Оргинальная статья

ОСОБЕННОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ЛЕСНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ ТАЙГИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

И.Д. Махатков, Ю.В. Ермолов

Адрес: ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия

В работе представлены результаты годового теплооборота в почвах основных типов леса центральной части северотаёжной подзоны Западной Сибири. Описан общий ход температур на разной глубине, выявлены особенности температурного режима лесных почв. Выявлены особенности формирования теплового режима почв дренируемых поверхностей и пойм местных рек в сравнении со сходными условиями северной части подзоны. Приведены величины теплообеспеченности, теплообмена и темпеартуропроводности исследованных почв.

Ключевые слова: почва; температура; лес; северная тайга; Западная Сибирь

Цитирование: Махатков И.Д., Ермолов Ю.В. Особенности температурного режима лесных почв северной тайги Западной Сибири // Почвы и окружающая среда. 2019. Том 2. № 4. e105. 10.31251/pos.v2i4.105

Актуальность исследования теплового режима лесных почв северной тайги Западной Сибири связана как с техногенным влиянием интенсивной добычи нефти и газа на этой территории, так и проблемами глобальных климатических изменений (Дюкарев, 2015; Дюкарев, Головацкая, 2013). Данные метеостанций, в силу их однотипности, длительности и массовости, остаются единственной основой типизации почвенного климата. При этом исследования температурного режима таёжных почв в естественных условиях, в том числе в северной части северотаёжной подзоны, выявили значительное расхождение показателей теплооборота почв с показателями, используемыми в классификациях почвенного климата (Гончарова и др., 2015). Основная причина этих расхождений – значительное влияние растительного покрова на тепловой режим почв, которое не учитывается при измерениях на открытых участках метеостанций с сильно изменённым растительным покровом. В частности определено, что в тёплый период года ведущая роль в формировании теплового режима почв, кроме атмосферного климата, принадлежит растительному покрову, в основном свойствам мохово-лишайникового яруса и органогенной части почвы (Трофимова, 1984). В тёплый сезон температура почвы под пологом леса в целом ниже температуры почвы на открытом участке. Это влияние зависит и от характера напочвенного покрова (Галенко, 2013). Для почв лишайниковых типов среднетаёжных сосновых лесов Западной Сибири разница температуры почвы под пологом леса и на открытом участке составляет 1-2 ºС, а часто отсутствует. В зеленомошных типах леса разница составляет от 0.5 в холодное время года, до 7ºС и более – в тёплое. (Трофимова, 1985). Зимой ведущее влияние на тепловой режим почвы принадлежит снежному покрову (Дюкарев, 2015), свойства которого (мощность, плотность) в естественной среде и на площадке метеостанции могут существенно различаться. Наблюдения такого рода, несмотря на их актуальность, остаются немногочисленными.

Предметом наших исследований стали почвы основных типов леса центральной части северотаёжной подзоны Западной Сибири. Здесь лесные сообщества на дренированных местообитаниях представлены зональными тёмнохвойно-лиственничными кустарничково-зеленомошными лесами, которые на песчаных отложениях сменяются интразональными сосновыми лишайниковыми лесами (Ильина и др., 1985). Леса в долинах местных рек отличаются большим разнообразием, в основном распространены мелколиственно-темнохвойные кустарниково-травяные леса (Хозяинова, 2008). Исходными данными послужили измерения температуры почвы на разных глубинах в течение одного года, с июля 2016 по июнь 2017 г. Эти данные позволили дать самые общие характеристики теплового режима местных почв под основными типами леса, включая зональный тип почвы и растительности.

Исследования проводили в окрестностях г. Ноябрьска, ЯНАО, на трёх участках лесных биогеоценозов — в зональном темнохвойно-лиственничном кустарничково-лишайниково-зеленомошном лесу (75,0831 с.ш., 63,1595 в.д.) на глееподзолистой оторфованной почве (Смоленцев, 2002), в сосновом кустарничково-зеленомошно-лишайниковом лесу (75,4935 с.ш., 63,2437 в.д.) на песчаном подзоле иллювиально-железистом, и в пойменном тёмнохвойно-берёзовом травяно-сфагновом лесу (75,1513 с.ш., 63,1615 в.д.) на аллювиальной серогумусовой глеевой почве в пойме р. Вэльхпеляк-Яха. Участки находились в одних климатических условиях, они отстояли по долготе не более чем на 20 км, а по широте – не более чем на 10 км. Район работ расположен в центральной части северотаёжной подзоны (Растительный покров… 1985).

Древостой зонального темнохвойно-лиственничного кустарничково-лишайниково-зеленомошного леса, полнотой 0.5, с составом 10Л+Е первого яруса, 6Б4К – второго. Кустарничковый ярус, с общим проективным покрытием 70 – 80 %, сложен в основном Vaccinium uliginosum со значительным участием V. myrtillus, V. vitis-idaea и Empetrum nigrum. Моховой ярус сплошной, с очёсом 5 – 8 см, преимущественно из Pleurozium schreberi. Профиль глееподзолистой оторфованной почвы (индекс горизонта/мощность, см) — TO/11 – Elg/4 – ELBg/15 – B/20 – BC/50 – C~ на суглинистых отложениях. Состав древостоя соснового леса 10С, полнота ¬¬– 0.4. Кустарничковый ярус с общим проективным покрытием 20 – 40 % сложен в основном Ledum palustre с небольшим участием Betula nana, Vaccinium uliginosum и V. vitis-idaea. В мохово-лишайниковом ярусе с проективным покрытием 100 %, доминируют Cladonia stellaris и Cl. rangiferina, покрытие зелёных мхов 5 %. Профиль подзола иллювиально-железистого O/2 – E/12 – Bf/20 – BC/25 – C~ на песчаных отложениях. Древостой пойменного леса, полнотой 0.5, сложен в основном берёзой со значительным участием ели и кедра. В кустарниковом ярусе, с общим прое