CC BY
30ГЕОГРАФИЯ, ГЕНЕЗИС ПОЧВ
УДК: 631.48+631.4:551.4
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ПРИАРАЛЬЯ
К.М. Паникин, О.Г. Ерохина, Р.М. Насыров, С.К. Шильдебаева
КазНИИ почвоведения и агрохимии имени У.У. Успанова, 050060, Алматы, проспект Аль-Фараби 75в, kpachikin@yahoo.com
В результате проведенных почвенных исследовании определены морфологические и химические свойства ненарушенных и трансформированных в результате антропогенного воздействия почв Северо-Восточного Приаралья. Разработаны основные параметры и критерии оценки деградации почв для составления карты деградации почвенного покрова Северо-Восточного Приаралья смасштаб 100 0005 на основе почвеннои карты и с использованием материалов дистанционного зондирования.
ВВЕДЕНИЕ дарья и озером Камыш-Лыбаш, с запада -
Рассматриваемая территория отно- железнои дорогои Алматы-Аральск.
сится к экологически кризиснои и, к сожалению, до настоящего времени была слабо изучена. Последние почвенные исследования относятся к 50-60-м годам прошлого столетия [1]. Существующая почвенная карта масштаба 1:300000 была составлена без использования материалов дистанционного зондирования и нуждается в уточнении. Кроме того, почвы
В основу исследовании положен срав-нительно-географическии метод [2], на этапе проведения маршрутных полевых исследовании применялись морфологические методы [3]. Лабораторные аналитические исследования почв проводились по общепринятым методикам [4, 5]. Составление почвеннои карты проводилось с применением традиционных мето-
рассматриваемого региона подвергаются дов картирования [6], а также с использо-
значительному антропогенному возде- ванием ГНС-технологии и материалов дис-
иствию. В рамках государственнои про- танционного зондирования [7-9]. граммы «Оценка современного состоя- При проведении исследовании по дан-
ния сельскохозяиственных земель Вос- ному проекту использовались крупномас-
точного Приаралья» были проведены штабные спектрозональные космические
исследования по изучению морфологи- снимки типа «Landsat», с привлечением
ческих, химических, физико-химических и физических своиств почв, оценке современного состояния почвенного покрова, а также по составлению новои почвеннои карты с использованием современных технологии и материалов космическои съемки.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ Объектами исследования являются зональные и сопутствующие им интразо-нальные почвы в пределах Восточного Приаралья. Территория тестового учас-
GoogleMap и BingMap. Работы по составлению почвенной карты проводились в среде MapInfo Professional.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Особенности формирования почвенного покрова.
В результате проведенных полевых работ 2013 года были изучены особенности формирования почвенного покрова территории, уточнены контуры предварительной почвенной карты, заложены разрезы с отбором образцов для аналити-
тка с запада ограничена восточным побе- ческого °бслед°вания. Разрезы заклады-режьем Аральского моря, с юга рекои Сыр- вались как на фоновых (для составления
почвенной карты) так и на антропогенно-нарушенных (для оценки степени деградации почв) участках. В результате составлена почвенная карта (рисунок 1).
Восточная часть территории представлена массивами песков, происхождение которых связано с перевеванием неоген-палеогеновых и четвертичных озерных отложении легкого механического состава. Наиболее распространены пески бугристые и, как правило, окаимля-ющие их пески равнинные. В широких межгрядовых понижениях здесь часто встречаются соровые солончаки. В цен-тральнои части пески широкими языками внедряются на волнистую равнину с бурыми пустынными почвами легкого механического состава (супесчаными и песчаными).
Основная часть характеризуемои территории представляет собои почти плоскую равнину, часто усложненную массивами песков. Здесь преобладают бурые супесчаные почвы, образующие комплексы с солонцами пустынными, которые занимают слабовыраженные микродепрессии рельефа. Более глубокие замкнутые депрессии заняты такырами. Почвы припесковых рвнин не засолены. В южнои части территории, прилегающеи к оз. Камыш-Лыбаш и поиме р. Сырдарья, преобладают засоленные (солончакова-тые) бурые пустынные почвы.
Восточную часть тестового участка занимает останцовая часть полого-увалистого плато Кара-Кемир, сложенного неоген-палеогеновыми отложениями тяжелого механического состава, которое чинковыми уступами обрывается к озеру Камыш-Лыбаш. В структуре почвенного покрова преимущественное распространение имеют комплексы бурых пустынных солонцевато-солончаковатых почв с солонцами солончаковыми, которые часто здесь преобладают. Палеогеновые отло-
жения, представленные пестроцветными глинами, здесь часто выходят на поверхность и размываются. На продуктах переотложения палеогеновых глин формируются бурые пустынные малоразвитые почвы. Многочисленные замкнутые плоскодонные депрессии также заняты такырами.
Почвы гидроморфного и полугидро-морфного ряда в пределах участка имеют краине незначительное распространение. Они представлены поименными луговыми, лугово-болотными почвами, часто обсыхающими, а также солончаками обыкновенными и луговыми. В целом естественные почвообразовательные процессы отличаются стабильностью и низкои интенсивностью вследствие преобладания автоморфных условии формирования почвенного покрова, аридности биоклиматических условии и бессточности территории.
Почвы отличаются низким уровнем естественного плодородия, что определяет низкие естественные показатели устоичивости почв к антропогенному воз-деиствию, особенно с учетом характера почвообразующих пород, определяющих ускоренное развитие дефляции (пески и супеси) и воднои эрозии (глины) при нарушении поверхностных горизонтов.
