CC BY
106
14. Борцов В.С. Использование автоматизированной аналитической системы на основе отражательной спектроскопии в исследовании агроценозов: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Красноярск, 2002. - 26 с.
15. Тейт Р. Органическое вещество почвы. - М.: Мир, 1991. - 396 с.
16. Лесные экосистемы Енисейского меридиана / Ф.И. Плешиков, Е.А. Ваганов, Э.Ф. Ведрова [и др.]. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - С. 231-248.
УДК 631.4:627.643.053(282.256.661) М.В. Оконешникова
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ НА УЧАСТКЕ ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА ЧЕРЕЗ р.ТЮНГ
ВИЛЮЙСКОГО БАССЕЙНА (ЯКУТИЯ)
В статье рассмотрены новые материалы о почвенном покрове малоизученной северной части проектируемой трассы газопровода от Среднетюнгского газоконденсатного месторождения до с. Та-малакан Верхневилюйского района Республики Саха (Якутия). Установлено, что преобладающим типом почв являются криоземы.
Ключевые слова: криоземы, мерзлота, криотурбация, оглеение, бассейн Вилюя.
M.V. Okoneshnikova
SOIL COVER ON THE SITE WHERE THE CROSS-COUNTRY GAS PIPE-LINE CROSSES THE TUNG RIVER
OF THE VILUY BASIN (YAKUTIA)
New materials on soil cover of the poorly studied northern part of the gas pipe-line which is projected from Srednetyung gas-condensate deposit to Tamalakan rural area in Verkhneviluy region in the Republic of Sakha (Yakutia) are considered in the article. It is determined that prevailing soil types are cryozems.
Key words: cryozems, permafrost, cryoturbation, gleying, the Viluy basin.
Изучение почвенного покрова проведено в связи с разработкой раздела ОВОС для строительства магистрального газопровода от Среднетюнгского газоконденсатного месторождения (ГКМ) до с. Тамалакан Верхневилюйского района Республики Саха (Якутия). Участок газопровода на линии перехода через р. Тюнг расположен в пределах 64°47' с.ш. и 120°34' в.д и относится к левобережной части Вилюйского бассейна.
Район исследований интересен тем, что находится у самой границы перехода средней тайги в северную. Границу раздела почв Вилюйского бассейна на подзоны северной и средней тайги Н.Л. Благовидов впервые проводил по параллели 66° [1], позднее В.Г. Зольников и другие рассматривали ее чуть южнее - по 65° с.ш. [2]. После исследований указанных авторов почвенный покров района не был изучен и представленные в настоящей статье данные впервые за полувековой период являются новой научной информацией о почвенном покрове и о типах почв бассейна р.Тюнг.
Объекты и методы исследований. Почвенно-географические исследования проводились в июле 2005 г. в составе полевого отряда ИБПК СО РАН. При изучении почвенного покрова использовались сравнительно-географические, морфологические, картографические методы исследований. Определение физикохимических свойств и гранулометрического состава почв проводилось общепринятыми методами [3,4].
В геоморфологическом отношении трасса газопровода приурочена к низким и высоким уровням надпойменных террас и к пойменным участкам р. Тюнг. Абсолютные отметки по полосе трассы меняются от 104 до 180 м над ур. м. Высокая терраса встречается исключительно по правому берегу Тюнга, на левом берегу широко развиты низкие 1-я и 2-я террасы.
Почвенный покров на надпойменных террасах представляют криоземы типичные, глееватые и их переходные варианты, на обширных озерных и безозерных понижениях - мерзлотные торфянисто-глеевые, а в пойменной части - мерзлотные аллювиальные дерновые глееватые и перегнойные почвы.
Луга по долине практически отсутствуют, плоские нерасчлененные участки плато, а также все понижения, заняты закочкаренными мохово-голубичными марями с участием молодой березы и лиственницы. Большая часть проектируемой трассы (около 70 %) проходит по лесным массивам, на которых формируются криоземы.
Почвообразующие породы водоразделов представлены супесчаным бескарбонатным элювием, иногда с галькой, поверхности низких террас сложены слоистыми наносами песков с покровным суглинком.
