CC BY
171
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. Т. 5. Вып. 1. Часть 2 • 2014 ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ КАСПИЙСКОГО ДИАЛОГА
3KOCUCmeMaj Suopccypcblj Ecosystem, Biological Resources, Environmental Management /
природоохранная деятельность Ökosystem, Bioressourcen, Naturschutztätigkeit
УДК 631.4(470)
Зубкова Т.А.*, Ташнинова Л.Н.**, Котенко М.Е.***,
_ _ _ **** Ташнинова А.А.
Почвы равнин Западного Прикаспия и проблемы их использования
*Зубкова Татьяна Александровна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова
E-mail: [email protected]
**Ташнинова Людмила Николаевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела наземных экосистем Института аридных зон Южного научного центра РАН, Элиста
E-mail: [email protected]
***Котенко Марина Евгеньевна, кандидат биологических наук, доцент, проректор Дагестанского государственного технического университета, Махачкала
E-mail: [email protected]
****Ташнинова Анна Анатольевна старший научный сотрудник отдела экологических исследований БНУ РК «Институт комплексных исследований аридных территорий», Элиста
E-mail: [email protected]
Анализ физических и химических свойств почв и форм хозяйствования в Калмыцкой степи и на равнинах Дагестана показывает сильную уязвимость почвенных экосистем в результате увеличения нагрузки на пастбища, орошаемого земледелия, строительства водохранилищ и каналов. Антропогенная нагрузка приводит к дегумификации, усилению дефляционных процессов, подтоплению, заболачиванию, вторичному засолению. Необходима тщательная проработка любого вмешательства человека в функционирование луговых биогеоценозов Западного Прикаспия. Приоритет в оценке экологических последствий новых проектов природопользования должен быть на стороне научноисследовательских работ. Ценность низинных равнин Западного Прикаспия приумножается присутствием уникальных объектов на этой территории: реликтовые дюны в предгорной зоне, заповедник Черные земли и функционирование подгорно-приморской Терско-Сулакской равнины.
Ключевые слова: подгорно-приморские равнины, почвы Дагестана, почвы Калмыкии, засоление почв, аллювиальные отложения, почвы Западного Прикаспия, вторичное засоление почв, гранулометрический состав, гумус.
Введение
На территории Западного Прикаспия выделяются три крупные низинные равнины (рис. 1): Кумо-Манычская впадина, Терско-Кумская низменность и Терско-Сулакская подгорно-приморская равнина. Все они объединены климатом, влиянием Каспийского моря и гор Большого Кавказского хребта. Процессы почвообразования на территории Западного Прикаспия проходят в крайне аридных условиях полупустынного и сухо-степного климата с гидротермическим коэффициентом 0,5—0,7, годовое количество осадков составляет 150—350 мм, из которых 140—120 мм выпадают в вегетационный период развития растений.
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
Рис. 1. Равнины Западного Прикаспия: 1 — Кумо-Манычская впадина, 2 — Терско-Кумская низменность, 3 — Тер-ско-Сулакская подгорно-приморская равнина
По климатическим и геохимическим условиям все почвы аридных зон, включая низинные равнины Западного Прикаспия, относятся к группе экологического риска, поскольку минеральные загрязняющие вещества не вымываются за пределы почвенного профиля, а аккумулируются в верхнем корнеобитаемом слое с последующим переходом в растения и в продукты питания [Зубкова и др. 2013]. Многообразие специфических для данной территории таких природных факторов, как геоморфология, рельеф, почвообразующие породы, общая засушливость климата, подверженность стабильным сильным иссушающим ветрам, дефляция, близкое залегание минерализованных грунтовых вод и соленосных грунтов, преобладание почв легкого гранулометрического состава, создает хрупкие биогеоценозы и не благоприятствует произрастанию высокопродуктивных растительных сообществ.
Продолжающаяся деградация и антропогенное опустынивание экосистем и почв создает новые проблемы и требует пересмотра системы их пользования.
Почвы Кумо-Манычской впадины и проблемы их использования
Кумо-Манычская впадина — главная геолого-географическая структура юга Европейской части России. В середине третичного периода Кумо-Манычская впадина неоднократно заливалась морскими водами, образуя пролив, соединяющий Каспийское и Черное море. Во время регрессий, когда впадина освобождалась от воды, в ней сформировались две речные долины — Западного и Восточного Маныча. В последний раз впадина была затоплена во время нижне-хвалынской трансгрессии. Обе долины Маныча имеют пойменную и три надпойменные террасы. Пойменная терраса Западного Маныча заполнена в настоящее время водами озера Маныч-Гудило, а в пойме Восточного Маныча находится Чограйское водохранилище.
Почвы. Основным почвенным фоном Кумо-Манычской впадины служат зональные каштановые солонцеватые, светло-каштановые разной степени солонцеватости, солонцы каштановые, лугово-каштановые солонцеватосолончаковые, солончаками луговые, темно-каштановые в комплексе с солонцами и каштановыми почвами [Ташнинова, Ташнинова 2010].
Участки обследования Т1—Т5 располагаются в районе Чограйского сбросного коллектора (Т5) и в районе Кумского коллектора (Т1—Т4) (рис. 2).
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
Рис. 2. Расположение участков обследования (Т1—Т5) в Кумо-Манычской впадине (по [Ташнинова Л.Н., Буваев, Богун 2010]).
Морфогенетические показатели почв каштанового типа следующие: мощность горизонта А от 15—22 см, горизонта В — 45 см, содержание гумуса 1,2—2,4%, емкость поглощения в горизонте А —17—24 мг-экв на 100 г почвы, рН 7,0, обеспеченность подвижным фосфором средняя, обменным калием — высокая. Почвообразующие породы — лессовидные суглинки, для которых характерна высокая карбонатность (3—8%) и нижнепрофильная засоленность (тип засоления хлоридно-сульфатный и сульфатно-хлоридный).
Морфогенетические показатели солонцов характеризуются мощностью горизонта А от 13 см (средние) до 6 см (мелкие), горизонта В от 32 см до 25 см; содержание гумуса в горизонте А от 0,9—1,5% до 0,9—1,6%. Ёмкость поглощения в горизонте В 25—30 мг-экв на 100 г почвы. Глубина видимых скоплений карбонатов от 46 см до 39 см, солей — от 60 до 50 см, рН от 7,0—9,1 до 7,4—9,3.
Морфогенетические показатели солончаков характеризуются мощностью гумусового горизонта А до 8 см, среднесуглинистым и тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Преобладающими фракциями являются ил (13,5— 35,7%) и крупная пыль (25,5—41,8%). рН от 7,8 до 8,8, содержание гумуса 1,8—3,9%. Ёмкость поглощения составляет 13,5—19,6 мг-экв на 100 г почвы. Высокая концентрация солей отрицательно сказывается на их водном и питательном режиме. Плотный остаток в горизонте А составляет 2,4—4,6%. Тип засоления хлоридный и сульфатно-хлоридный. Вследствие высокой гигроскопичности солей резко снижается содержание доступной для растений влаги.
Солевой состав в почвах, независимо от степени засоления, относится к сульфатно-хлоридному с преобладанием натрия [Ташнинова, Ташнинов, 2010, 2012].
По гранулометрическому составу почвы разнообразны: от песков до тяжелых суглинков, но чаще преобладает фракция мелкого песка (0,05—0,25 мм).
Растительный покров отличается характерной для области сухих степей бедностью флористического состава, преобладанием полукустарников (полыней), засухоустойчивых и солевыносливых растений, комплексностью, значительными колебаниями урожайности от климатических условий года. Естественная растительность района исследований находится в зависимости от типа элементарного ландшафта (элювиального, трансэлювиального и супераквального). Каждому из этих типов местообитаний присущ свой солевой состав почв, определяющим фактором в формировании которого являются подстилающие засоленные породы, рельеф и уровень засоленных грунтовых вод. Как правило, верхний гумусовый и подгумусовый горизонты (А и АВ) являются незасоленными и поэтому благоприятными для функционирования естественных растительных ассоциаций [Ташнинова 2000].