Пространственное распределение почв показано на рисунке 1.
Характеристика почв.
Бурые пустынные почвы.
Бурые пустынные почвы формируются на высоких плоских и волнистых поверхностях, образуя комплексы с солонцами пустынными. Почвообразую-щими породами являются отложения легкого механического состава (пески и супеси), а также продукты размыва палеогеновых глин. Отличительнои чертои территории является широкое распространение бурых пустынных супесчаных почв.
Бурые пустынные нормальные (неза-
Структура почвенного покрова и количественные соотношения почвенных комбинаций
Комбинации поче показаны с помощью цифровых индексов и связующих значков: пятнистости почв через дефис комплексы почв через "звездочку"
а) первый индекс отражает преимущественное распространение данной почвы в контуре ->50 % или абсолютное преобладание
в однородном контуре
б) вторые и третьи компоненты: 30-50 % от площади контура 10-30 % от площади контура --<10 % от площади контура - •
kilometers
Поч вы
Бурые пустынные нормальные {незасоленные)
Бурые пустынные засоленные
Бурые пустынные солонцеватые
Бурые пустынные малоразвитые
Бурые пустынные с навеянным песчаным чехлом
Лугово-бурые
Пойменные луговые
Пойменные луговые обсыхающие
Лугово-болотн ые
Лугово-болотные обсыхающие
Болотные
Такыры
Солонцы пустынные Солончаки луговые Солончаки обыкновенные Солончаки соровые
Пески пустынные бугристые закрепленные Пески пустынные бугристые елабозакрепленные Пески пустынные равнинные закрепленные Пески пустынные равнинные слабозакрепленные Пески пустынные незакрепленные барханные Пески лугово-пустынные равнинные закрепленные Выходы глин
Антропогенные поч во грунты
Механический состав
1 Глины
2 Тяжелые суглинки
3 Средние суглинки
4 Легкие суглинки
5 Супеси
6 Пески
7 Слоистые с преобладанием легкого состава
Рисунок 1 - Почвенная карта Северо-Восточного Приаралья
соленные) почвы приурочены к припес-ковым равнинам. Растительныи покров представлен исключительно полынными сообществами с участием эфемеров.
Для бурых пустынных супесчаных почв характерно наличие рыхлои корочки буровато-светло-серого цвета мощностью 3-7 см, переходящеи в бурьш переход-нои горизонт АВ, которыи сменяется более ярким горизонтом В. Глубже бурые оттенки сменяются светло-бурыми и желтоватыми, образуя карбонатныи горизонт ВСк или Ск. Нз-за легкого механического состава он слабо выражен, карбонатные образования представлены редкими белыми пятнышками и общеи повышен-нои белесоватостью. Карбонатныи горизонт сменяется рыхлыми отсортированными песчаными отложениями.
Почвы содержат незначительное количество гумуса и общего азота - 0,65 % и 0,04 % соответственно, количество которых снижается с глубинои. Сумма поглощенных основании едва достигает 7 мг-экв. на 100 г почвы, в составе которых преобладает кальции, отчасти магнии. Почвы преимущественно щелочные (рН=8,5-9,3). Отличительнои чертои почв является их малая карбонатность, а в верхнеи части профиля карбонаты могут отсутствовать. В нижнеи части профиля часто присутствует небольшое количество гипса. По механическому составу почвы исключительно супесчаные и песчаные. Засоление в профиле практически отсутствует, сумма солеи едва достигает 0,050,08 %.
Бурые пустынные засоленные почвы представлены родами солончаковатых и солончаковых почв также преимущественно легкого механического состава (супесчаные). К солончаковатым относятся почвы, содержащие легкорастворимые соли в значительных количествах с глубины 50-60 см, к солончаковым - почвы, в
которых засоление проявляется уже в подповерхностном горизонте.
Морфологическое строение профиля бурых пустынных засоленных почв сходно с нормальными незасоленными, однако, начиная с середины профиля, часто отмечаются белые солевые выцветы и крапинки солеи.
Химические и физико-химические свойства засоленных бурых пустынных почв также подобны незасоленным почвам, однако в солончаковатых родах значительное количество легкорастворимых солеи (около 0,2 %) наблюдается с глубины 50-60, а в солончаковых - с глубины 57 см с преобладанием хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлоридного типа засоления.
По механическому составу абсолютно преобладают супесчаные почвы, хотя изредка встречаются и легкосуглинистые.
Формирование бурых пустынных солонцеватых почв связано с засоленными породами тяжелого механического состава, обычно приуроченных к выходам палеогеновых и неогеновых глин. Они отличаются более плотным (солонцеватым) горизонтом В с ореховатои и глыб-ковои структурои и высоким содержанием поглощенного натрия в этом горизонте. Нижняя часть профиля обычно засолена, поэтому в этом случае выделяется сложныи род солонцевато-солончакова-тых почв.
Бурые пустынные малоразвитые почвы формируются непосредственно на неоген-палеогеновых засоленных глинах или продуктах их переотложения. Они отличаются малои мощностью гумусовых горизонтов, солонцеватостью и также относятся к солончаковатым.
Лугово-бурые, пойменные луговые и лугово-болотные почвы.
Лугово-бурые почвы распространены в пределах дельтово-аллювиальнои рав-
нины, залегая по пониженным участкам поверхности, логам, высохшим протокам, низким надпоименным террасам. Эти почвы формируются в условиях дополнительного капиллярно-грунтового увлажнения, обусловленного довольно близким к поверхности (3-5 м) залеганием грунтовых вод, высокая минерализация которых вызывает засоление почвенного профиля, либо при наличии дополнительного поверхностного увлажнения. В растительном покрове лугово-бурых почв преобладают мезофитные группировки. Лугово-бурые почвы в пределах характеризуемои территории представлены родами засоленных (солончакова-тых, солончаковых).