Мощность протаивания почвы в середине июля составляла на пойме под разнотравными ивняками и березняками 60 и 75 см, на водоразделе под багульниково-брусничным лиственничником - от 35 до 44 см, на подножье склона под березово-лиственничным лесом с моховым покровом - 22 см.
Результаты исследований и их обсуждение. Составленная на базе собранного материала карта-схема почвенного покрова наглядно отражает преобладание на водораздельной части территории разных подтипов криоземов, которые согласно [5, 6] диагностируются наличием торфянисто-перегнойного с возможным присутствием грубогумусового или перегнойного материалов и криотурбированного горизонтов (рис.).
Карта-схема почвенного покрова на участке перехода газопровода через р. Тюнг
Условные обозначения: Криоземы типичные
п Криоземы глееватые
□
Криоземы глееватые в комплексе с тор ф ян о -кр и оз е мами
Мерзлотные торфянисто-глеевые Аллювиальные дерновые глееватые
Переходные от аллювиальной перегнойной к криоземам
Аллювиальные дерновые перегнойные
Водоемы
Линия газопровода
Карта-схема почвенного покрова на участке перехода газопровода через р. Тюнг
Ниже приводится краткая характеристика почв изученной территории. На водораздельных пространствах под лиственничниками багульниково-брусничными и мохово-голубичными распространены криоземы глееватые.
Разрез 4-05 заложен на высокой террасе р. Тюнг, в багульниково-брусничном лиственничнике с примесью ольховника. Лишайники покрывают поверхность почвы на 10-15 %. Хорошо развит полигональнотрещиноватый микрорельеф. Полигоны диаметром 1,5-2 м и высотой 30-40 см. Мерзлота 17.07.2005 г. была глубине 35 см.
Формула морфологического строения: О (0-4 см) - Оао (4-7 см) - CRg (7-35 cм).
Криоземы глееватые имеют сильнокислую реакцию среды и большую степень ненасыщенности основаниями по всему маломощному слою сезонного протаивания. Содержание органического вещества высокое только в верхнем органогенном горизонте и определяется слабой степенью разложенности органической массы. В этой связи высокая гидролитическая кислотность наблюдается в верхней органической части, в нижележащей минеральной - незначительная. В зависимости от содержания органического вещества сильно колеблется по профилю величина плотности сложения. Гранулометрический состав почв среднесуглинистый (табл.).
Показатели свойств мерзлотных почв
Гори- зонт Глубина, см V, г/см3 Гумус, (ППП*), % рн (Н2О) Гидр. кисл. мгэкв/100 г Поглощенные основания мг экв/100 г Сумма частиц, <0,01 мм
Ca2+ Mg2+ Na+
Криозем глееватый (разр. 4-05)
Оао 4-7 0,3 34,2* 3,4 74,7 24,7 3,9 4,0 Не опр.
CRg 7-35 1,6 0,6 3,9 10,1 6,4 3,5 2,4 32,3
Торфяно-криозем (разр. 3-05)
Т 0-15 0,1 75,2* 4,0 116,7 28,9 14,4 8,9 Не опр.
CR 15-22 1,5 1,4 4,5 4,2 3,7 1,5 1,9 11,5
Криозем типичный (разр. 7-05)
О 0-8 0,2 47,1* 4,2 55,6 43,8 8,7 9,9 Не опр.
CR 8-26 0,8 6,1 5,9 6,8 34,4 7,6 3,0 52,3
Аллювиальная дерновая перегнойная (разр. 2-05)
Н 2-4 0,3 24,5* 4,6 26,9 31,6 5,1 6,2 37,0
В 4-60 1,0 4,3 7,2 1,1 33,2 7,2 5,3 36,0
Аллювиальная дерновая глееватая (разр. 1-05)
АС 0-5 1,0 3,3 6,8 1,6 25,8 11,9 4,8 28,7
АВ 5-35 1,0 4,6 7,0 1,3 24,2 4,8 4,6 27,0
Вд 35-75 1,1 2,3 7,1 1,2 21,0 5,6 4,2 23,3
Переходная от аллювиальной к криоземам (разр. 8-05)
Оао 3-16 0,2 41,2* 5,2 32,7 47,4 17,8 13 Не опр.