Наибольшее распространение получили полынные травостои: полынь белая (Artemisia lerchiana Web. et Stechm.), полынь черная (Artemisia pauciflora Web.), камфоросма монпелийская (Camphorosma monspeliaca L.), которые сформировались на плоских понижениях пологих склонов водоразделов с солонцами глубокими, средними и мелкими.
Большими массивами расположены солончаковополынные, солончаковополынно-злаковые, солончаковополынно-однолетниковые травостои на лугово-каштановых и луговых солончаковых почвах и луговых солонцах. Пырейные, ситниковые травостои на этих же почвах приурочены к понижениям в районе озер и лиманов.
Злаковые, полынные степи на каштановых почвах характерны для широких выровненных участков водоразделов. Травостой слагается из ксерофитных злаков — овсяницы валлийской, типчака (Festuca valesiaca Gaud.), ковылей Лессинга
И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИCПОЛЬЗОВАНИЯ
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
(Stipa lessingiana Trin. et Rupr.) и ковыля тырсы (Stipa capillata L.), житняка гребневидного (Agropyron pectinatum (Bieb.) Beauv.) и полыней: белой, черной и австрийской (Artemisia lerchiana Web. et Stechm., A. pauciflora Web., A. austriaca Jacq.).
Антропогенный фактор. В настоящее время район исследований сильно изменен антропогенным воздействием: функционирует несколько магистральных каналов, обширные территории весной заливаются сбросными водами, образовалось большое количество солончаков и соляных озер. Техногенная нагрузка также высока: эксплуатируется большое количество нефтегазовых скважин, трубопроводов, проектируются и вводятся в строй новые объекты. Очень тонкий гумусовый слой и растительность вокруг объектов выбиты тяжелой техникой и подъездными путями, что в значительной степени способствует региональному опустыниванию.
Антропогенный фактор отражается практически на всех видах индикационных признаков и, в свою очередь, является отдельным объектом исследований. Сравнительный анализ древних и современных форм хозяйствования в Калмыцкой степи показывает сильную уязвимость экосистемы в результате увеличения нагрузки на пастбища, а также внедрение форм земледелия, не характерных для данного климатического региона [Гольева 2000]. Археологические памятники: поселения, курганы, могильники, древние сооружения, и т.п. — являются объектами изучения. Населенные пункты в древности и настоящее время, как правило, приурочены к местам наиболее комфортного проживания, вблизи рек и родников, в овражно-балочной системе. Древняя дорожная сеть и ее инфраструктура: колодцы, худуки, караван-сараи, переправы и волоки — полностью зависели от формы рельефа, гидрологической сети и климатического фактора (рис. 2). В ряде случаев направление древних дорог совпадает с направлением основных геологических разломов, являясь их индикаторами. Иногда наоборот, индикационные признаки территории помогают вскрыть место проживания и хозяйственной деятельности древнего населения.
Изменения за 70 лет в природных экосистемах и почвах. За последние 70 лет произошли изменения природных экосистем региона. В 1932—1936 гг. были возведены 3 гидроузла: Усть-Манычский, Веселовский и Пролетарский. В результате возник каскад одноименных водохранилищ, объемом от 72 млн. м3 до 1 300 млн. м3. Поскольку естественный сток не мог обеспечить запроектированный уровень водохранилищ, возникла необходимость переброски в них вод из Кубани и Дона. Были созданы Невиномысский и Донской магистральные каналы и ещё ряд водохранилищ.
Перераспределение созданными водохранилищами речного стока нарушило сложившиеся тысячелетиями условия функционирования природных экосистем. Вся система гидросооружений должна была обеспечить, в конечном счете, интенсификацию сельхозпроизводств.
Чрезмерная эксплуатация почв и полив их водой с повышенной минерализацией обусловили повсеместную дегумификацию, подтопление, заболачивание, вторичное засоление, а сброс дренажных вод в малые и средние реки увеличил концентрацию солей в реках и водохранилищах.
По данным ЮНЦ РАН негативными явлениями, вызванными гидротехническими сооружениями, являются:
— подъем уровня грунтовых вод;
— заболачивание, засоление и активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов;
— изменение структуры ландшафта.
Подтверждением этих заключений служат наблюдения в восточной части Калмыкии. Сравнение карт 1939 г, 1985 и 2001 г. показало, что за счет сбросных вод появились ареалы солончаков (32,5% от площади исследуемого участка — 5,780 км2) и сократилась площадь открытых песков (рис. 3).
Рис. 3. Динамика состояния пастбищных земель в зоне Черноземельского сбросного коллектора за 70 летний период.
Определенное улучшение в составе основных растительных ассоциаций произошли в песчаных ландшафтах. Если ранее выделялись только сыпучие пески, и связывалось это с богатством песчаными почвами и песками, находящимися в различных стадиях почвообразовательного процесса, то в настоящее время здесь представлены все стадии зарастания песков, начиная от джигендыково-кумарчиковых и венично-полынных до белополынных и житняковых растительных ассоциаций. По динамике преобладают белополынные, прутняково-белополынные и белополынно-житняковые ассоциации, более ценные в кормовом отношении по сравнению с кияковыми, белополынными и кустарниковыми ассоциациями в 1996 г.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. Т. 5. Вып. 1. Часть 2 • 2014 ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ КАСПИЙСКОГО ДИАЛОГА
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 5, issue 1, part 2 'The Space and Time of Caspian Dialogue'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almabtrieb 'Raum und Zeit' Bd. 5, Ausgb. 1, Teil 2 'Der Raum und die Zeit des Kaspischen Dialogs'
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
Проект Манычского судоходного канала «Евразия». В последнее время в ЮФО обсуждается проект создания воднотранспортного соединения Каспийского и Азово-Черноморского бассейнов (Манычский судоходный канал «Евразия») по маршруту Каспийское море — реки Калаус, Восточный Маныч, Западный Маныч — Азовское море. Подпитка канала из устья р. Волги, верховьев р. Кубань и Терек (рис. 4).
Рис. 4. Схема строительства судоходного канала «Евразия»
Характеристики канала следующие:
— Предполагается проход морского и речного транспорта с использованием судов типа «река-море», грузоподъемностью до 10 тыс. тонн.
— Протяженность трассы канала составляет 700 км, ширина канала — 62 м.
— Глубина канала 6—7 м.
— Стоимость строительства — 3,5—4 млрд. долларов США
Структуры, заинтересованные в строительстве канала:
1) Центральный НИИ экономики и эксплуатации водного транспорта;
2) Правительство Казахстана;
3) Правительство Республики Калмыкия;
4) Евразийский Банк Развития.
Ожидаемые последствия воздействия судоходного канала «Евразия» на природные экосистемы и экологическую безопасность территории
1. Нарушение режима подземных грунтовых вод вызовет увеличение площади засоленных земель и соответственно изменение природных экосистем — произойдет изменение степной растительности в сторону гало-
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
фитных ассоциаций на возникших солончаках, т.е. из травостоя исчезнут ценные кормовые виды, ухудшится состояние земель и пастбищ, что отрицательно скажется на развитии сельского хозяйства в регионе.
2. Вследствие этого явления произойдет нарушение биоразнообразия (растительного и почвенного) исчезновение исторически сложившейся на этой территории пастбищной и уникальной флоры.
3. Нефтезагрязнение (мировой опыт нефтеперевозок показывает, что это обязательно будет) отрицательно повлияет не только на качество водной среды (нельзя будет использовать эту воду для хозяйственных целей), но и вызовет ряд негативных экологических последствий: при высокой испаряемости в аридном климате испарения соленой воды и нефтяных пятен отрицательно повлияют на состояние здоровья населения, а также губительно скажутся на флоре и фауне прилегающих к каналу территорий.
4. Вызывает сильное сомнение утверждение, что вода в канале будет пресной при современной минерализации воды до 30 г/л с учетом сильной засоленности геологических пород (отложения хвалынских трансгрессий). Произойдет поднятие уровня засоленных грунтовых вод, которые засолят и без того соленую воду предполагаемого канала между Черным и Каспийским морем. Засоленность почв в русле канала и на прилегающих территориях превратит данные земли в непригодные для хозяйственного использования.