По морфологическому строению вер-хнеи части профиля лугово-бурые засоленные почвы достаточно близки к бурым пустынным почвам. Отличительными признаками являются некоторая растянутость гумусового профиля, наличие солевого горизонта, залегание которого тем выше, чем тяжелее механичес-кии состав почвы, признаки оглеения в нижнеи части профиля, а для солонцеватых почв - также и солонцового горизонта.
Лугово-бурые засоленные почвы по сравнению с бурыми пустынными содержат заметно больше гумуса и азота (до 1,5-2,3 % и 0,07-0,17 % соответственно) при растянутом гумусовом профиле и глубоком проникновении органического вещества (на глубине 50-70 см содержание гумуса составляет до 0,5-0,7 %). Сумма поглощенных основании колеблется в значительных пределах: в отложениях легкого механического состава она составляет 9-14, а в тяжелых достигает 20-30 мг-экв на 100 г почвы. Поглощающии комплекс насыщен в основном кальцием. Значительное участие в поглощающем комплексе натрия указывает на солонцева-
тость почв различнои степени проявления, которая не всегда совпадает с морфо-логическои солонцеватостью. Содержание карбонатов достигает 6-8 %. Реакция почвенных суспензии щелочная, с некоторым возрастанием щелочности вглубь. Лугово-бурые почвы характеризуются различнои степенью засоления сульфат-но-хлоридного типа. Содержание легкорастворимых солеи составляет 0,5-2,0 %. Нз катионов преобладает натрии. По механическому составу почвы, как правило, неоднородные и слоистые.
Поименные луговые почвы распространены на поименнои террасе реки Сыр-дарья. Они формируются под влиянием периодического затопления паводковыми водами, обновления наноса и постоянного подпитывания капиллярнои влагои, поднимающеися от залегающих на небольшои глубине грунтовых вод. Глубина залегания вод в поиме значительно колеблется в зависимость от места расположения и уровня воды в реке. Летом они залегают на глубине 2,5-3,5 м, а в паводок значительно выше. Грунтовые воды, как правило, слабоминерализованные, но степень минерализации значительно варьирует по сезонам года. Почвообразующими породами служат слоистые аллювиальные отложения различного механического состава, чаще всего с преобладанием суглинистых слоев в верхнеи части разреза и песков в нижнеи. Поименные луговые почвы формируются под злаково-разнотравно-луговои растительностью. Чаще всего преобладают разнотравно-злаковые, веиниковые, пыреиные луга с участием галофитов и кустарников.
Для поименных луговых почв характерна слабая дифференциация морфологического профиля на генетические горизонты при ярко выраженнои слоистости. Степень выраженности профиля определяется характером проявления поимен-
ных процессов. Почвы обладают маломощным, реже среднеи мощности, гумусовым горизонтом А+В, ограничивающимся глубинои 25-40 см. Он отличается серыми (от темных до светлых) тонами в окраске, комковатои, зернисто-, или слое-вато-комковатои структурои. В верхнеи части гумусового горизонта обособляется дерновыи горизонт, переплетенныи корнями растении, мощностью 5-10 см. Сразу под гумусовым горизонтом появляются ржавые пятна окислов железа, которые прослеживаются глубже по всему профилю. Нередко в профиле поименных луговых почв встречаются различнои мощности и степени выраженности погребенные горизонты.
Для поименных луговых почв характерно значительное варьирование показателя гумусированности почв (от 2-3 до 5-7 % в поверхностном горизонте). Сразу под дерновым горизонтом его содержание резко падает до 0,5-1 %. Сумма поглощенных катионов также варьирует в значительных пределах (7-25 мг-экв. на 100 г почвы), в их составе доминирует кальции. Почвы карбонатны с поверхности. Содержание карбонатов высокое - более 6 % в нижнеи части профиля, в среднеи части -8-10 %, с поверхности - 7-8 % при отсутствии видимых выделении. Степень засоления почв различная - от незасоленных до солончаковых, содержащих свыше 1 % солеи по плотному остатку, среди которых преобладают сульфаты. Максимум солеи обычно приурочен к поверхностным горизонтам.
Среди поименных луговых почв выделены нормальные (незасоленные), засоленные и обсыхающие роды почв. Поименные засоленные почвы характеризуются наличием на определеннои глубине от поверхности скоплении легкорастворимых солеи.
Поименные луговые обсыхающие почвы отличаются прежде всего тем, что
они формируются на участках поимы, вышедших в связи с зарегулированием и сокращением речного стока из режима поемности и теряют связь с грунтовыми водами. Нх профиль трансформируется в направлении образования почв пустынного такыровидного габитуса.
Лугово-болотные почвы встречаются в поиме Сырдарьи, в прибрежнои полосе озер Камыш-Лыбаш, Тущыбас, Они представляет собои переходныи ряд почв от луговых к болотным, а потому совмещают в себе на разном количественном уровне признаки и тех и других. Формирование этих почв происходит под влиянием грунтовых вод различнои минерализации, преимущественно пресных и слабоминерализованных. Уровень грунтовых вод подвержен значительным колебаниям. В весеннии период воды находятся в пределах первого метра, к осени их уровень понижается до 2,0 м.
