CC BY
25НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2007, №2
УДК 911.5/6:631.4
География и генезис торфов посольского болотного массива Усть-Селенгинской депрессии*
Д.П. Сымпилова, Н.М. Кожевникова, Н.М. Гаркушева, Т.В. Фролова, В.И. Дутаров
Посольский болотный массив расположен в южной части прогиба Усть-Селенгинской депрессии, который представлен подгорно-долинньши болотными и лугово-болотными ландшафтами на четвертичных отложениях разного возраста. Ландшафтные особенности территории во многом определяются тектоникой и орографией. Это обусловило развитие азональных типов ландшафтов, связанных с проявлением предгорно-подгорных и котловинных эффектов дифференциации ландшафтной структуры. Аквальные и субаквальные болота и заболоченные луга, солончаковые торфяные болота (калтусы) - это уникальные системы в пределах тектонически активных блоков земной коры.
The Posolski marsh massif is located in a south part of a def3lection of the Ust-Selenginski depression, are submitted under-mountain-valley by marsh landscapes on quarter deposits of diff erent age. The landscape features of terrain in many respects are defined of a tectonic and orography. It has caused the development of azonal types of landscapes are connected to display near- mountain-under-mountain and hollow effects of differentiation of landscape structure. Aqatic and subaqatic marshes and meadow bogs, salt-marshes of peat-bogs (kaltus) are unique systems in limits of the tectonic active blocks of an earthly crust.
Посольский болотный массив - один из крупнейших в Прибайкалье. Площадь сто равна 25 тыс. га. Болото состоит из основного массива, вытянутого с запада на восток, длиной 22,5 км, шириной от 6 до 12 км, и ответвляющейся от его северо-восточной окраины сравнительно узкой (2-2,5 км шириной) полосы торфяника, вытянутой в севсро-ссвсро-западном направлении и заканчивающейся в долине речки Шумихи, притока р. Селенги. Болото примыкает к юго-восточному берегу Байкала. Между селами Исток и Посольское оно отделено от озера серией параллельных гряд - древних береговых валов [ 11.
Посольский торфяник занимает древнюю долину р.Сслснги, которую река покинула после опускания местности к северу. Протоки Селенги в прошлом бороздили широкую площадь между селами Посольское и Кудара. Ложе торфяника -это первая терраса р. Селенги. Поверхность ложа
СЫМПИЛОВА Дарима Паламовна - к.т.н., с.u.c. ИОЭБ СО РАН (г. Улан-Удэ); КОЖЕВНИКОВА Нина Михайловна - д. х. и., Байкальский институт природопользования СО РАН; ДУГАРОВ Василий Иванович - д. с.-х. н„ ИОЭБ СО РАН.
* Статья принята к печати 25 декабря 2006 г.
неровная, на ней рассеяны многочисленные холмы (останцы размывания второй террасы). Одни из них скрыты в толще торфа, а другие - выступают над его поверхностью в виде супесчаных островов («грив»), имеющих высоту от 0,5 до 5-11 м. Ложе основного массива торфяника наклонено на запад, в сторону Байкала. Поверхность ложа поднимается от оси торфяника к его краям, соответствующим склонам долины. На этой части ложа имеются ступенчатые образования -террасовые уступы. Самая западная часть ложа -дельтовое образование, выступающее в озеро.
На территории болота расположены ряд озер: Бакланье, Черемуховое, Лесное, Сосновое, Ни-киткино и др. Минеральное дно болот состоит из суглинистых и глинистых отложений. В восточной части массива под торфом залегают суглинки или мелкозернистые глинистые пески. Мощность этих пород не превышает 2-3 м. Нижние слои торфа образованы остатками древесной и кустарниковой растительности, в наиболее пониженных местах - остатками травяной и в редких случаях водной растительности [2J. Это подтверждает, ч то дно котловины к началу образования болота было покрыто лесной и травянистой болотной растительностью. Обилие воды,
ПАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ. 2007. №2
благодаря соседству р.Селенги, мощный поток грунтовых вол и речек с горного хр. Хамар-Дабан создали благоприятные условия для заболачивания.
Причиной образования Посольского болотного массива послужило проявление неотектониче-ских дифференцированных движений блоков фундамента Усть-Селенгинской впадины с образованием Истокского и Хамар-Дабанского поднятий и Калтусной депрессии. По мере прогибания депрессии ухудшался отток поверхностных и грунтовых вод, образовались застойные озера, которые постепенно зарастали с образованием мощных слоев торфа.
Существенная доля в заболачивании массива принадлежит грунтовому потоку, дренирующему трещинные воды кристаллических пород северного склона хр. Хамар-Дабан. а также грунтовым водам аллювиальных отложений, залегающим под грунтово-болотными водами.
Посольское болото питается атмосферными, грунтовыми, делювиальными и речными водами, а также за счет поступления поверхностно-сточных вод с водосборной площади с определенным содержанием минеральных солей.
Мощность торфа на болотном массиве неоднородная. Наиболее мощная торфяная залежь находится в средней части Посольских болот. На берегу р.Исток мощность торфа достигает 6 м, к юго-востоку от озера - 7 м. В восточной части болота она варьирует от 2 до 4 м, в западной - от 3 до 5 м [3].
Современные рельефообразуюшис процессы представлены по южной окраине Посольского болотного массива плоскостным склоновым смывом и линейной (овражной) эрозией. Подножие хр. Хамар-Дабан обрамляется делювиапьно-пролювиальным шлейфом, формирующим пред-горно-увалистую равнину. На поверхности делювиально-пролювиалыюго шлейфа накладываются более поздние аллювиально-пролювиаль-ные конусы выноса.
Посольское болото евтрофное, в основном открытое. лишь незначительная часть его площади покрыта растительностью мезотрофного и оли-готрофного типов. Поверхность его занята осо-ково-гипновой и осоковой формациями. Лесная растительность - березовые редколесья с единичными соснами, лиственницами - приурочена к песчаным островам («гривам»)- Наиболее характерна осоковая формация, распространенная на территории всего массива и безраздельно господствующая I! восточной части торфяника, лежащей выше над уровнем Байкала. Раститель-
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ. 2007. №2
ность осоково-гипновой формации занимает меньшую площадь, она приурочена к участкам, воды которых находятся в подпоре. Облесен торфяник, главным образом, на его приподнятых лучше дренированных краях. Фитоценозам травянистой формации принадлежит ничтожная роль. Они встречаются местами у края торфяника, но преимущественно распространены в ложах и долинах, примыкающих к торфянику [ 1 ].
Осушением Посольского заболоченного массива наиболее активно начали заниматься в 50-х гг. XX века. Была построена дамба, ограждающая левобережную часть р. Селенги от затопления паводковыми водами, сооружен нагорный ловчий канал протяженностью 15 км вдоль северного склона хр. Хамар-Дабан. построен магистральный коллектор по северному краю болот, сбрасывающий дренажные воды в оз. Байкал. Следует отметить, что ввиду незначительной глубины нагорного канала им перехватывается только верхняя часть мощного грунтового потока. Кроме того, процессы заболачивания усилились после сооружения Иркутской ГЭС и заполнения искусственного водохранилища, в результате которого уровень воды в оз. Байкал повысился в среднем на 1,0-1,2 м. Полоса прибрежных земель полосой 10-15 км оказалась подтопленной, создался подпор поверхностного и фунтового потоков.
Осушительная мелиоративная система площадью около 30 км2 в западной части отводит избыток влаги стекающих в эту часть дельты горных рек.и ручьев с хр. Хамар-Дабан в оз. Байкал. Гидрологический режим массива в результате мелиоративных работ значительно изменен, большие площади болот переведены в агроланд-шафты. Осушение массива в целом сказывается на микроклимате окружающей его территории.
Исследуемая территория представляет собой эродированную долину, расположенную в лесостепной зоне Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области. Здесь развиваются в разной степени заболоченные органогенные почвы с мощностью торфа от нескольких сантиметров до 7 м. На повышенных участках («гривах») формируются ссрые лесные почвы. Почвообразую-щими породами служат аллювиально-пролю-виальные и озерно-аллювиальные отложения.
Торфяные почвы Посольского болотного массива формируются в условиях устойчиво-избыточного увлажнения и достаточно частого затопления паводковыми водами в заболоченной части поймы и других пониженных элементах рельефа. Почвы мерзлотные или длитсльно-
СЫМПИЛОВА, КОЖЕВНИКОВА, ГАРКУШЕВА. ФРОЛОВА, ДУГАРОВ
сезонномсрзлотные, очень медленно оттаивают. Содержание влаги в них высокое (явно избыточное). Избыточная влага подпирается мерзлотой почти до конца лета. В связи с такими жесткими условиями микробиологическая активность болотных почв слабая. Следствием этого являются хорошо выраженный перегнойно-торфянистый горизонт и значительная оглсенность профиля. Мощность торфяных залежей неоднородная. Основными торфообразователями на этом массиве являются осока, гипновмй и сфагновый мхи. Подстилающий грунт - суглинок или супесь.
В результате исследований выделены следующие разновидности торфяных почв: торфяные низинные, торфяно-глсевые низинные, тор-фянисто-перегнойно-глеевые низинные.
В качестве объектов исследования выбран торф с 3 ключевых участков, занимающих определенную ландшафтную позицию. На примере почвенных разрезов приводится их морфологическая характеристика.
Первый ключевой участок заложен в 500 м на северо-западе от оз. Бакланье. Растительность представлена березово-осоково-разнотравным сообществом. Проективное покрытие 70 %. В древесном ярусе - береза, в травяном - осока, белозор болотный, сабельник болотный, хвощ топяной, скрученник приятный, щавель водный.
Почва - торфяник низинный.
Т (0-80) - бурый, уплотнен корнями разложившихся травянистых растений, степень разложения - 40 %, мокрый. Снизу сильно сочится вода.
Второй ключевой участок заложен в окрестностях с. Посольское, в 2 км на юго-восток. Урочище - Черемуховая грива. Растительность -березово-манниково-разнотравное сообщество. Проективное покрытие 90 %. В древесном ярусе - береза, сосна, лиственница; в кустарниковом -спирея иволистная; в травяном - манник колосовидный, осока, щавель водный, горошек мышиный, тысячелистник азиатский, погремок поздний, герань луговая, кипрей болотный, хвощ топяной.
Почва - торфяно-глеевая низинная.
Т0(0-4) - очес, обилие полуразложившихся корней травянистых растений.
Т1(4-23) - бурый, мокрый, степень разложения 50-60 %, переход постепенный по цвету.
Т2(23-37) - темно-бурый, мокрый, степень разложения 50-60 %, граница ровная, переход резкий по цвету.
ВСК37-75/77) - серовато-сизый, легкий суглинок, пластинчатый, мокрый, рыхлый, включения корней и охристых натеков, переход по цвету.
BGj(75/77-95) - сизый, включения корней и охристых натеков, мокрый, легкий суглинок, пластинчатый. Снизу сочится вода.
Третий ключевой участок заложен на мелиоративной системе в окрестностях с. Закалтус в 5 км на северо-западе, представлен лугово-разнот-равным сообществом.
Почва - осушенная торфянисто-глеевая низинная.
А,(Т) (0-22) - свежий, темно-серый с сизоватым оттенком и сизовато-белесыми пятнами, структура порошисто-мелкокомковатая с элементами зернистости и ореховатости, средний суглинок, плотный, обилие корней. Переход резкий, граница заметна по структуре и обилию корней.
Морфон: A(G) (под бывшей кочкой) - 22-35 см - свежий, сизовато-темно-серый, структура тонкопластинчатая, на поверхности пластинок скопления отмытых зерен кварца, охристые пятна по корням растений, средний суглинок, очень плотный, корней мало.
Морфон: Eg (22-30) - свежий, палевый с сероватыми участками, структура тонкопластинчатая, очень плотный, охристых пятен меньше. Переход резкий по цвету.
Big (G 6ьпш1) (30/35-50) - свежий, неоднородно окрашен, преобладают ярко-охристые тона окраски (ранее горизонт был интенсивно сизого цвета), легкий суглинок, структура плитчато-пластинчатая. Имеются палево-белесые прожилки и темно-серые пятна, очень плотный. Переход постепенный, граница по структуре ровная, по цвету волнистая.
В2 (50-91) - свежий, белесо-палевый с охристыми пятнами на срезе, очень плотный, легкий суглинок, структура крупно-чешуйчатая - тонко-чешуйчатая (очень рассыпчатая структура). Микродифференцируемость по гранулометрическому составу (пыль и плазма отдельно). Переход постепенный, граница ровная.
BCg (91-110) - свежий, охристо-палевый, легкий суглинок, структура комковатая с элементами пластинчатости, имеются поры-ходы корней, очень плотный.
Химический анализ почвенного разреза низинного торфяника (слой 0-20) показывает в торфяном горизонте кислую реакцию среды (4,95), очень низкое содержание обменных оснований, а также низкую обеспеченность питательных элементов (Р2О5-0,16 мг/100 г и Ki0-0,36 мг/100 г). Содержание гумуса и азота характеризуется, напротив, значительными показателями (С0бш-36%; N„6m -2,65 %). Гидролитическая ки-
НАУКЛ И ОБРАЗОВАНИЕ. 2007. №2
слотность 34,7 мг-экв/100 г торфа. Зольность торфа составляет 7.42 %; влажность - 87,4 %; степень разложения - 15-45 %.
В торфяно-глеевой низинной почве органогенный горизонт (Т) характеризуется кислой (5.4), а глеевый горизонт (ВС) - нейтральной (6,9) реакцией среды. Содержание общего углерода в горизонте Т 31,7%, в глеевом - очень низкое содержание гумуса (1,66 %) и азота (0,07 %). Степень разложения органического вещества 40-50 %; зольность 11.84 %; гидролитическая кислотность торфа 29,6 мг-экв/100 г торфа.
На осушенной торфянисто-глеевой почве мелиоративной системы степень разложения органического вещества 25-40 %, зольность торфа 12,53 %; рН,ЮЛ1, 5,0; гидролитическая кислотность 32,8 мг-экв/100 г торфа; содержание общего углерода 33,5 %.
Изучено распределение кальция в торфяниках Посольского болотного массива по глубине торфяной залежи. Известно [4], что кальцию принадлежит особая роль в генезисе торфяных болот. Количество поступающего в торфяник Са определяет тип водно-минерального питания, видовой состав болотной растительности, динамику процессов накопления биомассы и дальнейшее превращение сс в определенные типы торфа, особенности торфонакопления.
Из полученных данных видно, что содержание кальция в низинных торфах Посольских болот изменяется в широких пределах - от 1,02 до 3,64 % и зависит от степени разложения торфа, наиболее низкое содержание кальция наблюдается в торфах меньшей степени разложения (20-35 %). Они составляют основной объем залежи в восточной части болота с мощностью от 2 до 4 м, среднее содержание Са в залежах этой территории составила 1,02-1,25 % от абсолютно сухого торфа.
Наиболее крупные торфяные массивы располагаются в средней части Посольских болот, на берегу р. Исток мощность торфа достигает 6 м, а к юго-востоку от оз. Никиткино - 7 м. Степень разложения в зоне средней части болота превы-
шает 40-45 %, содержание кальция увеличивается вниз по профилю торфяника от 1,72 до 3,64 %. Залежи средней мощности от 3 до 5 м расположены в западной части болота. Степень разложения торфа на этом участке не превышает 40 %, а содержание кальция по глубине залежи варьирует от 1,85 до 2,92%.
Интенсивному торфонакоплению Посольского болотного массива способствуют водно-минеральный режим, особенности климатических условий Прибайкалья, состав подстилающих пород и рельеф Усть-Селенгинской впадины. Сочетание этих условий накладывают свой отпечаток на болотообразовательный процесс и состав торфяных залежей. Отличительной особенностью строения низинных торфяников этого района является участие гипновых и осоковых мхов. Вероятно, различия в содержании кальция однотипных групп низинных торфов Посольского массива связаны с региональными особенностями торфонакопления, континентальным климатом, процессами эрозии и выветривания подстилающих пород.
По степени разложения органического вещества посольские торфяники относятся к залежам преимущественно со слаборазложившимся торфом. Содержание кальция изменяется в широких пределах (1,02-3,64 %), зависит от степени разложения торфа и определяет видовой состав болотной растительности и особенности торфооб-разования.
Литература
1. Савич Н.М. Посольское болото // Геоботанические исследования на Байкале. - М.: Наука, 1965. - С. 225-282.
2. Петрович П.И. Низинные торфяные почвы Бурятии. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд-во, 1974. - 140 с.
3. Кузьмин В.А. Почвы центральной зоны Байкальской природной территории. - Новосибирск: Наука, 2002. - 166 с.
4. Ииишева Л.И., Архипов B.C., Маслов С.Г., Ми-хаптьева J1.C. Торфяные ресурсы Томской области и их исследование. - Новосибирск, 1995. - 88 с.
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ. 2007. №2
