CC BY
27
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2004, том 10, № 24-25
================= ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ =============
УДК 504.052:631.6 (517.3)
МОНИТОРИНГ ЗАСОЛЕНИЯ ПОЧВ ОАЗИСА ЭХИЙН-ГОЛ В ПУСТЫНЕ ГОБИ НА ЛОКАЛЬНОМ УРОВНЕ*
© 2004. Е.И. Панкова1, Д.Л. Голованов2, Ж. Мандахбаяр3
1 Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 119017, Москва, Пыжевский пер. д.7 2МГУ им. М.В.Ломоносова, Географический факультет, 119992, Москва, Воробьевы Горы, ГЗ 3Институт Географии АН Монголии, Улан-Батор, Монголия
Природные особенности оазисов пустынь Гоби до последнего времени оставались слабо изученными. Первые и единственные до 80-х годов 20-го века сведения об оазисах Заалтайской Гоби и их растительном покрове мы находим в работе Е.М. Лавренко и А.А. Юнатова (Лавренко, Юнатов, 1960).
Более полное представление об этих экосистемах получено в результате работ совместной Советско-Монгольской биологической экспедиции 1970-х - 1980-х гг. (Пустыни Заалтайской Гоби, 1986; Евстифеев, Панкова, Якунин, 1983; Панкова, 1980; Федорова, Панкова, 1980 и др.). В 1977 г. на территории оазиса был создан стационар Советско-Монгольской биологической экспедиции. Научным руководителем работ являлся доктор биологических наук П. Д. Гунин (Пустыни..., 1986).
Впервые в 1977-1978 гг. были проведены детальные комплексные исследования оазиса. Это наиболее крупный природный оазис Заалтайской Гоби, площадь которого около 500 га. Почвенные работы были выполнены Е.И. Панковой и Ж. Мандахбаяр. Было заложено около 100 разрезов, на основе этих материалов были составлены детальные карты оазиса: почвенно-солевая, карта растительного покрова (автор - Федорова И.Т.) и комплексная почвенно-геоботаническая (Приложение 12; Федорова, Панкова, 1980). Карты составлялись в масштабе 1:10000 с использованием аэрофотоснимков июля 1977 г.
Природные условия оазиса Эхийн-Гол
Природные оазисы гобийских пустынь - это своеобразные природные экосистемы, формирующиеся в зонах выклинивания пресных или слабоминерализованных глубинных вод, приуроченных к тектоническим разломам (Пустыни., 1986). К числу таких оазисов относится и оазис Эхийн-Гол. Он расположен на юге пустынь Монголии на подгорной равнине Цаган-Богдо в зоне транзита в долине сайра Эхийн-Гол на 420 с.ш. и 980 в.д. (рис. 1). Абсолютные отметки около 1000 метров. Он лежит в зоне крайнеаридных пустынь. Территория оазиса представляет собой участок древнеаллювиальной равнины временного потока (сайра) Эхийн-Гол. Она сложена с поверхности лессовидными незасоленными суглинками, возраст которых около 30 000 лет (Пустыни., 1986). Мощность суглинистых отложений варьирует от 0.5 до 2 - 3.5 м. Они представлены преимущественно средними суглинками с прослоями и линзами легких и тяжелых суглинков, подстилаемых пролювиальными галечниками, а ниже - красноцветными глинами мел-палеогенового возраста. В пределах оазиса с востока на запад проходит серия тектонических разломов, к которым приурочена зона выклинивания родниковых вод. Территория оазиса прорезана сухими руслами, которые на отдельных участках вскрывают соленосные мел-палеогеновые глины, подстилающие четвертичные лессовидные суглинки.
Климат Заалтайской Гоби, на территории которой расположен оазис, резко континентальный, характеризуется малым количеством осадков, сухостью, контрастностью температур. Снежный покров отсутствует. Летняя погода устанавливается в апреле. Средняя годовая температура воздуха +4,4°. Самым теплым месяцем года является июль, среднемесячная температура июля +23,80, абсолютный максимум +37°, самым холодным является январь, средняя температура - 18.2°, абсолютный минимум равен -43,9°. Годовая сумма осадков составляет около 35 мм. Отдельные годы
* Работы выполнены в составе Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции в рамках проекта ЕС «Коперникус-2» «Gobi Desertification» (EC contract number ICA-CT-2000-10022).
бывают абсолютно сухими. В летнее время выпадает основное количество осадков. Средняя годовая величина относительной влажности воздуха 55%. Абсолютный максимум скорости ветра равен 19 м/с. Испарение с водной поверхности равно 900-1230 мм (Гунин, Дедков, 1980).
94 96 98 100
-ч, ' \ ч> %-AAltai'% -'/ . - ^ • Tsogt ч Dzakhoi . • Bayan-Tsag Gobian Altai „»Shine- • Bogdo ш Bayanleg 3zhinst ■—
г \ h-Ч/ \ 1—■""Ч 2 Ч Atas-Bogdo * V % / >&emegt-Ula ' Gurvanser
94 96 98 100
Рис. 1. Схематическая карта Большого Гобийского заповедника и Эхийн-Гольского стационара в Заалтайской Гоби. Границы: (1) Заалтайской Гоби; (2) Большого Гобийского Заповедника; (3) полигона полустационарных наблюдений (Шине-Джинст - Эхийн-Гол - Цаган-Богдо) (4). Fig. 2. Schematic map of the Bol'shoi Gobi Reserve and the Ekhiin-Gol Desert Experimental Station in the Transaltai Gobi. Boundaries: (1) Transaltai Gobi; (2) Bol'shoi Gobi Reserve; (3) Study area of the Desert Experimental Station (Shine-Dzhinst—Ekhiin-Gol—Tsagan-Bogdo) (4).
