CC BY
19
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 631.4:574
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОЦЕНКА ПОЧВ ВЫСОКОГОРНОЙ ЧАСТИ БАССЕЙНОВ РЕК ГАРАЧАЙ И ВЕЛЬВЕЛИЧАЙ
© 2012 г. Р.Б. Залова
Бакинский государственный университет, ул. З. Халилова, 23, г. Баку, AZ1148, Азербайджан, [email protected]
Baku State University, Z. Halilov St., 23, Baku, AZ1148, Azerbaijan, [email protected]
Рассматривается современное состояние почвенного покрова высокогорной части бассейнов рек Гарачай и Вельвеличай, расположенных на северо-восточном склоне Большого Кавказа (на территории Азербайджана), даются некоторые физико-химические показатели почв данной территории. Также приводятся данные по бонитировке (сравнительной оценке) почв водораздельного экологического района бассейнов рек Гарачай и Вельвеличай и основная шкала бонитета почв изучаемой территории.
Ключевые слова: бассейновый метод, экологические районы, бонитировка, оценочные критерии, балл бонитета, основная шкала бонитета почв.
In present article is considered the up-to-date groundcover condition of the alpine part of the pool rivers the Garachay and the Velivelichay located on the northeasterly declivity of the Big Caucasus (at the territory of Azerbaijan), are being presented some physical and chemical factors of the ground of the current territory. There are being presented the date on the soil valuation (the comparative estimation) of watershed ecological district of the pool rivers the Garachay and the Velivelichay and the main bonitet scale of the soil of the studying territory.
Keywords: pool method, ecological regions, soil valuation, estimated criteria, bonitet bal, main bonitet scale of the soils.
Территория бассейна имеет ряд преимуществ (определенность границ, однонаправленность потоков вещества и энергии, похожее строение бассейнов всех масштабов и т.д.) перед другими территориальными единицами. Все водосборные бассейны имеют присущие только им природно-климатические, геологические, биохимические, агроэкологические особенности развития. Речной бассейн представляет собой целостную природную систему с четко выраженными границами - водоразделами, в пределах которых отмечаются закономерности в структурности почвенно-растительного покрова, размещении населенных пунктов, сельхозугодий и т.д. [1]. Бассейновый подход характеризуется рядом экологических, экономических, биологических, физико-химических факторов. В Азербайджане во время почвенных исследований впервые бассейновый метод был применен Г.Ш. Ма-медовым [2], а впоследствии другими учеными [3, 4]. Именно поэтому в качестве объекта исследования нами была выбрана территория бассейнов рек Гара-чай и Вельвеличай.
В настоящее время в связи с возросшим антропогенным воздействием на природные комплексы необходимо тщательно исследовать и оценивать современное состояние природных ландшафтов, в первую очередь почвенного покрова. Исходя из этого проведение бонитировки изучаемой территории является важной и своевременной задачей.
Условия, материалы и методы исследования
В течение нескольких лет нами проводились полевые исследования на территории бассейнов рек Гара-
чай и Вельвеличай. В характерных для определенного типа почв местах делались почвенные разрезы, из каждого горизонта брались образцы почв для химического и гранулометрического анализа. Всего было заложено 30 ключевых площадок по 3 почвенных разреза на каждую, т.е. 90 почвенных разрезов. В результате проведенных исследований выявлены экологические условия формирования почвенного покрова изучаемой территории, определены типы и подтипы почв, их гранулометрический и химический состав.
При проведении оценки почвенного покрова необходимым этапом является бонитировка почв. На основе методики [5, 6] нами впервые проведена бонитировка по свойствам и диагностическим признакам почв изучаемой территории. В качестве основных оценочных критериев были выбраны запасы гумуса, валового азота, фосфора и сумма поглощенных оснований. Почва, обладающая самыми высокими средними показателями этих факторов, принята за эталон, и эти показатели данной почвы принимаются за 100 баллов. Показатели других почв данной территории сравниваются с эталонными и вычисляется их балл
бонитета по формуле: А = — ■ 100, где Б - балл бонитета почвы; Зф - фактическое содержание в почве каждого показателя (гумус, азот, фосфор, калий, сумма поглощенных оснований); Зм - содержание данных показателей в почве, взятой в качестве эталона.
Процентные величины показателей пересчитыва-ются по генетическим горизонтам каждого типа почвы на условно принятых глубинах 0-20, 0-50, 0-100 см. Производится пересчет веществ в т/га по формуле
У й 'Р 7 Ж Ж
Ъ= ———, где Ъ - запас гумуса, азота, фосфора на
глубине 0-20, 0-50, 0-100 см; d - объемный вес почвы данного слоя; Р - процентное содержание гумуса или других питательных веществ; V - объем почвы данного слоя, м3/га.