5. Пресноводные водоемы Республики Калмыкия, Ростовской области, Ставропольского края, Республики Дагестан, которые в данных регионах являются редкими и за счет которых авторы проекта предлагают заполнить канал, протяженностью 800 км, исчезнут. Для данного аридного региона такая ситуация станет катастрофической. Пресная вода в данный период уже является важным стратегическим сырьем и нуждается в охране.
6. Орнитологический филиал биосферного заповедника «Черные земли» включен в мировую сеть заповедников и охраняется Рамсайской Международной конвенцией. Предполагаемый проект, который затронет территорию заповедника, разрушит эту охраняемую территорию и вызовет исчезновение многих редких и исчезающих видов птиц.
7. Ширина канала на уровне грузовой осадки судов — 62 м, глубина — 6,5 м будут препятствовать миграции сайгаков (Saiga tatarica) на территории восточной ветки канала и приведут к окончательной гибели этой уникальной популяции.
8. Прежде чем приступить к реализации «стройки века», необходимы комплексные фундаментальные научные исследования для того, чтобы избежать экологической катастрофы в случае реализации этого проекта.
Таким образом, почвы Кумо-Манычской впадины характеризуются своей уязвимостью к антропогенным воздействиям, которая проявляется в малой мощности гумусового горизонта, засоленности, легкосуглинистом и песчаном гранулометрическом составе, отсутствием пресной воды. И связано это с региональными особенностями факторов почвообразования, которые оказываются лимитирующими почвенное плодородие. Это высокий уровень грунтовых вод и их минерализация, высокая температура, отсутствие пресной воды, усиленное испарение почвенной влаги, опесчаненный гранулометрический состав.
Две другие крупные низинные равнины Западного Прикаспия расположены на территории Дагестана (рис. 1): Тер-ско-Кумская (междуречье Кумы и Терека, или Ногайская степь) и Терско-Сулакская (к югу от Терека до города Махачкалы).
Те рс ко-Ку м с кая низменность находится между Ставропольской возвышенностью на западе и берегом Каспийского моря на востоке. На севере он отделяется от Кума-Малычской впадины и Черных Земель Калмыцкой республики маловодной рекой Кумой, на юго-востоке граница проходит по дельте Терека. В системе почвенногеографического районирования России Терско-Кумская низменность относится к Прикаспийской провинции светлокаштановых и бурых полупустынных почв, солонцовых комплексов, песчаных массивов и пятен солончаков [Добровольский и др. 1972, 1975]. Терско-Кумская низменность сложена древними морскими и дельтовыми отложениями рек Терек и Кума._Здесь имеются три крупных массива песков с разнообразными эоловыми формами рельефа, включая массивы подвижных песков. Высота отдельных дюн достигает 20 метров. В понижениях рельефа развиты озера, болота, солончаки. Характерной особенностью Терско-Кумской низменности является огромное количество небольших озер, многие из которых пересыхают летом. Это область бесконечного чередования современных и древних русел, старичных озер, болот, плавней, лагун, шоровых солончаков и т.д. Эволюция почв Терско-Кумского междуречья прошла несколько этапов развития [Можарова, Федоров 1984, 1988].
Терско-Сулакская низменность представляет собой почти слившиеся друг с другом дельты рек Терек, Ак-сай, Акташ и Сулак. Все эти реки несут огромное количество наносов. Вдоль русел формируются естественные и искусственные (противопаводочные) валы, в результате чего речная вода часто протекают выше уровня
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
подстилающих морских террас. Русло Терека, например, местами находятся на высотах до 5 метров выше окрестных равнин. Пространства между подобными валами заняты впадинами, заполняемыми водами рукавов и каналов в период их разлива. В Теречной дельте находится несколько крупных озер (Алтаусское, Бешеное, Океан, Ачиколь, Травяное). Ближе к полосе предгорий находится еще один уникальный природный объект — песчаный массив Сарыкум, где имеются реликтовые дюны высотой до 130 метров (рис. 5).
Рис. 5. Дюны на Терско-Сулакской равнине
Почвы равнинного Дагестана характеризуются широким диапазоном агрохимических показателей в зависимости от физико-географических условий их почвообразования и интенсивности сельскохозяйственного использования [Керимха-нов 1976; Мирзоев 1975; Баламирзоев 1986, 2008; Залибеков 1995].
Терско-Сулакское междуречье — это житница Дагестана, где сосредоточены основные площади обрабатываемых земель в республике. Почвенный покров дельтовых районов Терско-Сулакской низменности охватывает дельты Терека, Сулака, Акташа, берущих свое начало в горах Дагестана. Анализ предшествующих работ и наших исследований [Зонн 1932, 1946; Бартыханова 1956, 1959; Истомина 1971, 1981; Капустянская 1959; Мирзоев и др. 1997; Стасюк 2001; Стасюк и др. 2006] показывает, что почвенный покров равнин Терско-Сулакской формировался в исключительно сложной природной ситуации и пережил дельтово-пойменные почвообразования с характерным для него заболачиванием и соленакоплением.
Сельскохозяйственное использование Терско-Сулакской равнины отчетливо заметно на космических снимках (рис. 6). Терско-Кумская низменность используется под пастбищное животноводство, что также отражено на космических фотоснимках: нет выделов полей.
Рис. 6. Космические снимки низменностей: слева — Терско-Сулакской (0,76—0,90 мкм, ближний инфракрасный) и справа — Терско-Кумской (0,63—0,69 мкм, красный).
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
Подгорно-приморская Терско-Сулакская равнина
Главное отличие Терско-Сулакской равнины от других равнин Западного Прикаспия в том, что она представляет собой особый ландшафт — подгорно-приморскую равнину [Котенко, Зубкова 2012]. В отличие от других равнин они состоят из трех специфических элементов: подгорной равнины, приморской равнины, или побережье, и центральной части (рис. 7). В этих трех компонентах ландшафта почвы и растительный покров существенно различаются. Различия определяются природной зоной, в которой расположена равнина, протяженностью ее составных частей.
Рис. 7. Составные приморской равнины
части подгорно-
Подгорная равнина представлена конусами выноса горных рек и временных потоков и осыпями фандов. Фанды, как наиболее устойчивые элементы горных склонов, зарастают лесом, кустарниками и накапливают мелкозем [Трифонова 2005, 2007]. Для них характерны лишь осыпи и оползни вдоль подошвы склона. Приморская равнина сложена морскими отложениями. Они часто засоленные, в них может существенно колебаться гранулометрический состав (окатанная галька, песок, глина). При формировании центральной части могут участвовать оба типа отложений — морских и подгорных (рис. 8).
Рис. 8. Геологический профиль море — горы (Терско-Сулакская равнина), где генетические типы и возраст отложений: четвертичные отложения Q4 — современные, Qз — верхние, Q2 — средние, Ql — нижние, N — Плиоцен
Считается, в долинах предгорий возникало искусственное орошение, в местах, где плодородные оазисы были созданы аллювиальными наносами горных речек, в поймах и дельтах больших равнинных рек. Первобытные обитатели этих районов выращивали на аллювиальных наносах дикие виды хлебных злаков [Гулямов 1966].
Роль рек в формировании почвенного покрова подгорно-приморской равнины. Существенная часть почвенного покрова перекрыта дельтовыми отложениями. Для дельтово-пойменного почвообразования характерен постоянный вынос солей из вышележащих элементов рельефа и поступление их с грунтовым стоком в область аккумуляции. Почвенный покров дельтовых экосистем формировался на древнеаллювиальных и современных аллювиальных песчано-глинистых отложениях в результате разливов и паводков рек Терека, Сулака, Акташа и других [Залибеков, 2010; Баламирзоев и др. 2008; Ахмедова и др. 2012]. Наиболее крупные реки, протекающие через Терско-Сулакскую низменность. — Терек, Новый Терек, Сулак, Аксай, Акташ, а мелкие — Малый Сулак, Ярыксу, Ямансу и Шу-ра-Озень. На этой территории расположены каналы имени Дзержинского, Кривая Балка, имени Октябрьской Революции, Тальма, Шабур, Хани-Шабур, Масататаул, Гопме (рис. 9).
Горные реки играют существенную роль в переносе органического вещества почв. Педогенный материал из горных почв постоянно присутствует во взвешенных наносах горных рек. Этот материал обогащен гумусом, азотом, подвижными соединениями фосфора и калия [Глазовская 2009; Гордеев 2009]. В процессе транспорта и седиментации взвешенных наносов рек и ирригационных каналов происходит их дифференциация по гранулометрическому и химическому составу.
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
Рис. 9. Расположение рек и каналов на территории Терско-Сулакской низменности
В аллювиальных отложениях с большим содержанием тонкопылеватых и илистых частиц увеличивается содержание органического углерода, азота, валовых и подвижных соединений фосфора и калия. Наиболее высокое содержание Сорг имеют наносы рек Северного Кавказа (0,99%), среднее — Внутреннего и Северного Тянь-Шаня (0,67—0,75%), наиболее низкое — Памиро-Алая (0,39%). Соответственно в этом ряду уменьшается и содержание азота и подвижного фосфора. С током горных рек на равнины также приносится эоловая пыль, прошедшая этап переработки в горных почвах (возможно и несколько этапов), обогащенная гумусом, азотом и др. элементами [Глазовская 2009].
Взвешенные наносы рек Сулак, Акташ, Аксай, Ямансу берут свое начало на северных склонах Главного Кавказского хребта и Андийского хребта. Они формируются в горно-луговых, лугово-лесных и лугово-степных поясах северных и северо-восточных склонов Кавказских гор с высокогумусными горно-луговыми, лугово-черноземными и темноцветными горно-лесными почвами.
Процессы с участием углерода гумусовых веществ и элементов-биофилов объединяют ландшафты горных склонов и подгорные равнины в единые педолитогенные макросистемы. Горно-равнинные реки являются каналами связи денудационных и аккумулятивных блоков этих систем, а миграционной фазой — взвешенные наносы и водорастворимые компоненты [Глазовская 2009].
Эта связь просматривается в почвенном районировании и характере пользования почв Терско-Сулакской подгорноприморской равнины. Выделяются три группы почвенного покрова по типам почв и их использованию и по характеру процессов соленакопления [Ахмедова и др. 2012; Котенко и др. 2013].
I группа. Районы первой группы общей площадью 243 тыс. га представлены темно-каштановыми карбонатными глинистыми и суглинистыми почвами (5,5 тыс. га), каштановыми карбонатными тяжелосуглинистыми и суглинистыми (25 тыс. га), светло-каштановыми (25 тыс. га), лугово-каштановыми (49 тыс. га), луговыми (51 тыс. га) и аллювиально-луговыми 88 тыс. га. Почвы первой группы (темно-каштановые и лугово-каштановые, луговые и аллювиально-луговые) в юго-западной части низменности несут следы опреснения водами Терека и Сула-ка. Грунтовые воды залегают на глубине от 5—8 до 10—15 м и более. Эти почвы являются наиболее ценными земельными фондами Терско-Сулакской низменности.
II группа. Почвы второй группы площадью 262 тыс. га составляют комплекс почв: светло-каштановые солонцевато-солончаковые почвы (28 тыс. га), лугово-каштановые солончаковые и солончаки (7,4 тыс. га), луговокаштановые солонцевато-солончаковые (85 тыс. га), лугово-солончаковые и солончаки (115 тыс. га), луговолесные (6,7 тыс. га) и лугово-болотные осушенные (19 тыс. га). Все почвы глинистого и суглинистого гранулометрического состава. Эти районы в различной степени дренированы. Грунтовые воды в юго-западной части низменности, расположенной выше уровня океана, залегают на глубине от 5—8 до 10—15 метров и ниже; они в различ-
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
V/ |— v u v/ ^ V/ иг
ной степени минерализованы. В юго-восточной, восточной и северной слабодренированнои части, залегающей ниже уровня океана от 0 до 25 метров, грунтовые воды подняты до 3—2 метров, а местами и выше; минерализация их очень пестрая - от пресных до сильно соленых. Почвенный покров комплексный. Преобладают луговые и лугово-каштановые солончаковатые почвы, имеющие на глубине 50—70 см и глубже высокое засоление. Почвы районов второй группы используются, как зимние пастбищные и сенокосные угодья, а также в полеводстве.
III группа. Почвы третьей группы занимают 147 тыс. га и представлены лугово-болотными солончаковатыми почвами (51 тыс. га), солончаками глинистыми и суглинистыми (71 тыс. га), песками развиваемыми (9,3 тыс. га) и песками развиваемыми в сочетании с песками закрепленными (15,2 тыс. га). Эти районы расположены преимущественно в восточной части низменности, залегающей ниже уровня океана на 15—27 м, которая характеризуется слабой дренированностью, высокой засоленностью грунтов и минерализацией грунтовых вод, которые поднимаются до 3,5—2 м, а местами и выше. Солончаки находятся в комплексе с лугово-каштановыми и луговыми солончаковатыми и солончаковыми почвами, а по лиманным западинам — и с лугово-болотными. Солончаки расположены в центрах аккумуляции солей на низменности, недренированных участках. Так, например, большие площади солончаков простираются вдоль побережья Каспийского моря, расширяясь в междуречье Сулак — Терек, где они занимают десятки тысяч гектаров. Лугово-болотные солончаковатые почвы формируются в местах разлива Терека, Су-лака, Акташа и других рек, где местный сток почти отсутствует._Грунтовые воды залегают на глубине 1,5—1 м, а местами выходят на поверхность, они слабо минерализованы.
Схематично три группы почв располагаются в форме веера, с юго-западной стороны - Кавказские горы, к ним прилегают наиболее ценные в земледелии почвы I группы; с востока - Каспийское море и засоленные почвы III группы; а в центре располагаются почвы II группы, пастбищные и сенокосные угодья, а также и пашня, если есть оросительные системы (рис. 10). Этот рисунок демонстрирует единство всех частей подгорно-приморской равнины.
Рис. 10. Группы почвенных районов на территории Терско-Сулакской подгорно-приморской равнине.
Засоленность почв и грунтов — характерная особенность Терско-Сулакской низменности. Источник солей — древнекаспийские четвертичные засоленные породы, погребенные современными дельтовыми отложениями. Значительное влияние на процессы соленакопления в почвах оказывают подпор вод Каспийского моря, уровень грунтовых вод, а также микрорельеф [Котенко, Зубкова 2008].
Отмечается достаточно закономерное изменение содержания солей во всех исследованных почвах подгорноприморских равнин в направлении от моря к горам: от солончаков луговых, луговых типичных, лугово-каштановых до темно-каштановых почв. По высокому содержанию легкорастворимых солей выделяются только солончаки, плотный остаток может доходить до 30%. Во всех остальных почвах его менее 1% в верхних корнеобитаемых горизонтах.
Состав легкорастворимых солей в почвах приморской низменности и подгорной равнины постоянный по всему профилю почв, но разный: в солончаках приморской равнины — сульфатно-натриевый, а в темно-каштановых почвах
V/ ^ V/ V/ м V/ V/
подгорной части — гидрокарбонатно-натриевый и кальциевый. В почвах центральной равнины как экотонной зоны тип засоления изменяется не только в зависимости от удаления от морского побережья, но и по профилю, с глубиной: в верхних гумусовых горизонтах — это гидрокарбонатно-натриевый, а ниже 40 см — сульфатный натрий-магний-кальциевый (рис. 11).
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. Т. 5. Вып. 1. Часть 2 • 2014 ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ КАСПИЙСКОГО ДИАЛОГА
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 5, issue 1, part 2 'The Space and Time of Caspian Dialogue'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almabtrieb 'Raum und Zeit' Bd. 5, Ausgb. 1, Teil 2 'Der Raum und die Zeit des Kaspischen Dialogs'
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
Рис. 11. Химический состав легкорастворимых солей в почвах подгорноприморской Терско-Сулакской равнины.
Микрорельеф (перепады высот 20—40 см) оказывает небольшое влияние в перераспределении легкорастворимых солей в поверхностных горизонтах приморских равнинных почв (солончак луговой, луговая солончаковая и луговая): общее содержание солей на микроповышениях выше, чем в западинах (рис. 12).
Рис. 12. Схема миграции легкорастворимых солей в почвах гумид-ной зоны (А) и аридной (Б).
Влияние Каспийского моря сказывается на степени засоления почв и мощности верхнего незасоленного горизонта, и распространяется на 40—60 км от береговой линии. Почвы подгорной равнины отмыты на большую глубину, чем почвы приморской равнины и центральной части (рис. 13).
Ё
о
Є0
S
а
о
i_
.0
5
0
1
■J
о
Рис. 13. Мощность почвенного бессолевого горизонта в профиле Море — Предгорье
Предгорье
км
Море
Почвы луговые, лугово-каштановые, лугово-солончаковатые — II группа по районированию (рис. 10) — отличаются высоким показателем здоровья, т.е. функциональным разнообразием микробных сообществ [Котенкои др. 2009] и расположена она в центральной части равнины.
Таким образом, группы почвенных районов, выделенные на основании типов почв и засоления, глубины грунтовых вод и сельскохозяйственного использования, связаны с расположением гор Кавказского хребта и Каспийского моря.
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Горно-равнинные реки Сулак, Акташ, Аксай, Ямансу и гидромелиоративные системы являются каналами связи между составными элементами подгорно-приморской равнины.
Каспийское море оказывает огромное влияние на формирование вертикальной зональности почв и растительности предгорий Восточного Кавказа, несмотря на удаленность от них. Почвенно-растительные зоны располагаются по высотным поясам не сплошной линией, а прерывисто и формируется гумидно-предгорная и аридно-теневая зональность. Среди зональных почв юго-восточных предгорий выпадает подтип темно-каштановой почвы и тип горно-луговой черноземовидной почвы. В северо-западных предгорьях отсутствует подтип светло-каштановой почвы. Здесь вместо горных лугово-степных почв, имеющих распространение в юго-восточных предгорьях, формировались горно-луговые черноземовидные почвы [Баламирзоев и др. 2008]. Такое различие почвенного покрова в первую очередь связано с нарастанием континентальности климата и атмосферных осадков в направлении с юга на север.
Принос пресной воды с горными реками и разбавление вод Каспийского моря при отсутствии связи с мировым океаном создает особые условия жизни фауны моря. Принос мелкоземистого (почвенного) материала (ила, пыли) поддерживает питательную среду для морской биоты.
Подгорно-приморские равнины Прикаспия относятся к аридным системам, где проявляются несколько важных почвенных процессов. Море — источник засоления почв равнины и частично почвообразующего материала. Горы — источник почвообразующего материала и пресной воды, регулятор температуры в предгорной зоне. Центральная часть подгорно-приморской равнины представляет собой экотонную зону, как по почвам, так и по растительным ассоциациям.
Почвы и растительность. Почвенный и растительный покров прикаспийских подгорно-приморских равнин заметно различается по отмеченным трем элементам. Полынно-типчаково-петросимониевая в сообществе с керме-ком, костром, солянками приурочена к светло-каштановым солончаковым почвам (сух. ост. 0,7—1,2 %) центральной части равнины.
Полынно-разнотравные, ромашниково-полынно-разнотравные ассоциации распространены на каштановых слабосолонцеватых почвах (сух. ост. 0,1—0,3 %) подгорной равнины. Там же полынно-разнотравные-злаковые ассоциации занимают темно-каштановых почвы (сух. ост. 0,1—0,3 %). Ажреково-бескильницевые луга характерны для луговых солончаков (сух. ост. 1,5—2 %) приморской и центральной части равнины как и солянковые ассоциации на солончаках типичных (сух. ост. 2—4 % и более).
Приморская равнина представлена маршами, песчаными дюнами с соответствующей растительностью и образовавшимися под ними почвами. В этой части равнины широко распространены солончаки, засоленные луговые почвы. В центральной части равнины почвенный покров формируют луговые почвы. В пределах педимента образуются каштановые почвы.
Все данные свидетельствуют, что подгорно-приморские равнины — это особый весьма ценный ландшафт со своеобразными почвами. Растительными ассоциациями, генезисом, динамикой свойств. В естественном состоянии этот ландшафт весьма устойчив к колебаниям климата. Но интенсивное влияние человека приводит почвы равнины к деградации и обусловливает повышенную интенсивность процессов опустынивания. Эта точка зрения подтверждается тем, что опустынивание подгорно-приморских равнин Прикаспия началось во второй половине ХХ в., в период наиболее интенсивного выпаса скота. Все время до этого, несмотря на многочисленные колебания климата, опустынивания этих земель не наблюдалось. Однако интенсивная пастьба приводит к пастбищной дигрессии и опустыниванию почв.
Проблемы деградации почв и опустынивания
Явления антропогенного опустынивания характерны для равнинных почв всего Западного Прикаспия. Опустынивание
— один из современных процессов, идущих в биосфере и, особенно, антропосфере. Выделяются два типа опустынивания: глобальное, зависящее от природных факторов, и антропогенное, в результате усиления хозяйственной деятельности человека, которая не соответствует природным условиям аридных и семиаридных территорий. Иногда очень трудно разграничить естественные и антропогенные процессы опустынивания.
В основе процессов опустынивания, прежде всего, лежат такие специфические для данной территории природные факторы, как геоморфология, рельеф, почвообразующие породы, общая засушливость климата, подверженность стабильным сильным иссушающим ветрам, близкое залегание минерализованных грунтовых вод и соленосных грунтов, преобладание почв легкого гранулометрического состава. Эти факторы благоприятны для развития своеобразных хрупких биогеоценозов.
По С.В. Зонну и Б.Г. Розанову [Зонн 1983; Розанов 1989], опустынивание — это необратимое изменение почвенного и растительного покрова засушливой территории в сторону аридизации. По их мнению, водная и ветровая эрозия, заболачивание при орошении, засоление, разрушение, осолонцевание, обеднение гумусом и питательными элементами - сами по себе не являются непосредственной причиной опустынивания и потому не могут быть приняты для его диагностики и оценки. Опустыниванием считается необратимая аридизация почв, в основном связанная с глобальными процессами.
Антропогенное опустынивание возникает в результате усиления хозяйственной деятельности человека. Почвенный покров Терско-Кумской приморской низменности представляют светло-каштановые песчаные и супесчаные почвы, мак-
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
симально подверженные ветровой эрозии. Засоленность почв и дефляция, легкий гранулометрический состав не позволяют развиваться земледелию, поэтому они используются под пастбища. Интенсивное отгонное животноводство ускорило процессы опустынивания.
По данным Дагестанского НИИ сельского хозяйства и институтом Севкавгипроземом, за последние годы площадь сильно и очень сильно сбитых пастбищ резко возросла. Если в 1959 г. процессом опустынивания было охвачено 3,5% площади, то к 1972 г. — 37,2%, к 1986 г. — 89,6%, а в 2000 г. — 95%. За последние годы доля опустыненных земель увеличилась с 17% до 80-90%, а продуктивность кормовых угодий снизилась с 5—7 до 1,0—0,5 тонн с одного гектара [Гамидов 2004]. Лишенные растительного покрова почвы (они здесь в основном песчаные и супесчаные) подвергаются ветровой эрозии, усиливается дефляция и перенос с гумуса с дефлированным материалом [Гасанова 2007]. В северо-восточной части Терско-Кумской низменности комплексы эродированных светло-каштановых почв составляют 54—60%. Завершаются эти процессы полным исчезновением растительного покрова. При совместном воздействии засухи, выпаса овец и ветров пастбища превращаются в подвижные пески и мертвые солончаковые блюдца. Неправильная организация орошения, отсутствие дренажа, ненормированный полив привели здесь к широкому развитию процессов вторичного засоления почв. Испарение почвенной влаги также приводит к засолению. Перевыпас и сбитость пастбищ усиливают этот процесс.
