svojstva podzolov i gleezemov lesnoj zony Kol'skogo poluostrova, Kindo Cape journey. Essays on the nature and science of the White Sea Biological Station of Moscow State University named after M.V. Lomonosov, Pochvovedenie, no. 1, pp. 28-35.
Urusevskaya, I.S. (2020) Podzoly na oze v severnoj tajge Kol'skogo poluostrova [Podzols on the lake in the northern taiga of the Kola Peninsula] (2020), Vestn. Mosk. Un-ta, ser.17, Pochvovedenie, no. 3, pp. 12-21.
Puteshestvie po Kindo-mysu. Ocherki o prirode i nauke Belomorskoj biologicheskoj stancii Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta im. M. V. Lomonosova [Kindo Cape journey. Essays on the nature and science of the White Sea Biological Station of Moscow State University named after M.V. Lomonosov] (2008) Tula, Grif i K, Russia, 144 p.
https://wsbs-msu.ru/geomorphology-and-soil/Belomorskaya biologicheskaya stanciya imeni N.A. Percova Biologicheskogo fakul'teta MGU [Belomorsk Biological Station named after N.A. Pertsova Faculty of Biology, Moscow State University] Geomorfologiya i pochvy (elektronnyj resurs, data obrashcheniya 17.03.2025)
Экологический мониторинг и моделирование экосистем, т. XXXVI, № 1-2, 2025 Environmental Monitoring and Ecosystem Modelling, v. XXXVI, № 1-2, 2025
Статья поступила в редакцию (Received): 09.04.2025.
Статья доработана после рецензирования (Revised): 21.04.2025.
Вертянкина, В.Ю., Трунов, А.А. (2025) Очерк о почвах Беломорской биостанции МГУ им. Н. А. Перцова, Экологический мониторинг и моделиро- вание экосистем, т. XXXVI, № 1-2, с. 138-146, doi:10.24412/2782-3237-2025-1- 2-138-146 .
Vertyankina, V.Yu., Trunov, A.A. (2025) Essay about of Soils of the N.A. Pertsov White Sea Biostation of the Moscow State University, Ecological monitoring and ecosystem modelling, vol. XXXVI, no. 1-2, с. 138-146, doi:10.24412/2782-3237-2025-1-2-138-146 .