На территории оазиса к серии тектонических разломов приурочена зона выклинивания родниковых вод. В данном районе имеется несколько родников: Наран-Булаг, Их-Булаг, Морьт-Булаг, Мен-Тужигнуур-Булаг. Самый крупный Их-Булаг имеет расход 12.6 л/сек, остальные характеризуются меньшим дебитом. Температура воды в течение года в источниках постоянная (+100). Минерализация воды около 0.7 г/л, состав преимущественно сульфатно-натриевый, часто с повышенной щелочностью (табл. 1). Грунтовые воды на территории, так же как и родниковые, преимущественно слабоминерализованные (1-5 г/л) сульфатно-натриевого состава часто с повышенной щелочностью. В водах может присутствовать некоторое количество нитратов и боратов (табл. 2).
Почвенно-солевая съемка территории оазиса впервые была проведена летом 1977 г. В результате была составлена почвенно-солевая карта масштаба 1:10000, позволившая отразить все многообразие почв оазиса Эхийн-Гол. Почвенный покров оазиса представлен в основном почвами гидроморфного ряда разной степени засоления и гидроморфизма. Собственно пустынные автоморфные почвы в пределах оазиса имеют ограниченное распространение. Они лишь окружают оазисные земли. В пределах оазиса выделены: лугово-болотные, луговые темноцветные, остаточно луговые такыровидные, пустынные песчаные почвы и солончаки. Последние господствуют на территории оазиса. Растительные сообщества тесно связаны с определенными типами почв (Федорова, Панкова, 1980).
Основные ценозообразователи в оазисе Эхийн-Гол - это кустарники Tamarix ramosissima, Nitraria sibrica, N. roborovskii, Lycium ruthenicum, полукустарничек Reaumuria songorica, многолетние злаки Phragmites communis, Achnatherum splendens. К местам непосредственного выклинивания грунтовых вод приурочены густые заросли высокорослого, обильно плодоносящего тростника (до 3 м) с участием в покрове Hordeum breisubulatum, Epilobium palustre и ряда других влаголюбивых видов. Тростник, являясь эдификатором весьма распространенных в оазисе сообществ, имеет довольно широкий экологический диапазон по отношению к одному из ведущих факторов среды - засолению.
Почва под сообществами из высокорослого тростника полугидроморфная солончаковая суглинистая, подстилаемая тяжелыми глинами. При увеличении засоленности почвы проявляется угнетение сообщества тростника (высота его не более 0.8-1.0 м), он становится малоплодоносящим. Это довольно разреженные сообщества (проективное покрытие 12-15%), обедненные флористически. Соэдификаторами могут быть Glycyrrhiza uralensis, Sophora flavescens. Единичное участие Lycium ruthenicum. Сообщества из среднерослого тростника связаны, как правило, с луговыми солончаками. На злостных солончаках с наиболее высоким засолением формируются сообщества из сильно
угнетенного низкорослого тростника, часто стелющегося и не плодоносящего. Это обычно одновидовые сообщества, иногда соэдификатором является колючий кустарник Lycium ruthenicum, который на злостных солончаках часто образует чистые заросли.
Таблица 1. Данные анализа состава грунтовых вод оазиса Эхийн-Гол (1977 г.). Table 1. Results of analysis of subsoil water from Ekhiyn-Gol oasis (1977).
Наименование объекта Глубина взятия образца Сумма солей мг/л Щелочность Cl- SO4-- Ca++ Mg++ Na++K+
CO3-- HCO3-общая
мг/экв/л /% от суммы мг-экв анионов и катионов
Разрез 8 155 1470.0 Нет 3.20 14.1 8.96 36.7 11.19 49.2 5.47 24.0 1.91 8.4 15.37 67.6
Разрез 1 250 2080.0 - 7.60 22.6 12.04 35.7 14.07 41.7 4.28 12.7 4.29 12.8 25.11 74.5
Разрез 17 150 2897.0 - 9.79 2.3 109.75 25.6 309.40 72.1 33.32 7.8 19.04 4.4 376.58 87.8
Разрез 6 190 2550.0 - 2.80 7.3 12.04 31.4 23.56 61.3 10.95 28.5 4.52 11.8 22.93 59.7
Разрез 51 130 1600.0 - 5.4 21.0 9.18 35.6 11.19 43.4 6.91 26.8 2.37 9.2 16.49 64.0
Разрез 47 70 2372.0 0.40 1.1 20 6.8 4.99 14.2 27.74 79.0 16.64 47.4 6.15 17.5 12.34 35.1
Разрез 46 190 5396.0 0.20 0.2 26 3.5 11.90 15.2 63.59 81.3 22.41 28.6 7.52 10.1 47.99 61.3
Разрез 4 230 3496.0 0.80 1.4 7.00 12.9 18.05 33.3 28.38 52.4 6.83 12.6 6.61 12.2 40.79 75.2
Большая площадь на территории оазиса занята сообществом с господством Tamarix ramosissima. Заросли тамарикса с мертвым покровом встречаются на солончаках часто в комплексе с фрагментами сообществ из Lycium ruthenicum, иногда Reaumuria songarica. Сообщества из Tamarix ramosissima приурочены также к песчаным почвам бугров, распространенных на окраине оазиса.
С лугово-болотными незасоленными почвами, формирующимися вокруг ключей, связаны сообщества Triglochin maritimum, Glaux maritima, Halerpestes ruthenica и рядом других влаголюбивых видов.
В пределах оазиса встречаются разреженные рощи из Populus diversifolia с доминированием в травяном покрове Sophora alopecuroides. Эти сообщества приурочены к лугово-такыровидным, слабо солончаковатым, практически незасоленным почвам. К числу широко распространенных видов на территории оазиса относится полукустарничек - Reaumuria songarica, сообщества которого окружают песчаные бугры по периферии оазиса.
Засоление почв оазиса
Расположение оазиса в пределах Южногобийских пустынь Монголии в зоне выклинивания родниковых вод определяет в качестве основного почвенного процесса засоление, которое, как известно, является одним из главных процессов аридного почвообразования. Нами были получены сведения о засолении всех типов почв, выделенных на территории оазиса Эхийн-Гол (рис. 2, табл. 3). Остановимся более подробно на засолении этих почв.
Лугово-болотные почвы (табл. 3, разр. 47) занимают в пределах оазиса небольшую площадь. Они выделяются отдельными пятнами (0.2-1 га), приуроченными непосредственно к зоне выклинивания родниковых вод, и обрамляют ключи, питающие грунтовые воды. Часто лугово-болотные почвы выделяются в комплексе с луговыми темноцветными почвами. Последние формируются под злаковым покровом, дающим прочную дернину. Среди растительности доминируют Triglochin maritimum, Сareх enervis и другие. Проективное покрытие достигает 90-100% (Федорова, Панкова, 1980). Временами весной на поверхности луговин стоит вода. В верхней части профиля лугово-болотных почв выделяется оторфованный горизонт, ниже идёт черная органо-минеральная масса и далее сизый оглеенный горизонт.
Весь профиль водонасыщен, вскипание наблюдается с поверхности до глубины 50 см. Вода вскрывается чаще всего в пределах верхнего метра. Минерализация воды менее 1 г/л. При подсыхании почв на поверхности выступает налет солей. Своеобразной чертой лугово-болотных почв оазиса Эхийн-Гол является торфянистый, часто мерзлотный горизонт, что, в общем, очень редко встречается в гидроморфных почвах пустынь других регионов Азии.
Формирование лугово-болотных оазисных почв связано с постоянным подпитыванием их пресными холодными ключевыми водами, обусловившими развитие обильной растительности, дающей большое количество органических остатков. Специфика условий разложения органики связана с особенностями микроклимата луговин. Постоянно низкая температура ключевой воды (не выше +10°) исключает сильный прогрев почвы даже летом, что в свою очередь исключает процессы минерализации органического вещества.
Зимой на поверхности луговин возникают наледи за счёт вытекания и намерзания ключевых вод. Наледи крайне медленно оттаивают лишь в летнее время, создавая условия для промывки почв от солей.
Таблица 2. Данные анализа состава поверхностных вод оазиса Эхийн-Гол (1977 г.). Table 2. Results of analysis of superficial water from Ekhiyn-Gol oasis (1977).
Плотный Щелочность
Наименование объекта остаток, Cl- SO4-- Ca++ Mg++ Na++R+
мг/литр СОз-- НСОз-общая
мг-экв./л / % от суммы aнионов и катионов
Водохранилище Эхийн-Гол 964.01 0.40 2.5 5.00 31.1 3.84 23.9 6.83 42.5 4.48 27.9 3.20 19.9 8.39 52.2
Вода из основного 712.0 0.20 2.20 3.65 5.12 1.71 2.34 7.12
источника оазиса 1.8 19.7 32.7 45.8 15.3 20.9 63.8
Вода из 812.0 0.20 2.60 3.46 6.61 2.35 2.34 8.18
магистрального канала 1.5 20.2 26.9 51.4 18.3 18.1 63.8
Эхийн-Гол
Из источника у разр. 896.0 Нет 1.80 4.80 7.04 1.02 1.71 10.01
47 (Нарын-Булаг) 13.2 35.2 51.6 14.1 12.5 73.4
Вода источника 728.0 0.20 2.40 3.46 5.55 2.56 1.28 7.77
Эхийн-Гол (питьевая) 1.7 20.7 29.8 47.8 22.1 11.0 66.9
Вода из наиболее 950.0 Нет 2.00 5.51 7.38 3.57 1.43 9.89
западного источника 13.4 37.0 49.6 24.0 9.6 66.4
Вода из источника 875.0 Нет 2.20 4.89 6.90 3.81 1.19 8.99
Акбулак (разрез 55) 15.7 35.0 49.3 27.2 8.5 64.3
Вода поливная 804.0 0.20 2.80 8.65 6.19 2.35 2.1 8.36
производственного участка 1.6 21.8 28.4 48.2 18.3 16.6 65.1
Скважина (колодец) Шине-Джинст 565.0 Нет 2.00 22.8 2.24 25.6 4.52 51.6 3.09 35.3 1.38 27.1 3.29 37.6
Вода из вертикальной 2268.0 Нет 1.36 9.20 18.19 12.02 2.66 22.17
скважины к югу от 3.2 49.5 47.3 32.6 7.2 60.2
оазиса
Анализы выполнены в лаборатории Почвенного института им. В.В. Докучаева.
Луговые глубокогумусированные почвы (табл. 3, разр. 8) были выделены в пределах тех же луговин оазиса, что и лугово-болотные. Они занимают более дренированные (повышенные) участки около родников. Грунтовая вода в профиле луговых почв обнаруживается на глубине 1.2 - 1.8 м. Эти почвы формируются под густым луговым разнотравьем и выделяются наличием в профиле плотного дернового горизонта, под которым залегают хорошо прогумусированные (более 5% гумуса) и оструктуренные горизонты, идущие до глубины 60-80 см. Средняя и нижняя части профиля сильно оглеены и омергелены, часто содержат большое количество мучнистых карбонатов и плотных карбонатных конкреций (СО2 карбонатов достигает 9-10%). Луговые почвы часто характеризуются очень небольшим количеством легкорастворимых солей в верхней части профиля и признаками
Продолжение таблицы 3.
40-60 0.54 1.51 0.60 2.58 18.79 11.37 2.08 5.97 2.00
90-150 0.07 0.20 0.30 0.90 1.86 1.16 0.23 0.80 0.36
Разрез 46. Солончак
0-3 3.70 5.63 нет 1.00 32.50 51.00 25.26 4.74 50.56 1.94
3-10 42.75 51.89 5.80 65.00 650.00 57.00 4.50 636.70 20.51
10-20 54.90 62.80 1.60 16.25 852.00 25.50 3.00 820.40 6.92
20-40 0.94 2.06 0.60 5.46 23.66 11.60 2.55 11.60 4.20
80-90 0.59 1.64 0.40 3.38 19.72 12.30 1.85 7.02 1.78
150-190 0.17 0.24 0.20 1.01 2.55 0.46 1.63 0.88 0.60
Разрез 4. Солончак
0-2 18.11 18.62 Нет 0.40 243.75 51.00 18.00 6.00 265.70 4.10
2-7 12.48 14.27 0.50 105.06 106.61 23.36 7.13 180.00 3.85
7-12 22.72 25.45 0.30 218.26 168.93 18.41 4.56 336.26 2.26
12-25 3.50 4.65 0.30 25.30 39.60 12.67 3.76 48.69 1.18
50-80 1.42 1.45 0.70 8.77 11.96 1.67 0.59 20.65 0.43
80-100 0.18 0.21 1.00 0.82 1.34 0.20 0.09 2.65 0.05
150-200 0.21 0.31 0.90 1.82 2.09 0.70 0.34 2.80 0.86
Разрез 44. Такыровидная (остаточно-луговая)
0-7 0.23 0.38 0.90 2.55 2.56 1.87 0.59 2.83 0.96
7-22 0.19 0.28 0.80 0.82 2.47 0.69 0.69 2.17 0.20
22-40 0.11 0.17 0.70 0.92 0.99 0.39 0.30 1.30 0.20
63-90 0.09 0.11 0.80 0.71 0.39 0.39 0.10 1.22 0.10
120-150 0.25 0.27 0.60 3.06 0.99 0.89 1.66 2.17 0.10
Разрез 40. Песчаная пустынная
0-2 0.05 0.10 нет 0.20 0.61 0.71 0.60 0.35 0.48 0.04
2-10 0.08 0.11 0.60 0.71 0.48 0.60 0.23 1.04 0.05
10-60 0.20 0.23 0.80 0.71 0.95 0.43 0.44 2.57 0.05
60-100 0.39 0.42 0.60 3.16 2.74 0.48 0.23 5.61 0.05
110-150 0.29 0.32 0.60 2.35 1.79 0.36 0.24 4.13 0.04
Разрез 73. Лугово-такыровидные староорошаемые
0-15 0.49 0.60 0.50 5.30 3.09 1.31 0.24 7.04 0.15
4-15 0.77 1.02 0.50 3.98 10.20 2.82 0.65 10.96 0.12
15-45 1.67 1.94 0.50 12.85 15.11 3.09 0.60 24.39 0.18
45-100 0.29 0.36 0.40 1.73 3.33 0.60 0.17 4.13 0.05
100-150 0.04 0.95 0.90 5.10 8.46 0.22 0.43 13.70 0.08
По химизму засоления на территории оазиса были выделены хлоридные, сульфатно-хлоридные и сульфатные солончаки, иногда с повышенным содержанием бора (табл. 4). Особенности состава солей в почвах четко увязываются с химизмом засоления питающих их вод. В верхней части профиля солончаков, в горизонтах с очень высоким содержанием нейтральных (хлоридно-натриевых или сульфатно-натриевых) солей нередко отмечается повышенная щелочность. Причину этого явления мы изучали специально на образцах почв оазиса Эхийн-Гол (Панкова, Замана, Воробьева, 1984).
Наиболее четко особенность строения солевых профилей отражена на картах послойного засоления. На них отчетливо видно, насколько сильнее засоление верхних почвенных горизонтов по сравнению с засолением второго метра почвенного профиля.
Полученные результаты позволили определить природу щелочности почв оазиса и установить, что высокая щелочность здесь часто связана не с содой, а с другими соединениями, в частности, с бором и с солями органических кислот. Высокое содержание бора было зафиксировано и в водах, и в почвах оазиса.
Наряду с почвами явно гидроморфного ряда (луговыми солончаками) в оазисе были выделены полугидроморфные (лугово-пустынные) и автоморфные - остаточно-гидроморфные (такыровидные) почвы. Эти почвы занимают очень небольшую площадь, однако именно они используются под орошение на территории оазиса.
Автоморфные (остаточно-гидроморфные) такыровидные почвы (разрез 44) обладают наибольшим плодородием среди почв оазиса. Эти почвы обычно слабосолончаковые (практически незасоленные), формируются на лессовидных суглинках. Эти почвы не испытывают в настоящее время воздействия грунтовых вод. Однако в их профиле обнаруживаются ржавые точки, отчетливо
выражены прогумусированные поверхностный и погребенные горизонты, хорошая оструктуренность и другие признаки, указывающие на былое высокое увлажнение этих почв и протекавший ранее луговой процесс. В настоящее время почвы подвергаются опустыниванию, свидетельством чего служат иссушенный профиль, несколько осветленная корка, в нижней части которой прослеживается чешуйчатость сложения. Профиль почв относительно слабо прогумусирован, лишь в верхних горизонтах содержание гумуса достигает 2%, часто в профиле отмечается погребенный гумусовый горизонт. По-видимому, в настоящее время происходит активная минерализация органических остатков и потеря гумуса.
Своеобразием рассматриваемых такыровидных почв является их слабое засоление (табл. 3). Этот факт, по нашему мнению, заслуживает особого внимания. Он свидетельствует о том, что в настоящее время активное соленакопление может протекать в оазисе лишь при близком залегании грунтовых вод, следовательно, никакие другие источники солей не способны привести в условиях кайнеаридного климата за тысячи лет к значительному засолению почв. Подобный вывод может быть распространен и на окружающие оазис пустынные почвы.
Пустынные песчаные почвы (разр. 40) и слаборазвитые сайровые почвы, характеризующие днища сухих русел водотоков (сайров), а также крайнеаридные пустынные почвы на территории оазиса имеют ограниченное распространение. Песчаные и крайнеаридные почвы окружают оазис и формируются в переходной зоне между оазисом и пустыней. Песчаные почвы, как правило, содержат в своем профиле некоторое (обычно небольшое) количество легкорастворимых солей. Песчаные бугры формируются около кустов, корни и ветки которых задерживают песок, переносимый ветром. Именно с эоловым наносом, по-видимому, связано и засоление песчаного материала (табл. 3).
Крайнеаридные пустынные почвы также, как правило, содержат в своем профиле некоторое количество солей. Гипотеза процесса засоления крайнеаридных почв, формирующихся на незасоленных пролювиальных отложениях, была рассмотрена нами ранее (Панкова, 1986; 1992).
Происхождение солей в этих почвах, если они формируются на незасоленных отложениях, также как и в пустынных песчаных почвах, мы связываем с эоловыми процессами и дальнейшим перераспределением их в профиле почв.
Слаборазвитые почвы днищ сухих сайров (временных водотоков) в большинстве своем не засолены, за исключением тех случаев, когда по сайрам выносится засоленный наилок, либо когда в мелких низинах в русле сайра застаивается вода, которая, испаряясь, оставляет на поверхности почвы некоторое количество солей.
Таблица 4. Результаты анализа состава природных вод оазиса Эхийн-Гол (2001 г.). Table 4. Results of analysis of natural waters from Ekhiyn-Gol oasis (2001).
Наименование объекта Плотный остаток, Щелочность Cl- SO4-- Ca++ Mg++ Na++R+
мг/литр СОз-- HCO3-
мг -экв./л / % от суммы aнионов и катионов
Водохранилище Эхийн-Гол 1167 0 0 52 15.4 55 16.3 61 18.4 4 11.9 14 4.2 11.41 33.8
Вода из источника Акбулак (разрез 55) 1019 0 0 22 7.7 45 15.8 7.49 26.2 3 13.5 00 1 00 ©1 <N 70.47 36.7
Из источника у разр. 47 (Нарын-Булаг) 817.6 0 0 47 12.7 6Л 16.3 7.74 20.9 47 12.7 16 4.3 72.25 33.0
Вода источника Эхийн-Гол (питьевая) 693.4 0 0 22 10.7 41 20.0 3.85 18.8 22 10.8 06 3.0 7.44 36.3
Вода поливная производственного участка 753.1 0 0 22 11.1 26 13.1 5.00 25.2 24 12.1 06 3.0 6.97 34.9
Особое место среди оазисных почв гобийских пустынь занимают орошаемые почвы оазиса. Далеко не во всех оазисах Гоби развито орошение; оазис Эхийн-Гол является одним из немногих. В 1968 г. здесь создана сельскохозяйственная опытная станция (Панкова, Якунин, Мандахбаяр, 1980). Здесь возделываются различные овощные культуры (лук, помидоры, огурцы, дыни, арбузы и др.). В задачу наших исследований входило изучение земельного фонда и мелиоративного состояния
орошаемых земель, а также обобщение накопленного опыта по орошению почв и выяснение перспектив развития орошаемого земледелия в оазисе.
Освоение земель оазиса Эхийн-Гол началось в 1969 г. с создания производственного участка. Производственное поле - наибольший по площади массив орошения оазиса - расположено на наиболее плодородных в оазисе такыровидных, незасоленных или слабозасоленных почвах пылевато-суглинистого состава, подстилаемых в третьем метре гравийно-галечниковыми отложениями. В наиболее северной части поля наблюдается подстилание лёссовидных суглинков засоленными красноцветными глинами. Как было показано выше, такыровидные почвы обладают относительно хорошей прогумусированностью верхней части почвенного профиля, уплотненностью подпахотного слоя, четко выраженным утяжелением механического состава во втором полуметре почвенного профиля и наличием погребенного гумусового горизонта. Каких-либо значительных скоплений гипса или легкорастворимых солей в профиле почв не отмечено. Почвы содержат до 2.5% гумуса в пахотном горизонте, что для почв пустынной зоны - немалая величина. В 1977 г., т.е. через 8 лет после начала освоения, орошаемые почвы характеризовались отсутствием засоления, т.е. вторичное засоление на территории оазтса практически не проявилось.
Заканчивая характеристику засоления почв оазиса Эхийн-гол, полученную на основе исследований 1977-1978 гг., следует подчеркнуть, что в пределах оазиса в это время господствовали очень сильно засоленные почвы - злостные гидроморфные солончаки, которые занимали более 80 % территории оазиса. Наряду с солончаками были выделены незасоленные (или слабосолончаковатые) луговые темноцветные и лугово-болотные почвы. Среди практически незасоленных почв были выделены такыровидные автоморфные почвы на лессовидных суглинках. Именно эти почвы были в 1977 г. объектом орошения. Локально среди незасоленных орошаемых почв выделялись вторичные солончаки (Приложение 12), однако участие их в почвенном покрове было очень небольшое.
Характеристика засоления почв оазиса по материалам обследования 2001 г.
Повторные обследования оазиса Эхийн-Гол были проведены летом 2001 г. Работы выполнялись Д.Л. Головановым и Ж. Мандахбаяр. Задачей работы была повторная почвенно-солевая съемка оазиса для выявления изменения засоления почв и причин их определяющих. В качестве исходных материалов были использованы почвенная и геоботаническая карты оазиса 1977-1978. Обе карты масштаба 1: 10000.
Таблица 5. Изменение уровня грунтовых вод в оазисе Эхийн-Гол по данным режимных наблюдений. Table 5. Subsoil water table's change in Ekhiyn-Gol oasis.
Год наблюдения Глубина в метрах
Скважина №1 Скважина №2 Скважина №3 Скважина №4
1985 5.22 7.01 3.73 1.99
1986 5.28 7.07 3.76 1.95
1987 5.21 7.01 3.71 1.28
1989 5.36 7.17 3.85 2.05
1990 5.39 7.21 3.91 2.07
1991 5.45 7.29 3.96 2.09
1992 5.50 7.34 4.01 2.13
1993 5.52 7.37 4.04 2.15
1994 5.56 7.37 4.08 2.18
2001 5.70 7.55 4.20 -
Для решения поставленной задачи было сделано 75 сравнительно-ботанических описаний, заложено и описано около 30 почвенных разрезов, одна траншея, отобрано и проанализировано 260 образцов. Отбирались также поверхностные и грунтовые воды. В наблюдательных скважинах замерялся уровень грунтовых вод, была использована также архивная информация об уровне грунтовых вод за период 1985-2001 гг. В полевых условиях проведено определение суммарного засоления почв и минерализации поверхностных и грунтовых вод по электропроводности (Голованов, Мандахбаяр, 2002).
Рис. 2. Засоление почв оазиса Эхийн-Гол на глубинах 0-100 см (I) и 100-200 см (II) по результатам почвенно-солевой съемки 1977 года. Содержание Na в водной вытяжке (мг-экв на 100 г почвы): 1. > 75. 2. 35-75. 3. 12-35. 4. 6-12. 5. 2-6. 6. <2. 7. Преобладает 35-75, участками > 75. 8. Преобладает 6-12, участками > 12-35. 9. Преобладает 12-35, участками 2-6. 10. Преобладает 2-6, участками 6-12. 11. Не обследованные территории. Fig. 3. Pickling of soils in Ekhiyn-Gol oasis at the depths 0-100 cm (I) and 100-200 cm (II) according to results of soil-salt studies in 1977. Natrium contents in water extraction: 1. > 75. 2. 35-75. 3. 12-35. 4. 6-12. 5. 2-6. 6. <2. 7. Mainly 35-75, locally > 75. 8. Mainly 6-12, locally > 12-35. 9. Mainly 12-35, locally 2-6. 10. Mainly 2-6, locally 6-12. 11. Territories not investigated.
Сопоставление климатических показателей последних лет и данных о климате семидесятых годов свидетельствует о том, что принципиальных изменений климата за прошедшее время не наблюдалось. В то же время, результаты обследования источников обводнения оазиса позволили констатировать появление нового родника на его юго-восточной окраине. Грунтовые воды по-прежнему характеризуются низкой минерализацией и преимущественно хлоридно-сульфатным составом, иногда с повышенной щелочностью (табл. 4).
Режимные наблюдения за уровнем грунтовых вод (табл. 5) свидетельствуют о том, что в период 1985-2001 гг. наблюдалось стабильное понижение уровня грунтовых вод на 50 см, т.е. на 3-4 см в год. Растительный покров за прошедший период сильно изменился: сократились площади, занятые тростником и луговыми ассоциациями, увеличились площади, занятые солеустойчивыми видами. Растительность явно испытывает сильнейшую пастбищную дигрессию.
Полевые обследования территории оазиса и сопоставление состояния отдельных контуров, выделенных на карте 1977 г., с состоянием на 2001 г., позволили установить некоторые изменения в свойствах почв и, в том числе, в их засолении (табл. 6).
Таблица 6. Данные анализа водных вытяжек из образцов почв оазиса Эхийн-Гол (2001 г.). Table 6. Results of analysis of water extracts out of soil samples from Ekhiyn-Gol oasis (2001).
Глубина, см Сумма токсичных солей, % Плотный остаток, мг/л Щелочность Cl- SO4-- Ca++ Mg++ Na++K+
CO3-- HCO3-
Мг-экв /100 г почвы
Разрез 47. Лугово-болотные солончаковатые
0-1 79.5 80.5 0 1.25 375.00 299.10 43.0 25.0 606.0
1-2 58.8 58.85 0 0.00 200.00 490.70 3.0 1.0 686.7
2-10 5.53 5.55 0 0.00 29.0 40.5 12.5 1.5 55.5
10-20 0.72 0.75 0 0.30 4.20 5.85 1.6 0.2 8.2
20-30 0.42 0.45 0 0.10 2.00 3.63 1.1 0.1 4.4
30-40 0.25 0.27 0 0.25 1.4 2.61 0.1 0.2 3.7
40-45 0.46 0.49 0 0.00 9.4 1.39 1.1 0.5 9.2
75-80 0.17 0.19 0 0.00 1.2 0.91 0.5 0.1 1.5
100-110 0.23 0.24 0.00 0.4 2.63 0.3 0.1 2.6
Разрез 8. Луговые темноцветные солончаковатые
0-3 2.63 2.81 0 0.73 22.97 19.32 8.57 5.55 28.9
3-20 0.38 0.41 0 0.46 1.91 3.88 1.20 0.42 4.63
20-30 0.22 0.23 0 0.27 0.96 2.44 1.10 0.15 2.42
50-60 0.11 0.12 0 0.81 0.22 0.56 0.30 - 1.29
70-80 0.10 0.11 0 0.77 0.25 0.44 0.15 0.15 1.16
90-100 0.11 0.12 0 0.65 0.43 0.68 0.17 0.13 1.46
Разрез 46. Солончак
0-1,5 6.3 6.63 0 0.60 50.0 52.40 16.30 2.30 84.40
1,5-10 57.5 58.8 0 6.25 95.0 595.7 23.00 1.00 672.9
10-20 58.3 59.0 0 3.25 60.0 733.5 34.00 1.00 761.70
20-30 2.50 2.75 0 0.7 9.90 30.40 12.90 1.80 26.30
40-50 2.42 2.44 0 0.6 7.50 23.90 9.90 1.30 20.08
60-70 1.83 2.09 0 0.4 2.50 20.80 12.0 0.30 10.40
90-100 1.31 1.57 0 0.5 5.40 23.20 13.40 2.10 13.60
Разрез 4. Солончак
0-2 30.90 31.30 0 8.0 356.0 160.4 9.20 4.00 511.20
2-8 26.40 26.83 0 4.0 249.0 188.8 20.0 23.50 398.30
8-10 76.2 78.42 0 11.0 377.5 388.1 110.0 29.0 667.60
10-18 2.22 2.90 0 0.7 15.90 22.30 13.8 2.60 22.50
20-30 1.96 2.37 0 0.75 11.10 21.90 12.70 1.90 19.15
40-50 0.97 1.02 0 1.10 4.60 9.70 2.0 0.90 12.50
90-100 0.24 0.25 0 1.00 1.50 2.90 0.5 0.20 4.70
Разрез 53. Солончак по луговой темноцветной почве
0-5 22.91 23.13 0 0.88 295.6 42.0 11.0 21.00 306.48
5-10 7.68 7.94 0 0.39 49.7 36.00 12.47 7.55 67.07
20-30 2.13 2.32 0 0.25 8.11 25.36 9.37 1.83 22.52
Продолжение таблицы 6.