Один из главных показателей почвы, свидетельствующий о процессах деградации и последующего опустынивания — это снижение содержание гумуса.
Матричная организация почв как показатель ее устойчивости. Деградацию почв и опустынивание в первую очередь связывают с потерей гумуса. Устойчивость в почве комплекса «гумус — минералы» можно оценить по характеру связи органического вещества с минеральной матрицей: чем прочнее связь и больше гумуса закреплено на минеральных частицах, тем он устойчивее к минерализации. Например, для черноземов обыкновенных, выщелоченных и типичных содержание общего гумуса возрастает с увеличением размеров минеральной матрицы, или фракции физической глины (<0,01 мм) или ила (<0,001 мм). В этом же ряду увеличивается и высокомолекулярная фракция гуминовых кислот [Зубкова, Карпачевский 2001]. Чем больше площадь минеральной поверхности почвы, тем больше активных центров — посадочных мест для органических и минеральных соединений и микроорганизмов. Такая взаимосвязь показывает внутреннюю матричную организацию почвы, при которой образование и количество гумуса тесно связано с минеральной матрицей.
Анализ данных по физическим и химическим свойствам почв Кумо-Манычской впадины, Т1—Т5 (рис. 2) показал следующее. Для большинства почв фракция крупной пыли (0,01—0,05 мм) составляет существенную часть почвенной массы: 25—50% (рис. 14), и с ее увеличением возрастает содержание гумуса.
81
76
5
£ 4
5
1_
2
1 -
о!--------1-------
V
♦ ♦ ♦
♦
10
20 30 40
Содержание ф ракции 0,01-0,05 мм, %
50
60
Содержание фракции
Рис. 14. Зависимость содержания гумуса в почвенном профиле от гранулометрических фракций основных типов почв Кумо-Манычской впадины. Составлено по данным [Ташнинова, Ташнинова 2009]
0
Корреляция гумуса с илистой фракцией неоднозначна. Если брать весь диапазон илистой фракции, от 4 до 50%, то никакой связи не прослеживается. Однако можно выделить 4 группы почв по содержанию гумуса и ила (рис. 14). В пределах каждой группы наблюдается прямая зависимость количества гумуса от ила. В группу 1 входят почвы с содержанием ила 4—10%, что соответствует среднесуглинистым почвам. Второй группе соответствует тяжелосуглинистый гранулометрический состав, содержание ила составляет 12—20%. Почвы группы 3 и 4 относятся к глинистым, и содержат ила соответственно 30—40% и 40—50% (рис. 14). Причем, в более легких по гранулометрическому составу почвах незначительное увеличение илистой фракции может приводить к резкому возрастанию гумуса, чего не наблюдается в глинистых почвах, в которых много мелких пор, недоступных для высокомолекулярных органических молекул.
В почвах ключевого участка Т-5, расположен вблизи сбросного коллектора (рис. 2), отмечается высокое количество мелкого песка (0,05-0,25 мм) — 50—80%. Содержание гумуса растет пропорционально этой фракции (рис. 4). А с содержанием ила (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) наблюдается обратно пропорциональная зависимость: с их
Зубкова Т.Д., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
увеличением количество гумуса снижается (рис. 15). Полученные данные означают, что часть гумуса не связана с высокодисперсными фракциями почвы.
«
о
1,2
1
0,8
|_
в» 0,6
а
S 0,4 О
о 0,2 О
0
1,2
, 1 СВ
о
5 0,8 >
<и
0,6
X
я
X 0,4
Œ
0)
■3
О 0,2 О
0
1,2
те
о
2 0,8
о
0,6
л
X 0,4 о
5 0,2
о
0
10 15 20 25 30
Содержание фракции <0,01 мм, %
35 40
10
1б
20
Содержание фракции <0,001 мм, %
10 20 30 40 50 60 70
Содержание фракции 0,05-0,25 мм, %
25
90
Рис. 15. Зависимость содержания гумуса в почвенном профиле от гранулометрических фракций основных типов почв Кумо-Манычской впадины на участке Т-5. Составлено по данным [Ташнинова Л.Н., Буваев, Богун 1910].
0
5
0
5
0
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о разнообразных вариантах аккумуляции гумуса в зависимости от гранулометрического состава почвы: его возрастание с увеличением ила, физической глины или крупной пыли; в других почвах с высоким содержанием фракции мелкого песка накопление гумуса уже не связано с высокодисперсными фракциями, даже напротив, отмечается тенденция его уменьшения с увеличением размеров минеральной матрицы. Результаты связей в почвенной системе «гумус-гранулометрические фракции» позволяют предположить тесную связь лишь в почвах с близким содержанием илистой фракции. Действие других факторов почвообразования изменяет состав растительных сообществ и матричную организацию почвы. К таким воздействиям относятся: засоление, поднятие уровня высокоминерализованных грунтовых вод, ветровая эрозия, высушивание, пастбищное вытаптывание и др.
Легкосуглинистые и супесчаные светло-каштановые почвы Терско-Кумской подгорно-приморской равнины в наибольшей степени подвержены деградации из-за неразвитой матрицы, представленной небольшими сегментами на почвенных частицах. Ее площадь 5—15 м2/г. Фрагментарность матрицы приводит к снижению взаимодействия между этими составными частями [Зубкова и др. 2001]. Поэтому агрегаты почв - непрочные, и для их разрушения достаточно незначительного внешнего воздействия.
Антропогенное опустынивание приморских равнин Дагестана определяется в первую очередь, интенсивным использованием земель под пастбища, с экстенсивным характером землепользования. Выпас скота приводит к снижению содержания гумуса в светло-каштановых легкосуглинистых почвах. Однако установлено, что в почвах Терско-Кумской низменности гумусовые вещества реагируют на внешние воздействия (вытаптывание) как целостная система: при снижении общего органического углерода пропорции между фракциями ГК:ФК:НО сохраняются постоянными [Котенко, Зубкова 2008]. Несмотря на снижение общего органического углерода в почве, гумус как целостная система не разрушается, а сохраняет
Зубкова Т.Д., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова A.A. Почвы равнин Западного Прикаспия
И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
свою структуру. Таким образом, даже по одному свойству — содержанию гумуса в почве, — опустынивания не наблюдается в смысле необратимых процессов. Вероятен обратный путь — восстановления при сокращении пастбищной нагрузки. Это положение подтверждается прекращением опустынивания на нескольких участках Прикаспия при резком уменьшении пастбищной нагрузки. Восстановились ковыльно-разнотравные ассоциации на бывших пастбищах, частично восстановился травяной покров на Черных землях Калмыкии (рис. 16).
Рис. 16. Восстановленные степи на территории Кумо-Манычской впадины (Калмыкия). Фото Т.А. Зубковой
Орошаемое земледелие в аридных регионах всегда сопровождается появлением экологических проблем. Одним из главных антропогенных факторов деградации и опустынивания почв является несовершенство эксплуатации оросительных систем, которые вызвали изменение уровня минерализованных грунтовых вод, процессы вторичного засоления приморских равнин. Выход из строя оросительной системы очень быстро приводит к гибели агросистемы (рис. 17).
Рис. 17. Заброшенный сад без орошения на территории Сулакской равнины. Фото Т.А. Зубковой
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
Таким образом, опустынивание связано с неблагоприятным изменением климата, рельефа, уровня залегания грунтовых вод, проективного покрытия почв растительностью и характером антропогенного воздействия. Все эти факторы взаимосвязаны. Деградация одного компонента экологической системы вызывает деградацию других компонентов. В Дагестане и Калмыкии опустынивание равнинных почв связано, в первую очередь, с интенсивным использованием земель под пастбища и с экстенсивным характером землепользования. Естественные факторы опустынивания связаны с колебанием уровня вод Каспийского моря.