Растительность на лугово-болотных почвах представлена гидрофильными группировками, в которых ведущая роль, часто, принадлежит тростнику. Лугово-болотные почвы сочетают в своем профиле признаки и лугового, и болотного почвообразования. Для их профиля характерно наличие на поверхности тем-ноокрашенного гумусового горизонта, переплетенного корнями. Здесь же присутствует большое количество полуразложившихся корневых остатков. Его мощность 5-10 см.
Такыры.
Такыры формируются по плоским, иногда слабо выраженным в рельефе, замкнутым понижениям на равнинах, а также среди песков. Нх формирование связано с делювиальным сносом с окружающих территории и отложением в понижениях жидких, твердых и геохимических продуктов стока.
Такыры практически полностью лишены высшеи растительности, их
поверхность покрыта лишь лишаиника-ми и водорослями, активно развивающимися в периоды затопления.
В морфологическом профиле такы-ров на поверхности выделяется мощная, плотная, пористая корка, в верхнеи части которои накапливается в виде тонкои свертывающеися пленки скрепленныи водорослями наилок, легко отделяющии-ся от корки. Мощность этого горизонта значительно варьирует (от 2 до 10 см) в зависимости от интенсивности стоковых процессов. Под коркои располагается достаточно мощныи (8-12 см) слоеватыи, иногда плитчато-глыбистыи подкорко-выи горизонт грязновато-буроватои окраски. Он переходит в слоистую почво-образующую породу со следами оглеения и обильными ржавыми пятнами и прожилками. Часто почвообразующая порода оструктурена в листоватые, плитчатые отдельности. Все такыры карбонат-ны и вскипают с поверхности, но выраженного иллювиально-карбонатного горизонта с явным максимумом скоплении карбонатов не наблюдается. Содержание СО карбонатов изменяется от 2-3 до 8-10 %. Такыры содержат незначительное количество гумуса (0,4-0,5 %). Реакция почвеннои суспензии щелочная. Сумма поглощенных катионов может достигать 35-40 мг/экв. на 100 г почвы. Механи-ческии состав обычно глинистыи. Начиная с подкоркового горизонта, в профиле такыров могут встречаться выделения легкорастворимых солеи, а их содержание достигать 1-2,5 %.
Солонцы.
Солонцы широко распространены в пределах характеризуемои территории и встречаются как однородными контурами, так и в комплексах с бурыми пустынными солонцеватыми почвами. Образование солонцов связано с аккумуляциеи солеи в почвах в условиях слабого естественного дренажа, современного или
имевшего место в прошлом увлажнения за счет восходящего тока минерализованных грунтовых вод.
На описываемои территории формируются исключительно солонцы пустынные, относящиеся к автоморфным. Они встречаются по плоским микропонижениям на равнинах при полном отсутствии влияния грунтовых вод на почвообразо-вательныи процесс в комбинациях с зональными автоморфными почвами.
Солонцы пустынные формируются преимущественно на засоленных породах под биюргуновыми, полынно-биюргуно-выми, тасбиюргуново-биюргуновыми сообществами. В большинстве своем авто-морфные солонцы относятся к солонча-коватым, реже солончаковым.
Отличительнои особенностью морфологического строения солонцов пустынных является резко дифференциро-ванныи по плотности, цвету и сложению профиль, для которого характерно наличие в среднеи части иллювиального солонцового плотного горизонта призмо-виднои, ореховатои или столбчатои структуры темно-бурого или буровато-коричневого цвета (Всн=20-35 см). Залега-ющии выше элювиальныи надсолонцо-выи горизонт пористыи, спаиныи, палево- или светло-серого цвета, в нижнеи части рыхловатыи, слоевато-чешуичатыи (А=5-8 см). Мощность гумусового горизонта (А+В) составляет 30-45 см. Почвы карбонатны с поверхности. Выделения карбонатов в виде белоглазки отмечаются в нижнеи части солонцового горизонта либо глубже него. Мелкокристаллические жилки и крапинки легкорастворимых солеи отмечаются преимущественно с глубины свыше 35-40 см.
Солонцы пустынные содержат мало гумуса (0,2-0,5 %) и азота (0,04-0,07 %). Сумма поглощенных основании в надсо-лонцовых горизонтах невысокая - 6-10 мг-экв на 100 г почвы, увеличиваясь в
солонцовых до 12-18 мг-экв. на 100 г почвы. Содержание поглощенного натрия в солонцовых горизонтах достигает 35-50 %. Поглощенного Са много в верхних горизонтах (до 80-90 %), а в солонцовом горизонте В его заметно меньше (35-45 %). Участие Мg в поглощающем комплексе значительное (20-25 %), особенно в солонцовых горизонтах. Реакция почвенного раствора сильно щелочная (рН=9,0-9,9), с повышением щелочности в солонцовом горизонте. Почвы характеризуются отсутствием засоления в горизонте А, слабым или средним засолением горизонта В. В подсолонцовом горизонте валовое содержание солеи возрастает до 1,51,7 %. По механическому составу элювиальных горизонтов среди солонцов преобладают легкосуглинистые, с резким характерным утяжелением в солонцовых горизонтах до тяжелого суглинка и глины, вследствие обогащенности иллювиального горизонта илистыми частицами.
Солончаки.
Солончаки распространены на речных и озерных террасах, по депрессиям рельефа среди песков и в межбугровых понижениях. Они формируются под влиянием капиллярнои каимы, восходящеи от зеркала минерализованных грунтовых вод, или на засоленных почвообразую-щих породах и содержат в поверхностном горизонте свыше 1 % воднорастворимых солеи. На рассматриваемои территории наиболее распространены солончаки луговые, обыкновенные и соровые.