40-50 1.57 1.63 0 0.46 9.50 15.32 3.0 1.47 20.81
50-60 1.15 1.17 0 0.73 8.32 9.28 1.05 0.70 17.21
90-100 1.59 0.61 0 0.42 3.03 6.00 1.10 0.62 7.73
Разрез 44. Такыровидная (остаточно-луговая)
0-2 0.34 0.39 0 0.92 1.33 3.62 2.57 0.42 2.88
2-10 1.30 1.31 0 0.71 5.55 13.78 7.86 1.35 10.83
10-20 0.48 0.50 0 1.18 2.93 2.91 1.25 0.46 5.31
20-40 1.32 0.34 0 0.94 2.14 2.15 1.20 0.32 3.71
60-70 0.14 0.15 0 1.13 1.06 0.98 0.89 0.35 1.93
70-80 0.15 0.17 0 0.45 0.91 1.17 0.72 0.29 1.52
90-100 0.10 0.12 0 0.30 0.56 0.74 0.70 0.34 0.56
Разрез 40. Песчаная пустынная
0-2 0.06 0.12 0 0.25 1.42 2.01 0.3 0.42 2.96
2-10 0.07 0.14 0 0.80 0.96 2.16 0.45 0.28 3.39
10-60 0.09 0.36 0 0.30 3.43 1.36 0.3 0.36 4.43
60-100 0.28 0.36 0 0.90 4.11 1.42 0.42 0.26 5.77
Резко изменилось засоление контура лугово-болотной незасоленной почвы, в пределах которого был заложен разрез 47. В 2001 г. в пределах этого контура был обнаружен злостный солончак с очень высоким содержанием солей в верхнем 10-сантиметровом слое (табл. 6). Причиной этого является, по-видимому, уменьшение дебита воды в источнике и отсутствие зимних наледей, которые ранее обеспечивали природную промывку почв. Однако этот процесс нельзя считать повсеместным в пределах оазиса. Так, контур с разрезом 8 (луговая темноцветная) остался практически слабозасоленным, и только в пределах корки (0-3 см) было выявлено засоление и обнаружено явление слабого осолонцевания, что ранее проявлялось в меньшей степени. Резко возросло засоление почв в контуре бывших луговых почв, где располагался разрез 53 - солончак по луговой темноцветной почве. В 2001 г. было зафиксировано резкое увеличение засоления этой почвы. Степень засоления сильно возросла, сформировался хлоридно-натриевый злостный солончак (табл. 6). Приведенные факты свидетельствуют о том, что в пределах оазиса прогрессирует засоление луговых ранее незасоленных или слабозасоленных почв.
Сравнение засоленния почв контуров, выделенных в 1977-1978 гг. как гидроморфные солончаки (разр. 4; 46 и др.) и почв этих же контуров в 2001 г. подтвердило наличие очень высокого засоления хлоридного и сульфатно-хлоридного (разр. 4) и сульфатного с высоким значением рН (разр. 46). В целом можно констатировать, что засоление этих контуров не претерпело каких-либо существенных изменений за прошедшие 30 лет. Большая неоднородность засоления почв, относящихся к солончакам, не позволила выявить каких-либо существенных отличий в их засолении. Сопоставление засоления такыровидных почв (разр. 44) также не выявило особых изменений в засолении этих почв, хотя некоторая тенденция к увеличению засоления наблюдается.
Наибольший интерес представляет сопоставление засоления орошаемых полей. По данным 19771978 гг. на территории оазиса орошалось около 20 га. Причем орошались главным образом такыровидные, исходно незасоленные почвы. В пределах этих контуров засоление проявлялось локально в северной части оазиса, где было обнаружено относительно близкое подстилание лессовидных суглинков красноцветными засоленными мел-палеогеновыми отложениями. В 2001 г. площадь орошаемых земель сократилась почти в 10 раз. В результате обследования было установлено, что на орошаемых землях и на заброшенных после орошения залежных землях произошло существенное усиление засоления почв. Оно проявилось как на землях, орошаемых минерализованной водой (участки расположены у южной границы оазиса), так и на землях в пределах оазиса, полив которых проводился пресной родниковой водой. Развитие вторичного засоления при этом можно связать с поступлением солей из глубоких горизонтов, где было зафиксировано наличие соленосных пород.
Выводы
1. Мониторинг засоления почв оазиса Эхийн-гол (по материалам обследования 1977-1978 и 2001 гг.) позволил констатировать, что на основной территории оазиса, занятой солончаками, резкого изменения засоления почв за прошедший период не зафиксировано. Вполне вероятно, что это связано
с большой неоднородностью засоления оазисных солончаков и недостаточным объемом информации, собранной во второй цикл обследования.
2. Установлена разнонаправленность процессов засоления в разных контурах и почвах оазиса, связанная с изменением обводненности территории (появлением новых родников, сокращением дебита ранее существующих, а также со строительством второго водохранилища и другими причинами антропогенного характера).
