CC BY
11УДК 631.4:574
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ЛЕТНИХ ПАСТИБИЩ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ БОЛЬШОГО КАВКАЗА
к.с.-х.н. ДЖАСАРАТ АЛИГЕЙДАР ОГЛУ ШАБАНОВ,
доцент кафедры почвоведения БГУ, Баку, Азербайджан
к.с.-х.н. ЗЕМФИРА РАХИМ ГЫЗЫ МУСТАФАЕВА,
доцент кафедры почвоведения БГУ, Баку, Азербайджан
к.б.н. ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА ХОЛИНА,
преподаватель кафедры почвоведения БГУ, Баку, Азербайджан
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы, связанные с организацией экологического мониторинга показателей плодородия почв летних пастбищ почв северо-восточной части Большого Кавказа. Установлено, что основные параметры плодородия горно-луговых и горно-лугово-степных почв на изучаемой территории претерпели значительные изменения на протяжении многих лет (60 лет). В основном эти изменения коснулись количества гумуса, являющегося основным показателем плодородия почвы, и его запаса. Так, содержание гумуса в среднем снизилось с 4,75% до 4,07% (0,68%) в горно-луговых почвах, а в горно-лугово-степных с 4,20% до 3,39% (0,81%). При этом произошло снижение запаса гумуса в слое 0-100 см указанных почв на 52 и 68 т/га соответственно. Также произошли значительные изменения и по другим параметрам плодородия исследованных почв
Ключевые слова: летние пастбища, показатели плодородия, количество и запасы гумуса, эрозионные процессы, экологический мониторинг
ENVIRONMENTAL MONITORING OF FERTILITY INDICATORS OF SUMMER
PASTURES IN THE NORTH-EASTERN PART OF THE GREATER CAUCASUS
J.A.SHABANOV, Z.R.MUSTAFAEVA, T.A.KHOLINA
SUMMARY
The article deals with issues related to the organization of environmental monitoring of soil fertility indicators of summer pastures of soils in the northeastern part of the Greater Caucasus. It has been established that the main fertility parameters of mountain-meadow and mountain-meadow-steppe soils in the study area have undergone significant changes over many years (60 years). Basically, these changes affected the amount of humus, which is the main indicator of soil fertility, and its reserve. Thus, the decrease in the amount of humus ranges from 4.75% to 4.07% (0.68%) in mountain-meadow soils, and in mountain-meadow-steppe soils from 4.20% to 3.39% (0.81%). At the same time, there was a decrease in the humus stock in the 0-100 cm layer of these soils by 52 and 68 t/ha, respectively. There were also significant changes in other parameters of the fertility of the studied soils.
Keywords: summer pastures, fertility indicators, amount and reserves of humus, erosion processes, environmental monitoring
В современное время во всем мире, в том числе и в Азербайджане, обострился рост экологических проблем и вызванных ими негативных явлений. Экологические проблемы, особенно связанные с почвой, стали привлекать все больше внимания. Так, в той или иной степени проявляются эрозия почв, засоление и засоление, заболачивание, загрязнение
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
промышленными и бытовыми отходами. Наряду с природными факторами (глобальные изменения климата, аридизация, оползни и др.) большую роль в протекании этих процессов играют антропогенные факторы. В частности, ухудшение плодородия летних и зимних пастбищ, усиление эрозионных процессов и др. произошло в результате влияния антропогенных факторов [4,6,7]. Вышеизложенное требует усиления природоохранных мероприятий в Азербайджане, экологического мониторинга параметров плодородия этих земель с целью определения изменений, происходящих под воздействием природных и антропогенных факторов в отдельных ландшафтных комплексах, в том числе на летних пастбищах.
Основной целью проведенного исследования является изучение современного экологического состояния летних пастбищ северо-восточной части Большого Кавказа и организация мониторинга показателей плодородия. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: а) анализ результатов предыдущих исследований на летних пастбищах северо-восточной части Большого Кавказа; б) сравнительная характеристика современного состояния показателей плодородия летних пастбищ северо-восточной части Большого Кавказа.
Объект и метод исследования. В качестве объекта исследования были взяты летние пастбища северо-восточной части Большого Кавказа. Общая площадь летних пастбищ составляет 301924,04 га.
Исследования, связанные с оценкой современного экологического состояния летних пастбищ в северо-восточной части Большого Кавказа, проводились в три этапа:
I этап - сбор и изучение данных показателей научно-исследовательских работ, проведенных академиком Г.А.Алиевым в 1957-1960 гг. по изучению физико-химических и химических свойств почв летних пастбищ северо-восточной части Большой Кавказа.
II этап - проведение научно-исследовательских работ того же содержания в 2017-2019 годах на летних пастбищах (горно-луговых и горно-лугово-степных почвах), где академик Г.А.Алиев проводил исследования 60 лет назад. Анализы взятых образцов почвы проводились следующими методами: гумус и общий азот определяли по И.В.Тюрину, общий фосфор по А.М.Мещерякову, общий калий по Смиту; поглощенные основания по методу К.К.Гедройца; рН - потенциометрическим методом в водной и солевой суспензии.
III этап - сравнительная характеристика результатов исследований академика Г.А.Алиева, проведенных в 1957-1960 гг. на летних пастбищах северо-восточной части Большого Кавказа и в 2017-2019 гг. на этих же почвах данной территории (горно-луговых и горно-лугово-степных).
Анализ и обсуждение. История изучения почв северо-восточной части Большого Кавказа совпадает с началом ХХ века. Первые почвенные изыскания в этих районах были проведены почвенной экспедицией, организованной в Азербайджане под руководством С.А.Захарова в 1925-1926 гг. Позднее Г.А.Алиев [1-3] провел обширные исследования северо-восточного склона Большого Кавказа и описал почвенный покров этой местности. Г.А.Алиев показал, что на летних пастбищах распространены в основном горно-луговые и горно-лугово-степные типы почв и их подтипы. Позднее в результате исследований М.Э.Салаева [10], Г.Ш.Мамедова [4-9] и др., были даны обширные сведения о свойствах этих почв в указанных районах, а также их рациональном использовании.
Ссылаясь на предыдущие исследования, установлено, что на изучаемой нами территории распространены преимущественно горно-луговые (Umbric Leptosols) и горно-лугово-степные (Mollic Leptosols) почвы.
Горно-луговые почвы охватывают северные склоны Главного хребта, притоки, начинающиеся от Базар-дюзю до Дубрара, а также верхнюю часть Бокового хребта над лесом и водоразделом. Указанные почвы формировались на альпийских и субальпийских лугах на высотах от 1800-2000 м до 3000-3200 м над уровнем моря под злаковыми культурами и
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
разнотравьем. Эти растения за короткий вегетационный период развивают мощную корневую систему и создают условия для образования плотного слоя темной дернины.
Однако горно-луговые почвы не везде имеют полностью развитый профиль, а часто характеризуются скелетным примитивным профилем. Это можно объяснить их развитием на твердых материнских породах.
Низкая среднегодовая температура (4-6°С) и большое количество осадков (1200-1400 мм) обусловливают неполное разложение растительных остатков в этих почвах. Этоспособствует накоплению грубого гумуса на поверхности этих почв.
Количество гумуса в верхнем слое горно-луговых почв высокое - колеблется в пределах 4,25-8,74%. Вниз по профилю его количество уменьшается (1,05-2,89%). Количество общего азота и общего фосфора в слое 0-50 см соответственно составляет 0,25-0,31% и 0,24-0,28%. Эти почвы отличаются высокой поглотительной способностью. Так, общее количество поглощенных оснований в верхнем слое, колеблется в пределах 32,25—40,85 мг-экв/ 100 г почвы. Реакция среды этих почв преимущественно кислая и слабокислая, а в ряде случаев близка к нейтральной. Значение рН водной вытяжки колеблется по профилю от 5,4 до 7,2.
Горно-лугово-степные почвы распространены в субальпийских луговых степях на высоте от 1800-1900 м до 2000-2200 м над уровнем моря. Здесь растительность состоит из ксерофитных ценозов разнотравья и злаков. Почвообразующие породы, в основном состоят из глинистых сланцев, песчаников и продуктов выветривания карбонатных пород. Среднегодовая температура в районах распространения указанных почв составляет 8,5-11,10 С, а количество осадков колеблется в пределах 700-1200 мм. В разные сезоны года наблюдается недостаток влаги из-за того, что испарение превышает количество осадков.
По сравнению с горно-луговыми почвами количество гумуса в горно-лугово-степных почвах невелико. Так, количество гумуса в верхних горизонтах этих почв колеблется в пределах 2,58-5,87%. Количество общего азота и общего фосфора по профилю колеблется в пределах 0,22-0,35% и 0,20-0,32% соответственно. Общее количество поглощенных оснований в верхнем слое составляет 25,48-35,27 мг-экв на 100 г почвы. Реакция среды этих почв близка к нейтральной или слабощелочной, величина рН колеблется в пределах 6,5-7,4.
Результаты исследований, проведенных на летних пастбищах северо-восточной части Большого Кавказа, показывают, что показатели плодородия горно-луговых и горно-лугово-степных почвах значительно снизились по сравнению с прошлым периодом (1957-1960 гг.). Причиной этого стала усиливающаяся аридизация местности в связи с изменением климата в последние годы, изреживанием и вытаптыванием растительности в результате нерегулируемого и чрезмерного выпаса скота. Таким образом, разнотравье на лугах не может существенно обеспечить накопление гумуса в почве и не играет важной роли в предотвращении эрозии на склонах. Естественно, по указанным причинам резко снизилось плодородие летних пастбищ. В то же время оползни, происходящие на отдельных участках изучаемой территории, свидетельствуют об усилении здесь эрозионных процессов [11]. Это, в свою очередь, вызвало снижение плодородия изучаемых почв. Это видно на основе сопоставления некоторых показателей плодородия горно-луговых и горно-лугово-степных почв высокогорных экосистем северо-восточной части Большого Кавказа за изучаемые периоды (1957-1960 и 2017-2019 гг.) (таблица).
Как видно из таблицы, за последние 60 лет показатели потенциального плодородия горно-луговых почв претерпели определенные изменения. Особенно заметны эти изменения по содержанию гумуса, общего азота и общего фосфора. Так, если в прошлом среднее содержание гумуса составляло 4,75 %, то в современный период этот показатель снизился до 4,07 %. Соответственно гумусу, содержание общего азота уменьшилось на 11,77%, общего фосфора на 9,68%. Изменения произошли и в других параметрах плодородия. В частности, большее внимание привлекают изменения величины рН. Так, если в прошлом значение рН водной суспензии составляло 6,1, то этот показатель увеличился на 0,7 единицы и в текущий
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
период составляет 6,8. Это показывает, что реакция среды этих почв изменилась со слабокислой на нейтральную.
Таблица
Сравнительная характеристика параметров плодородия почв летних пастбищ _северо-восточной части Большого Кавказа_
Название почв Горно-луговые Горно-лугово-степные
Показатели плодородия 1957-1960 2017-2019 Разница 1957-1960 2017-2019 Разница
Количество гумуса 4,75 4,07 -0,68 4,20 3,39 -0,81
Запасы гумуса, т/га 0-20sm 118,37 104,33 -14,04 96,39 78,22 -18,17
0-50sm 246,48 213,38 -33,10 224,67 183,59 -41,08
0-100sm 374,32 322,54 -51,78 342,53 274,79 -67,74
Валовой азот,% 0,34 0,30 -0,04 0,32 0,26 -0,06
Валовой фосфор,% 0,31 0,28 -0,03 0,29 0,25 -0,04
СПО, мг-экв /100 г почвы 38,50 33,02 -5,48 34,75 28,29 -6,46
pH (водной суспензии) 6,1 6,8 +0,7 6,3 7,2 +0,9
pH (солевой суспензии) 5,2 5,6 +0,4 5,4 5,9 +0,5
Эти изменения наблюдаются и в горно-лугово-степных почвах. Так, содержание гумуса в этих почвах уменьшилось на 18,90% по сравнению с прошлым периодом. Это уменьшение составило 18,75 % по количеству общего азота и 13,79 % по количеству общего фосфора. Также заметны определенные изменения в реакции среды указанных почв. Так, если в прошлом значение рН водной суспензии составляло 6,3, то в настоящее время этот показатель несколько увеличился (на 0,9) и составляет 7,2. Отсюда видно, что реакция среды горно-лугово-степных почв изменилась от слабокислой к нейтральной или слабощелочной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате экологического мониторинга летних пастбищ северо-восточной части Большого Кавказа установлено, что основные показатели плодородия горно-луговых и горно-лугово-степных почв, распространенных на этих территориях, претерпели значительные изменения на протяжении многих лет (60 лет). В основном эти изменения коснулись количества гумуса, являющегося основным показателем плодородия почвы, и его запаса. Так, содержание гумуса в горно-луговых почвах снизилось от 4,75 % до 4,07 % (0,68 %), а в горно -лугово-степных почвах с 4,20 % до 3,39 % (0,81 %). Соответственно гумусу, наблюдались изменения и других показателей плодородия исследованных почв.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алиев Г.А. Почвы Большого Кавказа, часть I, Баку: Вяз, 1978, 156 с.
2. Алиев Г.А. Почвы Большого Кавказа, часть II, Баку: Вяз, 1994, 310 с.
3. Алиев Х.А. Лесные и лесостепные земли северо-восточной части Большого Кавказа. Баку: ЭА АзССР, 1964. 235 с.
4. Мамедов Г.С. Экологическая оценка почв зербайджана. Баку: Элм, 1998. 282 с.
5. Мамедов Г.С. Земельная реформа в Азербайджане: правовые и научно-экологические вопросы. Баку: Элм, 2002. 412 с.
6. Мамедов Г.С. Экоэтические проблемы в Азербайджане: научные, правовые, нравственные аспекты. Баку: Вяз, 2004. 380 с.
7. Мамедов Г.Ш., Мамедова С.З., Шабанов С.А. Эрозия почвы и. Баку: Элм, 2009, 340с.
8. Мамедов Г.Ш., Мамедова С.З., Шабанов С.А. Экологический мониторинг почв. Баку: Бакинский университет, 2017. 280 с.
9. Mamedov G.Sh., Shabanov J.A., Kholina T.A. Ecological Assessment of Soils in HighMountain Landscapes of Northeastern Part of the Greater Caucasus (Azerbaijan) Journal "Eurasian Soil Science", v.50, №5, 2017, pp.630-635
10. Салаев М.Е.Диагностика и классификация почв Азербайджана.Баку:Элм,1991. 240с.
11. Шабанов Дж.А., Мустафаева З.Р., Холина Т.А. Деградация пастбищных экосистем северо-восточного склона Большого Кавказа в результате эрозии и меры против нее // Сборник научных трудов Азербайджанского научно-производственного союза гидротехники и мелиорации, том XLI, Баку: Элм, 2020, с. 66-69.