Анализ и обсуждение результатов
Бассейны рек Гарачай и Вельвеличай расположены на северо-восточном склоне Большого Кавказа на территории Азербайджана. Бассейн любой реки можно условно разделить на 3 экологических района: водораздельный, транзитный и аккумулятивный. В данной статье рассматривается один из них - водораздельный, т.е. высокогорный. Площадь водораздельного экологического района бассейнов рек Гарачай и Вельвеличай составляет 65684 га. В высокогорной части распространены горно-луговые, горные лугово-степные и горно-лесные бурые олуговелые почвы.
Климат - холодный с сухой зимой. Среднегодовая температура на высоте 2000 м над ур.м. - 4,4 °С.
Рельеф сильно расчлененный, крутизна склонов высокая - 20^25°, поэтому в таких условиях эрозионные процессы имеют большое распространение. Большое влияние на развитие эрозионных процессов оказывает также антропогенная деятельность, в частности, выпас скота.
Горно-луговые дерновые почвы занимают обширную территорию между зоной горных лесов и альпийскими лугами. Их общая площадь - 33 188 га. Типичными представителями растительности субальпийских лугов являются одуванчик, клевер, колокольчик, на более сухих местах - свинорой.
Богатая альпийская растительность с хорошо развитой корневой системой способствует дернообразо-ванию и накоплению растительных остатков. Однако суровость климатических условий, короткий вегетационный период и слабая активность микробиологических процессов ограничивают процессы разложения растительного опада и способствуют накоплению на поверхности почвы грубого гумуса [7].
Наиболее характерные морфологические признаки горно-луговых дерновых почв: наличие пружинистой дернины, короткий профиль, хорошо выраженный гумусовый аккумулятивный горизонт, щебнистость профиля, полное отсутствие карбонатных образований.
Содержание гумуса в верхнем горизонте, по данным нашего анализа, составляет 4,35 % (средняя ошибка т±0,47 %); среднее содержание азота - 0,32+0,02 %, фосфора - 0,33+0,02 %. Обменными основаниями эта почва насыщена средне - 27,5,04+0,97 мг-экв/100 г почвы. По сравнению с данными М.Э. Салаева [8], по которым содержание гумуса в этих почвах составляло 16,6+2,9 %, видно, что в настоящее время количество гумуса значительно уменьшилось.
Горно-луговые черноземовидные почвы занимают площадь 10335 га. Они формируются в условиях промывного режима на остаточной коре выветривания известняков и на карбонатных сланцах. Поэтому характер распределения карбонатов по профилю в ил-
лювиальном горизонте В служит важным диагностическим признаком данных почв.
На изучаемой территории горно-луговые чернозе-мовидные почвы приурочены к межгорным депрессиям, выровненным наклонным поверхностям и встречаются небольшими участками.
Растительность представлена субальпийским вы-сокотравьем с участием злаков. У горно-луговых чер-ноземовидных почв, в отличие от горно-луговых дерновых, дернина имеет степной характер, степень одернованности более глубокая, мощность дернины доходит до 15^20 см.
К морфологическим признакам горно-луговых чер-ноземовидных почв относятся четкая дифференциация горизонтов, наличие плотной дернины, глубокая гуму-сированность, зернистая и мелкокомковатая структура верхнего гумусового аккумулятивного горизонта, присутствие карбонатов в горизонте В/С или С.
Содержание гумуса в верхнем горизонте -4,95+0,56 %; содержание азота - 0,35+0,02. Емкость поглощения средняя - 27,72+0,89 мг-экв/100 г почвы.
Горные лугово-степные почвы приурочены на данной территории к высотам 1900^2100 м. Они занимают 16 886 га, расположены в более сухих районах высокогорий с высокой естественной дрениро-ванностью территории и хорошей водопроницаемостью коренных пород. В растительном покрове преобладают более ксерофитные злаково-разнотравные ценозы с сомкнутым травостоем.
Для морфологических признаков характерна относительно слабая дифференциация профиля на генетические горизонты, большая мощность и более глубокая одернованность по сравнению с горно-луговыми почвами, зернисто-пылеватая структура верхних горизонтов, высокая биологическая обработанность.
Среднее содержание гумуса в горизонте 0-20 см -3,65+0,13, азота - 0,30+0,01 %; фосфора - 0,29+0,02 %; сумма обменных оснований в среднем составляет 29,15+0,90 мг-экв/100 г почвы.
Горно-лесные бурые олуговелые почвы распространены на изучаемой территории небольшими участками на полянах и в изреженных частях грабовых и грабово-дубовых лесах, а также в нижних частях по-слелесных пологих склоновых и горных равнинах. На территории бассейнов рек данные почвы занимают площадь 5275 га. Развиваются под влиянием субаль-пийско-луговой, разнотравно-папортниковой растительности, где сохранились единичные экземпляры граба, бука, ежевики и др.