3. Усиление засоления произошло на территории, ранее занятой луговыми и лугово-болотными незасоленными или слабозасоленными почвами (район разреза 47), а также на землях орошаемых и залежных. Причины возрастания засоления могут быть связаны как с природными факторами (сокращение обводненности оазиса), так и с антропогенными (изменение стока ключевых вод, сокращение объема намерзающей воды зимой в период образования наледей).
4. Проявление вторичного засоления почв на орошаемых землях определяется локальным подстиланием лессовидных суглинков засоленными породами, являющимися источником солей. В ряде случаев при поливе почв минерализованными водами из скважин также проявляется активный процесс вторичного засоления.
5. Возможно, что выявленная тенденция усиления засоления связана с дигрессией растительности за счет перевыпаса, наблюдаемого на территории оазиса. Перевыпас приводит к появлению земель, практически лишенных растительного покрова, что в свою очередь может привести к усилению физического испарения с поверхности почвы и тем самым способствовать активизации процессов засоления на территории оазиса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Голованов Д.Л., Мандахбаяр Ж. Устойчивость почвенного покрова оазисов Гоби к разнотипным воздействиям // Тез. докл. Всероссийской конфер. «Устойчивость почв и почвенного покрова к природным и антропогенным воздействиям». М. 2002. С. 148-149.
2. Гунин П.Д., Дедков В.П., Дедкова Н.А. Радиационно-тепловой баланс и основные черты микроклимата // Проблемы освоения пустынь. 1980. № 2. С. 48-62.
3. Евстифеев Ю.Г, Панкова Е.И. Особенности засоления почв пустынной зоны Монгольской Народной Республики // Проблемы освоения пустынь. 1984. № 1. С. 21-33.
4. Евстифеев Ю.Г., Панкова Е.И., Якунин ГН. Почвенный покров Заалтайской Гоби. Пущино. 1983. С. 17-21.
5. Комплексная характеристика пустынных экосистем Заалтайской Гоби. Сборник научных трудов. Пущино. 1983. 114 с.
6. Лавренко Е.М., Юнатов А.А. Природные оазисы в пустыне Заалтайской Гоби МНР // Вопросы эволюции, биогеографии, генетики и селекции. М.: АН СССР. 1960. С. 33-45.
7. Панкова Е.И. Почвы оазисов южногобийских пустынь МНР (на примере оазиса Эхийн-гол) // Проблемы освоения пустынь. 1980, № 5. С.62-73.
8. Панкова Е.И. Засоление почв Монголии // Почвоведение. 1986, № 10. С. 11-19.
9. Панкова Е.И. Генезис засоления почв пустынь. М. 1992. 137 с.
10. Панкова Е.И., Якунин ГН. Мандахбаяр Ж. Опыт и перспективы освоения земель Эхийн-Гольского оазиса // Проблемы освоения пустынь. 1980. № 2. С 88 - 95.
11. Панкова Е.И., Замана С.П., Воробьева Л.А. О природе щелочности почв оазисов южногобийских пустынь Монголии // Почвоведение. 1984. № 12. C. 95-101.
12. Пустыни Заалтайской Гоби. Природные условия, экосистемы и районирование. М.: Наука, 1986.
13. Федорова И.Т. Растительность восточной части Заалтайской Гоби // Проблемы освоения пустынь. 1980. № 2. С. 46-57.
14. Федорова И.Т., Панкова Е.И. О связи растительности и почв (на примере оазиса Эхийн-Гол) // Геоботаническое картирование. Л.: Наука. 1980. 128 с.
15. Golovanov D.L., Mankhbayar J. The results of investigation on soils of Ekhiin-gol oasis in trans Altai Gobi of Mongolia // International conference "Geographical of Central Asia and Mongolia": Extended abstracts. Ulaanbaatar, 2002. Р. 129-131.
MONITORING OF THE SOIL SALINITY IN EKHIN-GOL OASIS WITHIN THE GOBI DESERT
AT LOCAL LEVEL
© 2004. Ye.I. Pankova1, D.L. Golovanov2, J. Mandakhbayar3
1 V.V. Dokuchaev Soil Science Institute. 119017 Moscow, Pyzhevskiy, 7 2 Moscow State University. 119899 Moscow, Vorobjevy Gory.
3 Institute of Geography MAS, Ulaanbaatar, Mongolia
The oases occupy only about 0.1% of the total desert area in Mongolia. However they are of great importance for the life and biodiversity in deserts. By this reason, it is necessary to organize a constant control (monitoring) over the environmental state of oasis ecosystems. As a rule, the natural oases in Gobi deserts of Mongolia are formed within the zones of fresh or slightly saline ground water outcrop confined to tectonic breaking. The object of the research is Ekhin-Gol as the greatest oasis in Trans-Altai Gobi. To study the environment of this oasis in detail, an experimental station was organized by Soviet-Mongolian biological expedition (under the guidance of G.D. Gunin) in 1977. As a result, the salinity was proved to be a limiting factor of soil fertility. Parallel with non-saline soils the solonchaks, characterizing by intensive salt accumulation, are found to be dominant here. The detail soil map and the map of soil salinity were compiled; under study was a specificity of salinity and the trend in the development of salt processes in different soil types. The detail map of the plant cover was compiled as well. The materials, obtained in the course of studies during 1977-1979, served as a basis for repeated studying the oasis in 2001. It may be concluded, that the lands of Ekhin-Gol oasis suffered from essential degradation processes: the plant cover revealed a change showing the features of vegetation digression; the groundwater level was also changed, some water springs disappeared, at the same time new springs occurred. The main attention was paid to soil salinity. The hearths of the secondary salinity among the former non-saline soils and the reasons of their formation have been identified. Thus, the monitoring of soil salinity together with that destined to control plant cover should be very important for controlling oasis ecosystems' evolution in Gobi deserts.