Ведущая роль здесь принадлежит борьбе со вторичным засолением почв, которое возникает при неумеренном орошении и высоком уровне грунтовых вод. На территории равнинного Дагестана повсеместно распространены минерализованные грунтовые воды. Глубина их залегания в основном колеблется в пределах 1—5 м. Минерализация их высокая и на большей части территорий составляет 25—80 г/л, местами — 100 г/л и более. Решение этой проблемы возможно только при разработке и внедрении научно-обоснованных методов и технологии мелиорации засоленных почв применительно к конкретным почвенно-климатическим и гидробиологическим условиям территории.
Борьба с деградацией и опустыниванием должна быть направлена не столько на ликвидацию последствий, сколько на ликвидацию причин деградации и опустынивания почвенного покрова экосистем в целом. А причины ведут к антропогенному воздействию. Следовательно, главная рекомендация — тщательная проработка любого вмешательства человека в функционирование луговых биогеоценозов равнин Западного Прикаспия. В этом смысле приоритет должен быть на стороне научно-исследовательских работ по оценке экологических последствий новых проектов природопользования. Ценность низинных равнин Западного Прикаспия приумножается присутствием уникальных объектов на этой территории: реликтовые дюны в предгорной зоне, заповедник Черные земли и функционирование подгорно-приморской Терско-Сулакской равнины.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахмедова Т.Ф., Гаджиева Э.М., Исабекова Т.И. Инвентаризация почвенного покрова Терско-Сулакской
низменности с применением информационных технологий / / Мониторинг. Наука и технологии.
2012. № 4(13). С. 40-49.
2. Баламирзоев М.А., Мирзоев Э.М-Р., Аджиев А.М., Муфараджев К.Г. Почвы Дагестана. Экологические ас-
пекты их рационального использования. Махачкала: Дагестанское книжное издательство, 2008. 336 с.
3. Бартыханова С.М. Агрофизические свойства главнейших почв междуречья Акташ-Сулак / / Труды отде-
ла почвоведения ДагФАН СССР. Махачкала, 1956. Т. 3. С. 107—149.
4. Бартыханова С.М. Водно-физические свойства почв западной части Бабаюртовского района / / Труды
отдела почвоведения Дагестанского филиала АН СССР. 1959. Т. 4. С. 21 — 34.
5. Гамидов И.Р. Агротехнические основы повышения продуктивности кормовых угодий Северо-
Дагестанской низменности. Автореф. дисс. ... к. с-х. н. Нальчик, 2004.
6. Гасанова З.у. Об антропогенной комплексности почвенного покрова Терско-Кумской низменности и
причинах ее формирования // Материалы международной научно-технической конференции
«Наука и образование-2008» 2 — 10 апреля 2008 г. Мурманск, 2008. С. 420—423.
7. Гасанова З.у., Желновакова В.А., Байбулатова З.Д. и др. Ветровая эрозия и органическое вещество светло-
каштановых почв Терско-Кумской низменности / / Материалы Всероссийской научной конференции Почвы аридных регионов, их диагностика и продуктивность в условиях опустынивания.
М. 2007. С. 79 — 82.
8. Глазовская М.А. Педолитогенез и континентальные циклы углерода. М.: Либроком, 2009. 336 с
9. Гольева А.А. Взаимодействие человека и природы в Северо-Западном Прикаспии в эпоху бронзы //
Труды Государственного Исторического музея. Вып. 120. Сезонно-экономический цикл населения
Северо-западного Прикаспия в бронзовом веке. М.: ГИМ, 2000. С. 10 — 27.
10. Гордеев В.В. Система река-море и ее роль в геохимии океана. Автореф. дисс. ... д. г.-м. н. М. 2009. 35 с.
11. Гулямов Я.Г. История орошения Хорезма с древнейших времен до наших дней. Ташкент, 1957. 134 с.
12. Добровольский Г.В., Стасюк Н.В., Рущенко В.К., Залибеков З.Г. Методологические аспекты почвенного
мониторинга равнинного Дагестана / / Почвоведение. 2006. № 9. С. 11 — 38.
13. Добровольский Г.В., Федоров К.Н, Стасюк Н.В. Почвы Северного Дагестана / / Вестник МГу. Сер. Биоло-
гия и почвоведение. 1972. № 4. С. 87—93.
14. Добровольский Г.В., Федоров К.Н., Стасюк Н.В. Геохимия, мелиорация и генезис почв дельты Терека. М.:
Изд-во МГУ, 1975. 247 с.
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
15. Залибеков З.Г. Почвы Дагестана. Махачкала: Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ
РАН, Дагестанский государственный университет, 2010. 243 с.
16. Зонн С.В. Краткий почвенно-мелиоративный очерк плоскостной части ДагАССР. Махачкала, 1932. 46 с.
17. Зонн С.В. Опыт естественно-исторического районирования Дагестана / / Сельское хозяйство Дагестана.
Т. 2. М.- Л.: Изд-во АН СССР, 1946. С. 141-165.
18. Зонн С.В. Современные проблемы генезиса и географии почв. М.: Наука, 1983. 148 с.
19. Зубкова Т.А., Карпачевский Л.О. Матричная организация почв. М.: РУСАКИ, 2001. 296 с.
20. Зубкова Т.А., Карпачевский Л.О., Ашинов Ю.Н. Почва как фактор здоровья человека // Пространство и
Время. 2013. №2(12). С. 207-219.
21. Истомина А.Г. Некоторые особенности гумуса каштановых почв Терско-Сулакской низменности / / Тру-
ды Даг. НИИСХ. 1971. Т. VI. С. 263-269.
22. Истомина А.Г. Природные условия и почвенный покров Терско-Сулакской низменности / / Микроэле-
менты в почвах Терско-Сулакской низменности Дагестана. Махачкала, 1981. С. 15 — 23.
23. Капустянская Н.Г. Характеристика главнейших почв междуречья Акташ-Сулак / / Труды отдела почво-
ведения Дагестанского филиала АН СССР. 1969. Т. 4. С. 67—89 .
24. Керимханов С.у. Почвы Дагестана. Махачкала, 1976. 118 с.
25. Котенко М. Е., Зубкова Т.А., Гаджиева Э.М. Особенности почвенного покрова Терско-Сулакской подгорно-
приморской равнины //Вестник Алтайского аграрного университета. 2013. № 11. С. 37—41.
26. Котенко М.Е., Зубкова Т.А. Влияние микрорельефа на засоление почв полупустыни / / Почвоведение.
2008. № 10. С, 1171-1178
27. Котенко М.Е., Зубкова Т.А. Почвы и фитоценозы подгорно-приморских равнин Западного Прикаспия
Республики Дагестан. Махачкала: ДГТу, 2012. 176 с.
28. Котенко М.Е., Зубкова Т.А., Горленко М.В. Функциональное биоразнообразие микробных сообществ за-
соленных почв полупустынной зоны / / Вестник МГу. Сер.17: Почвоведение. 2009. № 2. С. 37-40.
29. Мирзоев Э.М.-Р., Баламирзоев М.А., Дадаев Н.Г.К вопросу о рациональном использовании и охране почв
аридных экосистем в условиях опустынивания / / Аридные экосистемы. 1997. Т. 3. № 5. С. 35-42.
30. Можарова Н.В., Федоров К.Н. Структура почвенного покрова Терско-Кумской низменности / / Биологи-
ческие науки. 1988. № 11. С. 102-109.
31. Можарова Н.В., Федоров К.Н. Эволюция структуры почвенного покрова аккумулятивно-морских равнин
Терско-Кумской низменности / / Вестник МГу. Сер. 17. Почвоведение. 1984. № 3. С. 20-28.
32. Розанов Б.Г., Таргульян В.О., Орлов Д.С. Глобальные тенденции изменения почв и почвенного покрова
// Почвоведение. 1989. № 5. С. 5-19.
33. Стасюк Н.В. Почвенный покров дельты Терека: современное состояние, временные изменения и прогноз:
Автореф. дис. ... д. биол. н. М.: МГУ, 2001. 50 с.
34. Ташнинова А.А. Солевой состав почв в элементарных ландшафтах Маныча / / Вестник ИКИАТ. 2010. № 1.