Эти почвы возникли в результате хозяйственной деятельности человека (рубки леса, использования полян под пастбища и сенокосы и т.д.). Почвы, вышедшие из-под леса, постепенно теряли подстилку и на них развилась луговая растительность. Развитию этих почв способствует также поверхностное увлажнение за счет дождей в отсутствие грунтового увлажнения.
Содержание гумуса в верхнем горизонте горнолесных бурых олуговелых почв составляет 2,88+0,65 %; содержание азота - 0,24+0,02 %. Сумма поглощенных оснований составляет 24,25+0,87 мг-экв/100 г почвы.
В качестве эталона при проведении бонитировки были приняты горно-луговые черноземовидные поч-
Примечание. В числителе - содержание каждого показателя в различных горизонтах, т/га; в знаменателе - вычисленные в сравнении с эталоном баллы бонитета.
вы, отличающиеся самым высоким содержанием выбранных показателей, поэтому их балл бонитета принят за 100. Баллы бонитета остальных почв были соответственно вычислены, и составлена основная шкала бонитета почв высокогорной части бассейнов рек Гарачай-Вельвеличай (таблица).
Как видно, балл бонитета горно-луговых дерновых почв приближается к эталону - 85 баллов, несколько ниже у горных лугово-степных почв (81). Самый низкий балл бонитета почв у горно-лесных бурых олуго-велых почв (77).
Основная шкала бонитета почв водораздельного района бассейнов рек Гарачай и Вельвеличай
Название почв Гумус Валовой азот Валовой фосфор Сумма поглощенных оснований Средний балл Итоговый балл
0-20 0-50 0-100 0-20 0-50 0-20 0-50 0-20 0-50 0-20 0-50 0-100
Горно-луговые дерновые 88,16 94 184,32 89 273,81 82 6,08 93 11,86 81 5,56 88 10,25 75 25,04 90 23,78 85 91 83 82 85
Горно-луговые черноземовидные 94,05 100 207,75 100 333,07 100 6,51 100 14,66 100 6,32 100 13,68 100 27,72 100 27,95 100 100 100 100 100
Горные лугово-степные 81,08 86 161,54 78 264,34 79 5,86 90 10,37 71 5,29 84 9,75 71 23,15 84 24,24 87 86 77 79 81
Горно-лесные бурые олуговелые 69,42 74 166,29 80 257,80 77 5,42 83 9,98 68 4,84 76 8,93 65 24,25 87 23,52 84 80 76 74 77
Выводы
Почвы высокогорной части бассейнов рек Гарачай-Вельвеличай обладают достаточно высоким потенциальным плодородием, отличаются значительными запасами гумуса, валового азота и фосфора. Наилучшие показатели плодородия отмечены у горно-луговых черноземовидных почв, поэтому именно их взяли за эталон при проведении бонитировки. Однако в силу природных причин, в первую очередь сильной расчлененности и наклонности рельефа, и антропогенного воздействия происходит активное развитие эрозионных процессов на данной территории. Именно поэтому самый низкий балл бонитета у горно-лесных бурых олуговелых почв. Лишившись лесного покрова, почвы в гораздо большей степени подвержены эрозии. Поэтому представляется совершенно необходимым усилить природоохранные мероприятия, проводить агромелиорацию, в первую очередь травосеяние на участках с нарушенной дерниной, соблюдать нормы выпаса скота и т.д. Все это позволит сохранить и защитить от эрозии почвенный
покров высокогорной части бассейнов рек Гарачай-Вельвеличай.
Литература
1. Ковда В.А., Керженцев А.С. Экологический мониторинг:
концепция, принципы организации // Региональный экологический мониторинг. М., 1983. С. 7-14.
2. Мамедов Г.Ш. Экологическая оценка почв Азербайджа-
на. Баку, 1998. 282 с.
3. Шабанов Дж.А. Экологический мониторинг плодородия
почв бассейна Ленкоранчай : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Баку, 2000. 18 с.
4. Абдуллаева Г.М. Экологическая оценка и мониторинг
почв бассейнов Гусарчай-Гудиалчай : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Баку, 2009. 20 с.
5. Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. Изд. 3-е, перераб. и
доп. Ростов н/Д, 1984. 227 с.
6. Методические указания по проведению бонитировки
почв в Азербайджане / сост. С.А. Алиев [и др.]. Баку, 1978. 38 с.
7. Алиев Г.А. Почвы Большого Кавказа в пределах Азер-
байджанской республики. Баку, 1994. 310 с.
8. Салаев М.Э. Диагностика и классификация почв Азер-
байджана. Баку, 1991. 240 с.
Поступила в редакцию_16 сентября 2011 г.