В 16-30 0,8 6,7 4,7 14,6 22,3 8,7 5,5 33,1
Торфянисто-глеевая (разр. 5-05)
Т 0-13 0,2 51,3* 5,0 52,5 33,5 11,7 6,8 Не опр.
Вд 13-24 0,5 22,0 5,2 19,6 28,8 6,6 4,7 38,0
В комплексе с криоземами глееватыми на выровненных участках склонов или отрицательных формах водораздельных пространств встречаются торфяно-криоземы, отличающиеся наличием торфяного и сильно тиксотропного криотурбированного горизонтов.
Разрез 3-05 заложен у подножья склона в 480 м от правого берега р.Тюнг, на 1-й надпойменной террасе. Растительность: березово-лиственничный лес с бруснично-моховым покровом, подлесок представлен багульником. Льдистая мерзлота 17.07.2005 г. была на глубине 22 см, почвенная яма мгновенно заплывала разжижающейся со стен песчаной массой.
Формула морфологического строения: Т (0-15 см) - CR (15-22 cм).
Торфяно-криоземы характеризуются сильнокислой реакцией среды и отличаются очень высокой гидролитической кислотностью в торфяном горизонте (1,5 раза выше, чем в вышеописанном типе). В минеральной части профиля содержание органического вещества и гидролитическая кислотность резко снижаются, гранулометрический состав супесчаный.
Значительные площади под лиственничниками брусничными занимают криоземы типичные.
Разрез 7-05 заложен в брусничном лиственничнике с развитым полигонально-трещиноватым микрорельефом. Высота полигонов 10-20 см, диаметр 1,5-2,5 м.
Формула морфологического строения: О (0-8 см) - СR (8-26 cм).
Криоземы типичные имеют менее кислую реакцию среды и меньшую величину гидролитической кислотности, более обогащены обменным кальцием, чем глееватые их подтипы. Гранулометрический состав глинистый.
В пойменной части под березняками с богатым кустарниковым подлеском и чистыми ивняками формируются мерзлотные аллювиальные дерновые перегнойные и глееватые почвы.
Разрез 2-05 заложен в молодом березняке с примесью ивы. Подлесок состоит из красной смородины, спиреи ивовидной и шиповника. Травянистый покров представлен разнотравьем. Мерзлота 16.07.2005 г. была на глубине 60 см.
Формула морфологического строения: О (0-2 см) - Н (2-4 см) - В (4-60 см).
Аллювиальные дерновые перегнойные почвы имеют кислую реакцию среды в перегнойном горизонте, ниже реакция нейтральная. Минеральная часть насыщена основаниями, но не содержит карбонатов щелочных земель. Верхний перегнойный горизонт содержит много органического вещества, нижележащая минеральная толща также достаточно гумусирована. Гранулометрический состав почв среднесуглинистый.
У береговой части поймы распространены мерзлотные аллювиальные дерновые глееватые почвы. Мерзлота 16.07.2005 г. была на глубине 75 см.
Разрез 1-05 заложен на пойме правого берега р. Тюнг вдоль проектируемой трассы газопровода. Растительность: ивняк вейниковый с небольшим участием тысячелистника хрящеватого и вероники длиннолистной.
Формула морфологического строения: Аd (0-5 см) - АВд (5-35 см) - Вд (35-75 см).
Аллювиальные дерновые глееватые почвы характеризуются нейтральной реакцией среды и невысоким содержанием гумуса по всему профилю. В дерновом горизонте отмечается сравнительно высокое содержание поглощенных оснований, в составе которых первое место занимает обменный кальций, второе -магний. В минеральной толще доля участия магния снижается в 2 раза и здесь более 70 % приходится на кальций. Гранулометрический состав почв легкосуглинистый.
На крутом левом берегу р. Тюнг под узкими ленточными массивами ельников распространены переходные от аллювиальных перегнойных к криоземам почвы.
Разрез 8-05 заложен в грушанково-моховом ельнике с примесью березы, рябины. В кустарничковом ярусе преобладает шиповник. Полигонально-трещиноватый микрорельеф выражен слабо. Максимальная высота полигонов 10 см. Диаметр 1,0-1,5 м. Мерзлота 18.07.2005 г. была на глубине 30 см.
Формула морфологического строения: О (0-4 см) - Оао (3-16 см) - В (16-30 см).
Эти почвы отличаются менее кислой, чем криоземы, реакцией среды и соответственно в 2-3 раза меньшей величиной гидролитической кислотности в верхнем грубогумусированном горизонте. Однако по сравнению с аллювиальными перегнойными почвами в этих почвах гидролитическая кислотность значительно выше. Гранулометрический состав среднесуглинистый.
В плоских замкнутых депрессиях рельефа под мохово-кустарничковыми марями довольно широкое распространение имеют торфянисто-глеевые почвы. В этих почвах торфянистый слой не превышает 15-20 см, что объясняется неглубоким залеганием многолетней мерзлоты. Как указывают Зольников и др. [2], при определенной мощности торфяного слоя нижняя часть его захватывается мерзлотой, не оттаивает летом и консервируется. В результате растительность болота отрывается от минеральной почвы, попадает в жесткие условия теплового и питательного режима и начинает выпадать. Поэтому формирование чисто торфяного горизонта в условиях вечной мерзлоты сравнительно быстро прекращается и переходит в свою противоположность - в деградацию торфянистого горизонта.
Разрез 5-05 заложен на левом берегу р. Тюнг под мохово-кустарничковой марью. Единично присутствуют береза, лиственница и ива. Сплошной покров голубики и мхов. Микрорельеф кочковатый. Высота кочек 30-35 см, диаметр 30-40 см. Мерзлота 18.07.2005 г. была на глубине 24 см.
Формула морфологического строения: Т (0-13 см) - Вg (13-24 см).
В торфянисто-глеевых почвах отмечается высокое содержание органического вещества и насыщенность поглощающего комплекса кальцием по всему профилю. Реакция среды кислая. Эти почвы имеют низкие значения плотности сложения не только в органических, но и в минеральных горизонтах. Г ранулометрический состав минеральной части профиля среднесуглинистый.
Особенности свойств изученных почв, в частности, кислая реакция среды и присутствие достаточного количества обменного натрия, связаны с биоклиматическими условиями Якутии (близким залеганием многолетнемерзлых пород и непромывным гидрологическим режимом). Солевые продукты, образующиеся при почвообразовании, консервируются в маломощном профиле почвы. Особым поведением в этих условиях обладает сода, которая при низких температурах способна выпадать из растворов относительно малой концентрации. Задерживаясь над мерзлыми горизонтами, она мигрирует по почвенному профилю и придает ему осолоделый эффект [7].
Заключение
На участке перехода газопровода через р. Тюнг преобладающим типом почв являются почвы северной тайги - криоземы. Они состоят из верхних рыхлых органогенных горизонтов и минеральной недифференцированной или слабодифференцированной толщи. Минеральная часть профиля этих почв подвержена криотурбациям, в разной степени оглеена и тиксотропна. Оглеение выражено не всегда четко, иногда в виде сизых и ржавых пятен и примазок.
Значительную часть почвенного покрова водораздельных пространств занимают мерзлотные торфя-нисто-глеевые почвы с рыхлым органогенным горизонтом мощностью до 15 см, который вместе с моховой подушкой выполняет роль термо- и влагоизолятора. Нарушение этого горизонта при сооружении газопровода может резко усилить естественные криогенные процессы (трещинообразование, криотурбации, термокарст, сопровождаемый термоэрозией, оседанием и.т.п.). Почвы не освоены, без проведения большого количества мелиоративных работ сельскохозяйственного значения не имеют.
Литература
1. Благовидов Н.Л. Почвы Тюнгского бассейна // Четвертичные отложения, климат и почвы бассейна реки Тюнг // Тр. СОПС АН СССР. - Л.; М.: Изд-во АН СССР, 1935. - Вып. 18. - С. 67-128.
2. Почвы Вилюйского бассейна и их использование / В.Г. Зольников, Л.Г. Еловская, Л.Г. Тетерина [и др.]. - М.: Изд-во АН СССР,1962. - 203 с.
3. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во МГУ, 1970. - 487 с.
4. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 191 с.
5. Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. - 172 с.
6. Классификация и диагностика почв России. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.
7. Иванова Е.Н. Почвы Центральной Якутии // Почвоведение. - 1971. - № 9. - С. 3-17.
--------♦------------