С. 66-69.
35. Ташнинова А.А., Ташнинова Л.Н. Гранулометрический и химический состав основных типов почв Кумо-
Манычской впадины / / Вестник ИКИАТ. 2009. № 1. С. 82-84.
36. Ташнинова Л.Н. Красная книга почв и экосистем Калмыки. Элиста: АПП «Джангар», 2000. 216 с.
37. Ташнинова Л.Н., Буваев Д.А., Богун Н.М. Комплексные исследования природной среды реки Кума в
пределах Калмыкии / / Современное состояние и технологический мониторинг на аридных и семиаридных экосистемах юга России. Ростов-на-Дону: ЮНЦ РАН, 2010. С. 174-188.
38. Ташнинова Л.Н., Ташнинова А.А. Почвы элементарных ландшафтов Восточного Маныча / / Монито-
ринг природных экосистем долины Маныча. Труды ФГу «Государственный заповедник "Ростовский"». Вып. 4. Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ ЮФу, 2010. С. 16-22.
39. Трифонова Т.А. Развитие бассейнового подхода в почвенных и экологических исследованиях / / Почво-
ведение. 2005. № 9. С. 1054-1061.
40. Трифонова Т.А. Речной водосбросный бассейн как самоорганизующаяся природная геосистема / / Изв.
РАН. Сер. географ. 2007. № 6. С. 1-10.
41. Alifanov V.M., Karpachevsky L.O., Zubkova T.A. "Abiotic Soil-forming Factors: The 16th Ecological School Ses-
sion in Pushchino." Eurasian Soil Science43.7 (2010): 835-837.
42. Dingelstedt V. "The Hydrography of the Caucasus." The Scottish Geographical Magazine 15.6 (1899): 281-308.
43. Leroy S.A.G., Marret F., Gibert E., Chalie F., Reyss J.L., Arpe K. "River Inflow and Salinity Changes in the Caspi-
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
an Sea During the Last 5500 Years." Quaternary Science Reviews 26.25 (2007): 3359 — 3383.
44. Stasyuk N.V. "Monitoring of the Soil Cover in the Terek River Delta." Eurasian Soil Science 34.10 (2001): 1052 — 1061.
45. Walter H., Breckle S.-W. "Subzonobiome Vila of the Arid Semi-Desert in the Caspian Lowland." Ecological
Systems of the Geobiosphere. Berlin — Heidelberg: Springer, 1989, pp. 201 — 213.
Цитирование по ГОСТ Р 7.0.11—2011:
Зубкова, Т. А., Ташнинова, Л. Н., Котенко, М. Е., Ташнинова, А. А. Почвы равнин Западного Прикаспия и проблемы их использования [Электронный ресурс] / Т.А. Зубкова, Л.Н. Ташнинова, М.Е. Котенко, А.А. Ташнинова // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. — 2014. — Т. 5. — Вып. 1. — Часть 2: Пространство и время Каспийского Диалога. — Стационарный сетевой адрес: 2227-9490e-aprovr_e-ast5-1-2.2014.33.
THE WESTERN PRE-CASPIAN PLAINS SOILS AND PROBLEM OF THEIR USING
Tatiana A. Zubkova, D.Sc. (Biology), Leading Researcher at the Pedology Department of Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia)
E-mail: [email protected]
Lyudmila N. Tashninova, Sc.D. (Biology), Leading Researcher at the Institute of arid zones, Southern Scientific Center of Russian Academy of Science (Elista, Kalmykia, Russia)
E-mail: [email protected]
Maria E. Kotenko, Sc.D. (Biology), Associate Professor, Vice-rector of Dagestan State Technological University (Makhachkala, Dagestan, Russia)
E-mail: [email protected]
Anna A. Tashninova, M.Sc., Senior Researcher, Institute of Arid Territories Complex Researches (Elista, Kalmykia, Russia)
E-mail: [email protected]
The value of low-lying plains of the Western Pre-Caspian Region associated with the unique objects located there: relict dunes in a foothill zone, the reserve Black lands, and the piedmont and seaside Terek-Sulak plain.
In this article we analyze physical and chemical properties of soils and managing forms in the Kalmyk steppe and on plains of Dagestan. We also explored humus content dependence on granulometric fractions for the major soil types Ku-ma-Manych Depression in a number soil profiles. Our study shows strong soil ecosystems' vulnerability is due to pastures load increasing, irrigated agriculture, construction of reservoirs and channels. Anthropogenic stress leads to a soil dehumification, strengthening of deflationary processes, flooding, and bogging, as well as secondary salinization. We strongly recommend blueprint-stage studying of all anthropogenic intervention into Western Pre-Caspian steppes' biogeocenoses functioning. The assessment priority in ecological consequences of environmental management of new projects has to be on the party of research works.
Keywords: Western Pre-Caspian Region, piedmont and seaside plains, soils on Dagestan, soils of Kalmykia, steppes of Ku-ma-Manych Depression, salinization of soils, secondary salinization, alluvial deposits, granulometric structure, humus.
References:
1. Akhmedova T.F., Gadzhieva E.M., Isabekova T.I. "Inventory of Terek-Sulak Lowland Soil Cover by Information
Technologies." Monitoring. Science and Technology 4(13) 2012: 40—49. (In Russian).
2. Alifanov V.M., Karpachevsky L.O., Zubkova T.A. "Abiotic Soil-forming factors: The 16th Ecological School Ses-
sion in Pushchino." Eurasian Soil Science43.7 (2010): 835 — 837.
3. Balamirzoev M.A., Mirzoev E.M-R., Adzhiev A.M., Mufaradzhev K.G. Soils of Dagestan. Environmental Aspects
of Their Rational Use. Makhachkala: Dagestan book Publisher, 2008, 336 p. (In Russian).
4. Bartykhanova S.M. "Agrophysical Properties of Aktash-Sulak Interfluve Pivotal Soil." Proceedings of Soil Science
Department of Dagestan Branch of the USSR Academy 3 (1956): 107—149. (In Russian).
5. Bartykhanova S.M. "Water-Physical Properties of Soils of Babayurt District Western Part." Proceedings of Soil Sci-
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
ence Department of Dagestan Branch of the USSR Academy 4 (1959): 21 — 34. (In Russian).
6. Dingelstedt V. "The Hydrography of the Caucasus." The Scottish Geographical Magazine 15.6 (1899): 281 — 308.
7. Dobrovolsky G.V., Fedorov K.N., Stasyuk N.V. "Soils of Northern Dagestan." Herald of the Moscow State Universi-
ty. Biology and Pedology 4 (1972): 87—93. (In Russian).
8. Dobrovolsky G.V., Fedorov K.N., Stasyuk N.V. Geochemistry, Melioration and Genesis of Soils in the Terek River Del-
ta. Moscow: Moscow State University Publisher, 1975. 247 p. (In Russian).
9. Dobrovolsky G.V., Stasyuk N.V., Rushchenko V.K., Zalibekov Z.G. "Methodological Aspects of Soil Monitoring
in Flat Dagestan." Pedology 9 (2006): 11 — 38. (In Russian).
10. Gasanov I.R. Agro-technical Bases of the Productivity Improvement of North-Dagestan Lowland's Forage Lands. Synop-
sis of Sc.D. diss. Nalchik, 2004. (In Russian).
11. Gasanova Z.U. "On the Anthropogenic Complexity of Terek-Kuma Lowland Soil Cover and Causes of Its For-
mation." Proceedings of the International Scientific Conference "Science and Education 2008" 2-10 April 2008. Murmansk, 2008, pp. 420—423. (In Russian).
12. Gasanova Z.U., Zhelnovakova V.A., Baybulatova Z.D. et al. "Wind Erosion and Organic Substance of the Terek-
Kuma Lowland Light-brown Soils." Proceedings of the Scientific Conference Soils of Arid Regions, Their Diagnosis and Productivity under Desertification Conditions. Moscow, 2007, pp. 79 — 82. (In Russian).
13. Glazovskaya M.A. