Галогенез почв и гидрохимия минеральных источников предгорий Хамар-Дабана Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Серия «Биология. Экология»

2008. Т. 1, № 2. С. 128-131 Онлайн-доступ к журналу: http://isu.ru/izvestia

И З В Е С Т И Я

Иркутского

государственного

университета

УДК 631.4

Галогенез почв и гидрохимия минеральных источников предгорий Хамар-Дабана

О. Г. Лопатовская1, З. Осадовский2

1 Иркутский государственный университет, Иркутск.

2 Поморская академия, Слупск, Польша.

E-mail: [email protected]

Аннотация. Впервые представлены результаты исследований химических свойств минеральных источников Хангор-Уула предгорий хребта Хамар-Дабан. Анализ солевого состава почв показал, что они слабо засолены или не засолены. Почвенный профиль типичен для ржавоземов однако отличительной особенностью является нейтральная или слабощелочная реакция почв.

Ключевые слова: минеральные источники, галогенез, гидрохимия, ландшафты, почвы.

Введение

В зонах тектонических разломов глубинные и мантийные воды изливаются на дневную поверхность, образуя минеральные источники. В процессе передвижения вода обогащается газами и минеральными солями.

В отдельных случаях вода минеральных источников, перемешиваясь с речной водой, разбавляется. Разные по происхождению и составу минеральные источники оказывают влияние на общее состояние экосистемы в целом вокруг себя. При удалении от зоны разгрузки изменяются: свойства воды в пространстве и во времени, растительность, температура почвы и воздуха, водный, химический режим почвы. Особое значение для галогенеза почв имеет взаимосвязь химического состава воды и почвы, так как химический состав воды отражает свойства почвы.

В результате химические вещества либо накапливаются в почвенном профиле, либо мигрируют, а затем аккумулируются в пониженных элементах рельефа. В разных элементах почти одинаковых геохимических ландшафтов около выходов минеральных вод возникают сходные или различные условия для формирования почв. Данная работа посвящена галогенезу почв и его зависимости от гидрохимии минеральных источников на примере предгорий Хамар-Дабана. Анализ экологических факторов формирования почв, изучение миграции веществ в почвах около минеральных источников позволят дополнить представления об их генезисе.

Материал и методы

Источники Хангор-Уула (Хангор-Уулы, Жемчугские источники) расположены в предгорьях хребта Хамар-Дабан (Гурба-Дабан), в долине реки Харагун, правого притока реки Иркут. В среднем течении реки Харагун на расстоянии 3,5 км друг от друга отмечаются более 10 выходов подземных минеральных вод. Самые крупные источники расположены на правом, четыре - на левом берегу реки. Эти источники имеют названия: Нервы, Почечный, Печеночный, Женский, Мужской, Желудочный, Сердечный, Легочный.

Изучение почв проводили методом анализа миграции веществ в геохимическом ландшафте. Почвенные разрезы были заложены таким образом, чтобы можно было наблюдать изменения закономерности влияния источника на свойства почв в зависимости от удаления минерального источника. Почвенные образцы отбирали до глубины подстилающей породы.

Гидрохимические исследования проводили в летний период 2006 г. Это время соответствует химическому равновесию воды и характеризуется наименее выраженными колебаниями температурного и химического режимов.

В ходе аналитических исследований определяли: рН водной вытяжки, содержание углерода и гумуса и проводили анализ ионносолевого состава водной вытяжки [1]. Гидрохимические анализы проводили методами, описанными в руководстве по анализу природных вод [5].

Всего было проанализировано 5 проб воды и 10 почвенных образцов. Точки отбора проб отображались на топографической карте.

Результаты и обсуждение

Гидрохимический состав источников следующий: железистые сульфатно-гидрокарбонатные натриево-кальциево-магниевые с минерализацией до 0,2 г/л. Температура воды от 4 до 6 оС, рН 6,67,9 [2; 3]. Согласно Классификации и диагностики почв России [4] исследованные почвы относятся к отделу железистометаморфических, типу ржавоземов. Для них характерно наличие железисто-метаморфических горизонтов, слабая дифференциация гранулометрического состава по профилю.

Профиль характерен для типа ржавоземов ЛУ-ВБЫ-С и ржавоземов грубогумусных ЛО-ВБЫ-С. Тем не менее, почвы не обладают всеми свойствами, характерными для ржавоземов.

Так, в них не кислая и слабокислая, а нейтральная и слабощелочная реакция среды, связанная с воздействием минеральной воды источника. Важным является тот факт, что почвы находятся в условиях постоянного увлажнения.

Поэтому целесообразно отнести их к ржавозе-мам гидроморфным [4].

рН почв изменяется от 7,3 до 8,4, увеличивается сверху вниз (рис. 1).

Преобладающий тип засоления в почвах хлоридно-гидрокарбонатный кальциево-магниевый (рис. 2). Сумма солей в плотном остатке -от 0,05 до 0,3 %. Такие значения характерны

Таблица

Результаты химического анализа воды и почв

Минеральный источник рН почв Химический состав почв Формула Курлова рН воды

Легочный 8,4 Гк-К-М С1 93 М 2,8 Са 70 М§ 25 8,4

Почечный 7,8 С-ГК-К-М М 029 Б04 47 С1 28 НСОз24 ’ Mg 42 Ка 34 Са 23 7,9

Желудочный 7,3 Х-ГК-К-М М 028 НСО3 42 Б0429 С1 28 ’ Са 47 Mg 43 7,7

Сердечный Не опр. Не опр. М 028 НСО3 44 С1 28 Б0427 , Са 44 Mg 44 Ка 12 8,2

Женский 7,8 ГК-К-Н М 02 НСО3 58 С1 28 Б04 14 ’ Mg 64 Са 32 8,2

Примечание: ГК - гидрокарбонатный, К - кальциевый, Н - натриевый, С - сульфатный, М - магниевый, Х - хлоридный

для незасоленных почв. В распределении суммы солей по профилю закономерности не отмечается (рис. 3). Верхние горизонты почв грубогумусные, часто перемешанные с мелкоземом, что связано со склоновыми процессами, характерными для горных территорий. Содержание углерода изменяется от 1,8 до 7,4 % в верхнем слое (0-10 см) до 0,4-2,7 % в слое 10-20 см, гумуса от 3-13 % в слое 0-10 см до 0,8-5 % в слое 10-20 см.

6,5

pH

7,5

8,5

2

о

13

X

X

ю

.с

12

16

-Желудочный

■Печеночный

Женский

Почечный

Легочный

Рис. 1. Изменение рН в почвенном профиле

Гидрохимический анализ показал, что катионно-анионный состав воды источников большей частью соответствует химическому составу почв. В составе воды преобладают хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, кальций и магний (табл.).

7

8

о

4

8

130

О. Г. ЛОПАТОВСКАЯ, З. ОСАДОВСКИЙ

Женский

Легочный

мг-экв / 100 г почвы

-НСО3

С1

Б042 Са

№+К —|—С03 Мд

-1,2

мг-экв / 100 г почвы -0,4 0 0,4

0,8

1,2

-0,5

Почечный

мг-экв / 100 г почвы 0

0,5

Печеночный

мг-экв / 100 г почвы -0,5 0 0,5

0

4 8 12 16+

-НСО3 —С1 -*-3042 Са Мд №+К —|—С03

-0,5

Желудочный

мг-экв / 100 г почвы 0

0,5

№+К С03

Рис. 2. Катионно-анионный состав водной вытяжки в почвах, мг-экв /100 г почвы

Заключение

Исследования минеральных источников позволили сделать следующее заключение. Почвы имеют значения рН от слабокислых до сильнощелочных. Среднее содержание гумуса в верхних горизонтах почв высокое - 5-9 %. Содержание солей от 0,10 до 0,46 %, почвы слабо или средне засолены, тип засоления сульфатногидрокарбонатный, с преобладанием легкорастворимых солей: Са(НСО3)2, Mg(HCO3)2, Са8О4,

MgSO4. Закономерности распределения и концентрации ионов легкорастворимых солей в почвах установить сложно, их соотношение непостоянно в разных типах почв.

Выявленные особенности почв Хангор-Уула позволили отнести их к отделу железисто-метаморфических, типу ржавоземов, но при этом следует указать, что их химические свойства: рН, присутствие легкорастворимых солей - нехарактерно для этого отдела. Особенности почвообразования и химических

-0

Известия Иркутского государственного университета

свойств почв связаны с тем, что они формируются в непосредственной близости от минеральных источников и постоянно находятся под их влиянием.

Соли, %

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

0 Н------1------1------1------1------1------1

0 «в

1 8

ю >

^ 12 16

—♦—Желудочный Женский 4 Легочный

Печеночный Почечный

Рис. 3. Изменение содержания солей (сухой остаток), %

Литература

1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. 2-е изд., перераб. и доп. / Е. В. Аринушкина. - М. : Изд-во МГУ, 1970. - 487 с.

2. Белоусов В. М. Физико-географическая характеристика и проблемы экологии юго-западной ветви Байкальской рифтовой зоны : учеб. пособие / В. М. Белоусов, И. Ю. Будэ, Я. Б. Радзиминович. -Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2000. - 160 с.

3. Ботороев К. С. Курорт Аршан / К. С. Боторо-ев. - Улан-Удэ : Бурят. кн. изд-во, 1991. - 96 с.

4. Классификация и диагностика почв России / Л. И. Шишов [и др.] - Смоленск : Ойкумена, 2004. -342 с.

5. Резников А. А. Методы анализа природных вод. 3-е изд., перераб. и доп. / А. А. Резников, Е. П. Муликовская, И. Ю. Соколова. - М. : Недра, 1970. - 488 с.

Halogenesis of soils and hydrochemistry of mineral spring in foothills Hamar-Daban

O. G. Lopatovskaya1, Z. Osadovskii2

1 Irkutsk State University, Irkutsk

2 Pomerance Akademy, Slupsk, Poland.

Abstract. The object of our research is the group of mineral waters of Hamar-Daban. The article shows characteristic mineral springs in Hangor-Uula. The soils near the mineral water are described. Physical and chemical properties of soils are defined.

Key words: Hamar-Daban, Tunkinskaya valley, mineral spring, soil.

Лопатовская Ольга Геннадьевна

Иркутский государственный университет

664003, г. Иркутск, ул. Сухэ-Батора, 5

кандидат биологических наук

доцент кафедры почвоведения

тел. (395 2) 24-18-70, факс (395 2) 24-05-59

Е-таіІ: [email protected]

Осадовский Збигнев

Поморская академия

Польша, Слупск, ул. Артишевского 22а

доцент

тел. +48-59-840-53-28

Loptatovskaya Olga Genadievna

Irkutsk State University

5, Sukhe-Batora St., Irkutsk, 664003

Ph. D. in Biology, ass. prof

Phone: (395 2) 24-18-70, fax: (395 2) 24-05-59

Е-mail: [email protected]

Osadowski Zbigniew

Pomorska Akademia Pedagogiczna w Slupsku Slupsk, Arciszewskiego 22A Dr hab.

Phone. +48 59 840 53 28