Солончаки луговые приурочены главным образом к дельтово-аллювиальнои равнине р. Сырдарья и формируются под галофитно-злаковои (ажрек, кермеки, раз-реженныи угнетенныи тростник, чии, однолетние солянки и др.) растительностью при близком (до 3 м) залегании относительно слабоминерализованных грунтовых вод.
Их профиль слабо дифференцирован, однако верхние горизонты (А=13-15 см) прокрашены гумусом, а поверхностныи слои насыщены солями и часто разрыхлен. Дерновыи горизонт маломощныи, выражен слабо (Агд=4-6см). Мощность гумусового горизонта, выделяемого не столько по гумусовои прокраске, сколько по глубине проникновения корнеи злаков, не превышает 20-30 см. Глубже залегают слоистые аллювиальные отложения с преобладанием прослоев тяжелого механического состава. Весь профиль увлажнен и оглеен. Несмотря на засоление, солончаки луговые содержат до 1-3 % гумуса, 0,07-0,20 % азота, резко убывающие вглубь. Сумма поглощенных катионов в верхнем горизонте достигает 5-13 мг-экв. на100 г почвы. Содержание карбонатов варьирует в широких пределах (616 %) и возрастает в более тяжелых по механическому составу прослоях. Реакция почвенных суспензии щелочная. Почвы содержат до 2-5 % солеи в поверхностных горизонтах, количество которых уменьшается с глубинои. Засоление суль-фатно-хлоридное и хлоридно-сульфатное магниево-натриевое.
Солончаки обыкновенные формируются под галофитнои (поташник, сарса-зан, карабарак, селитрянка, гребенщики, однолетние солянки и др.) растительностью на поверхностях несколько более высокого уровня, чем луговые, в условиях резко выраженного выпотного режима при неглубоком залегании минерализованных грунтовых вод. Они обычно окаи-мляют высыхающие озера и соры. Обыкновенные солончаки отличает высокое содержание солеи не только в поверхностных горизонтах, но и по всему профилю вплоть до грунтовых вод.
Поверхность почвы пухлая (до 7 см), бугристая, с солевои непрочнои корочкои палево-светло-серого цвета. Нижележащие горизонты пестрые, слоистые,
увлажнены, с очень многочисленными жилковыми выделениями солеи. Почвы вскипают с поверхности; реакция почвенного раствора щелочная. Максимум солеи, состоящих преимущественно из хлоридов, находится у поверхности (до 25 %). Содержание гумуса составляет менее 1 %; емкость поглощения низкая (8-10 мг-экв. на 100 г почвы). В составе обменных основании преобладают кальции, магнии.
Солончаки соровые занимают замкнутые депрессии различных размеров и формы. Близкое залегание сильно минерализованных грунтовых вод обеспечивает высокое засоление профиля, препятствующее развитию растительности. Солончаки соровые слабо затронуты почвообразованием. Строение профиля характеризуется наличием мелкокрис-таллическои солевои корочки, образую-щеися в результате интенсивного летнего испарения грунтовых вод, под которои залегает влажная вязкая, часто опесча-ненная бесструктурная масса. Нижние горизонты имеют следы оглеения в виде сизоватых, черных и зеленоватых тонов. Грунтовая вода на глубине менее 50-100 см. Солончаки содержат до 0,6-0,9 % гумуса, 0,035-0,070 % валового азота, что связано с привносом органического вещества в соры извне вместе с поверхностными водами. Сумма обменных основании достигает 15-21 мг-экв на 100 г почвы в основном за счет большои доли обменного натрия (свыше 30 % от емкости поглощения). Реакция почвенных растворов слабощелочная. Содержание карбонатов с поверхности достигает 3-6 % СО2 с постепенным уменьшением вглубь. Меха-ническии состав неоднороден, с преобладанием супесчаных прослоев в случае залегания их среди массивов песков и бурых пустынных супесчаных почв. Результаты воднои вытяжки показывают
высокую степень засоления (в корочке содержится до 10-40 % солеи). Преобладает хлоридныи тип засоления с участием соды по анионам, натриевыи - по катионам
Пески.
Пески занимают значительные пространства на характеризуемои территории и имеют большое разнообразие по формам рельефа, степени нарушенности, по условиям увлажнения и по зональнои принадлежности относятся к пустынным. В соответствии с этим выделены следующие виды песков:
- по рельефу - равнинные, бугристые, барханные;
- по условиям дополнительного грунтового увлажнения - лугово-пустынные;
- по степени закрепления растительностью - незакрепленные, слабозакреп-ленные, закрепленные.
Растительность песков очень разнообразная. Наряду с кустарниковои (джуз-гун, саксаул, терескен, песчаная акация) широкое распространение получили ее травянистые формы (еркек, полыни, осоч-ка).
Пески пустынные бугристые, боль-шеи частью закрепленные, являются преобладающим видом песчаных массивов в пределах характеризуемои территории. Они бедны органическими веществами. Содержание гумуса заметно колеблется и составляет около 0,3 %. Сумма поглощенных основании низкая - 5-6 мг-экв на 100 г почвы. Реакция водных суспензии -щелочная (рН=8,4-9,2). Отличительнои чертои песков Северо-Восточного Приа-ралья является низкое содержание карбонатов. Они появляются лишь с глубины 15-20 см, а их количество по СО не превышает 0,45 %. В механическом составе преобладает фракция мелкого песка. Содержание фракции пыли не превышает 2-3 %. Количество илистых частиц составляет 56 %. Пески практически не засолены.
Повсеместно, в местах выпаса скота, у колодцев, зимовок, растительныи покров сильно трансформирован и изрежен, пески сильно разбиты. В этом случае выделяются бугристые слабозакрепленные пески. Они еще менее гумусированы (0,1 %), содержат меньше обменных катионов, обладают более высокои щелочностью
Пески пустынные равнинные закрепленные также широко распространены на рассматриваемои территории. Поверхность равнинных песков почти плоская, местами встречаются слабо волнистые участки, чередующиеся с неглубокими понижениями. По сравнению с бугристыми песками равнинные имеют более выра-женныи аккумулятивно-гумусовыи горизонт, довольно ясно выделяющиися на поверхности, и соответственно характеризуются несколько большеи гумусиро-ванностью - до 0,4 %.
Среди пустынных равнинных песков также выделены полузакрепленные, образование которых связано с неумеренным выпасом скота вокруг поселков, зимовок, колодцев.
На восточном побережье Аральского моря формируются равнинные лугово-пустынные пески. Они находятся в зоне влияния моря, при достаточно близком залегании минерализованных грунтовых вод и характеризуются значительным засолением профиля, начиная с 30 см. Профиль содержит большое количество «ржавых» пятен, указывающих на его периодическое переувлажнение.
Образование барханных незакрепленных песков связано с интенсивным антропогенным воздеиствием как сельскохозяиственным, так и техногенным. Органическое вещество в барханных песках обнаруживается лишь в виде мель-чаиших крупинок либо тонкои пленки, обволакивающеи песчинки, и составляет менее 0,1 %. Барханные пески состоят в
основном из мелкозернистого песка. Содержание пылеватых частиц не превышает 1 %.
Современное состояние почвенного покрова.
Антропогенная трансформация почв в пределах обследованнои территории обусловливается как сельскохозяиствен-ными, так и техногенными факторами, проявляясь в виде площаднои (перевыпас), линеинои (дорожная сеть, линии коммуникации, трубопроводы) и локаль-нои (животноводческие базы) деградации почвенного покрова. В зависимости от характера антропогенного возде-иствия деградация проявляется в полном или частичном уничтожении почвенного профиля, нарушении мощности генетических горизонтов; изменении физических (плотность, структура, порозность, связность, агрегированность) и химических (содержание гумуса, элементов зольного питания, высокомолекулярных соединении, реакция почвеннои суспензии, распределение солеи по профилю) своиств почв.
Сельскохозяиственное использование земель характеризуемои территории ограничивается в основном их пастбищным назначением. Участки (севернее и северо-западнее, ранее (видимо, до 90-х годов прошлого столетия) использовавшиеся под орошаемое земледелие, в настоящее время заброшены. Орошение существенным образом меняет морфологические и физико-химические своиства почв, что связано прежде всего со снижением содержания гумуса в поверхностных горизонтах, обусловленным вертикаль-нои миграциеи гумусовых веществ с поливными водами в нижележащие горизонты. При близком к поверхности залегании минерализованных грунтовых вод неизбежно вторичное засоление почв, особенно после прекращения орошения.
Помимо собственно земледельческой деградации почв, орошаемое земледелие сопровождается сильными механическими нарушениями почвенного покрова, связанными с обустроиством ороситель-нои сети (водозаборы, каналы, арыки и т.п.).
Пастбищная дигрессия почвенного покрова происходит в результате перегрузки угодии скотом и интенсификации выпаса. При этом поверхность почвы вытаптывается, распыляется и подвергается дефляции, ухудшаются физико-химические и водно-физические сво-иства почв. Особенно уязвимыми по отно-
шению к развитию процессов дефляции являются песчаные массивы. Установлено, что даже разовыи прогон скота разрушает поверхностныи слои почвы, а распы-ленныи материал легко выносится уже при скорости ветра в 3-5 м/сек [10].
Интенсивному воздеиствию паст-бищнои дигрессии в настоящее время подвергаются территории, прилегающие к поселкам Аманоткель, Бугунь, Карашо-лан, Коктем, а также многочисленным зимовкам. Градация почв по степени проявления пастбищнои дигрессии проводилась на основе полевых исследовании. Критерии оценки приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Оценка пастбищнои деградации почвенного покрова (составлена по материалам Асанбаева И.К. [11]).
Степень пастбищной дигресии Критерии оц енки
Проективное покрытие растительности, по отношению к фоновому Состояние поверхности почвы
Слабая 100% Образование редких троп с пятнами дефлированных почв
Умеренная Меньше на 10-20% Ветвящиеся тропы и пятна дефляции на площади 10 -20%
Сильная Менее 20% от фонового То же, 30-50%
Очень сильная Отсутствует То же, более 50%
Нарушения почвенного покрова вокруг поселков и зимовок, которые расположены на территориях с преимущественным распространением почв легкого механического состава и пескам, относятся к сильным и очень сильным с формированием слабозакрепленных и незакрепленных песков.
Механическое нарушение почвенного профиля.
Значительная степень деградации почвенного покрова территории вызывается развитием густои сети грунтовых дорог. Дорожно-транспортное нарушение почв связано прежде всего с их переуплотнением; почва теряет структурное
состояние и становится подверженнои процессам дефляции. Ветровая эрозия выражается в уменьшении мощности гумусового горизонта, его осветленности, дефлированности структурных образовании поверхностного слоя тяжелых по механическому составу почв и опесчанен-ности легких почв, изменении глубины залегания карбонатов и воднораствори-мых солеи. Интенсивное неупорядоченное движение автотранспорта в пределах распространения солончаков приводит к разрушению поверхностнои солевои корочки и активизации процесса ветрового солевого переноса. Полевое обследо-
вание территории показало, что в пределах равнинных песчаных массивов глубина вреза колеи местами достигает 40 см при относительно хорошеи закрепленности бровки, в бугристых песках полное нарушение растительного покрова и связности песков захватывает около метра по обе стороны дороги, а местами происходит развеивание бугров до полнои непроходимости и, как следствие, проложение параллельнои колеи. В пределах равнин, сложенных породами тяжелого механического состава, глубина вреза колеи составляет 15-30 см. Следует учитывать однако, что краине низкая водопроницаемость солонцовых горизонтов и подстилающих почвообразующих пород при очень быстром нарушении поверхностных, большеи частью супесчаных и супесчаных гумусовых горизонтов провоцирует интенсивньш поверхностньш сток даже при невысокои степени увлажнения и, как следствие, развитие линеи-нои воднои эрозии по врезам колеи. Этот процесс очень ярко проявляется особенно в местах залегания мел-третичных глин (восточная часть участка) даже при очень небольших уклонах (3-5О) поверхности.
Учитывая небольшую мощность гумусовых горизонтов большинства почв участка (до 30-40 см), легкии механическии состав поверхностных горизонтов и отсутствие дернины, слабую закрепленность почв растительностью, можно сделать вывод о низкои устоичивости почв участка к дорожнои дигрессии.
На основании полевых наблюдении дорожно-транспортные нарушения почвенного покрова можно условно разделить на:
-очень сильные, приведшие к необратимым нарушениям (размыв колеи, ветровая эрозия) до непроходимости и, как следствие, к образованию параллельных колеи (восточная и отчасти северо-
восточная часть участка); около 5 % от общего количества;
-сильные, характеризующиеся необратимыми нарушениями без образования дублирующих колеи, но с тенденциеи к усилению процессов деградации (основные региональные грунтовые дороги постояннои эксплуатации а также связующие поселки и зимовки); около 15 %;
-умеренные, приуроченные к дорож-нои сети временнои или редкои эксплуатации; около 50 %;
-слабые, связанные с единовременным или непродолжительным возде-иствием, находящиеся в стадии самовосстановления растительного и почвенного покрова; около 30 %.
Наиболее сильные техногенные нарушения почвенного покрова механического характера отмечены западнее пос. Аманоткель, характеризующиеся полным уничтожением почвенного профиля, перемешиванием почвенных горизонтов, обнажением подстилающих глин, связанные с планировкои поверхности, сопровождаемые формированием специфических техногенных форм мезо- и микрорельефа и образованием полностью преобразованных по сравнению с исходными почвами антропогенных почвогрунтов, большеи частью засоленных, лишенных растительности, с такыровиднои или такырнои поверхностью, самовосстановление которых в условиях пустынного климата происходит краине медленно.
Изменения в водном режиме почв связаны с обсыханием поименных террас р. Сырдарья, дельтовых озер, что связано с уменьшением стока реки и со снижением уровня Аральского моря. В последние годы уровень Малого Арала повысился до отметки в 42 м, но это далеко до максимального уровня моря (в 1960 г. - 52 м). В настоящее время бывшая акватория оз. Тущибас представлена тремя водоемами, а высохшие бухты Аральского моря - соро-
выми солончаками. Снижение уровня грунтовых вод привело к смене гидро-морфных условии формирования почвенного покрова приморских, поименных и озерно-дельтовых равнин на автомор-фные. Обсыхание почв приводит к уменьшению содержания гумуса вследствие отмирания гидрофитнои растительности и ускореннои минерализации гумусовых веществ в условиях пустынного климата.
Изменения в режиме соленакопления происходят в условиях резкого преобладания выпотного режима увлажнения над промывным и являются неизбежнои составляющеи процессов обсыхания. Вторичное засоление сопровождает также техногенные воздеиствия, связанные с изменением положительных форм рельефа на отрицательные, а также извлечением на поверхность или обнажением засоленных подстилающих пород. В прибреж-нои полосе фактором вторичного засоления почв является, помимо техногенно обусловленных, ветровои перенос солеи с обсохшего дна Аральского моря. Внутри-почвенное засоление автоморфных почв может происходить даже при отсутствии привноса солеи с поверхности вследствие уничтожения растительности.
Селитебно-промышленная деградация почв связана с тотальным уничтожен и е м е ст е ст в е н н о г о п о ч в е н н о -растительного покрова и, помимо участков размещения жилых строении и объектов инфраструктуры, захватывает полосу ширинои до 500-800 м вокруг поселков, которая является зонои многопланового антропогенного воздеиствия (транспортное, животноводческое, загрязнение мусором, отходами и пр.) .
В соответствии с нормативными документами Республики Казахстан по охране земельных ресурсов [12] и с учетом региональных особенностей формирования почвенного покрова обследованнои территории выделены следующие критерии определения степени деградации почв (таблица 2). На основании выделенных критериев и с учетом результатов аналитического обследования почв была определена степень деградации почв тестового участка (таблица 3).
Карта деградации почв тестового участка была составлена на основе почвеннои карты; степень деградации почв определялась по результатам аналитического обследования отобранных образцов с учетом факторов и критериев деградации почв (рисунок 2).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, на основании проведенных полевых работ были изучены особенности формирования почвенного покрова тестового участка, уточнены выделенные контура, заложены разрезы с отбором образцов для аналитического обследования.
Изучено современное состояние основных зональных и сопутствующих почв Северо-Восточного побережья Аральского моря, их основные химические, физико-химические и морфологические своиства.
Составлена почвенная карта СевероВосточного побережья Арала с применением геоинформационных технологии в среде MapInfo Professional и использованием материалов космическои съемки и данных полевых исследовании.
Разработаны критерии нарушеннос-ти почв, составлена карта деградации почв Северо-Восточного Приаралья.
Таблица 2 - Критерии определения степени деградации почв
Показатели Степень деградации
очень слабая слабая средняя повышенная высокая
Уменьшение мощности почвенного профиля (А+В], % от исходного <3 3-25 26-50 51-75 >75
Уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В], % от исходного <10 10-20 21-40 41-80 >80
Уменьшение содержания физической глины на величину % от исходного <5 5-15 16-25 26-32 >32
Площадь обнаженной почвообразующей породы (С] или подстилающей породы 0-2 3-5 6-10 11-25 >25
Изменение РН почвенной среды, % от среднего показателя <10 10-15 16-20 21-25 >25
Проективное покрытие пастбищной растительности, % от зонального >90 71-90 51-70 11-50 <10
Увеличение содержания воднорасворимых солей (в % от исходного] <1 1-3 3-7 7-10 >10
Таблица 3 - Оценка степени деградации почв тестового участка
№ разреза Изменение параметров, % от целинного аналога Степень деградации
Мощность гумусового горизонта Содержание гумуса Сумма обменных оснований Содержание физической глины Содержание водорастворимых солей Проективное покрытие растительности
Бурая пустынная нормальная супесчаная почва
14/13 -18,2 -6,2 Отс. -16,8 +31,4 -20 Слабая
Бурая пустынная малоразвитая солончаковая супесчаная почва
11/13 -48,5 -56,2 -19,1 -14,4 +81,5 40 Сильная
Солонец пустынный солончаковый тяжелосуглинистый
01/13 -14,3 -65,8 -10,7 -11,3 + 1,2 -30 Средняя
Солонец пустынный солончаковатый тяжелосуглинистый
13/13 -57,2 -18,4 Отс. -19,4. + 16,3 -30 Сильная
Песок пустынный равнинный слабозакрепленный
08/13 -12,0 -79,5 -26,7 -27,3 Отс. -40 Средняя
Песок пустынный равнинный слабозакрепленный
29/13 -28,0 -70,4 -36,6 -33,3 Отс. -40 Сильная
Песок пустынный бугристый слабозакрепленный
9/13 -18,6 -63,0 -16,7 -36,8 Отс. -50 Сильная
Карта деградации почв исследуемого участка
Степень деградации почвенного покрова
отсутствует
В слабая умеренная ^ сильная Щ очень сильная
Виды деградации
д - линейные нарушения л - локальные нарушения п - пастбищная дигрессия з - вторичное засоление
0 - обсыхание
с - селитебные нарушения
Интенсивность проявления видов деградации
1 - слабая
2 - средняя
3 - сильная
kilometers
Рисунок 2 - Карта деградации почв Северо-Восточного Приаралья
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Почвы Казахской ССР. Кызылординская область. Вып. 14. Алма-Ата: Наука. 1983. 304 с.
2. Корсунов В.М., Красеха Е.Н., Ральдин Б.Б. Методология почвенных эколого-географических исследований и картографии почв. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. 2002. 232 с.
3. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Академическии проект. 2004. 432 с.
4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ. 1962. 491 с.
5. Александрова Л.Н., Наиденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Л.: Агропромиздат. 1986. 295 с.
6. Почвенная съемка. М.: Изд-во АН СССР. 1959. 346 с.
7. Яшин И.М., Шишов Л.Л., Раскатов В.А. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах. М.: Изд-во МСХА. 2000. 558 с.
8. Смирнов Л.Е. Аэрокосмические методы географических исследовании. СПб.: Санкт-Петербургскии Университет. 2005.348 с.
9. Кравцова В.И. Космические методы исследования почв. М.: Аспект-Пресс. 2005. 180 с.
10. Асанов К.А., Алимов И.И., Смаилов К.Ш. Выпас и его влияние на почвенныи и растительныи покров в северо-казахстанскои пустыне // Проблемы освоения пустынь. 1992. №2. С.7-13.
11. Асанбаев И.К. Антропогенные изменения почв и их экологические последствия. Алматы: Гылым. 1998. 180 с.
12. Экологические требования в области охраны и использования земельных ресурсов (в том числе земель сельскохозяиственного назначения). РНД Охрана земельных ресурсов. МСХ РК. - Астана, 2005. 232 с.
ТYИШ
ЖYргiзiлген топыра; зерттеулершщ нэтижесшде Арал мацынын, СолтYCтiк Шыгысындагы топыра;тарга антропогендж эсер ету нэтижесшде езгеркке ушыраган жэне бYлiнбеген топыра;тардын морфологиялы; жэне химиялы; касиеттерi аны;талды. Кашы;ты;тан зондылау материалдарын паидалана отырып жэне топыра; картасы негiзiнде ci.iooooo масштабында5 Арал манынын СолтYCтiк Шыгыс белiгiндегi деградацияга ушыраган топыра; жамылгысынын картасын жасау Yшiн деградацияга ушыраган топыра;тарын багалаудьщ негiзгi параметрлерi мен критериИлерi эзiрлендi.
SUMMARY
As a result of the soil researches morphological and chemical properties of Northeast Aral Sea region of virgin and antropogenic transformed soils are determed. Key parametres and criteria of an assessment of degradation of soils are developed. Map of soil degradation of Northeast Aral Sea region (scale 1: 100 000) is created.
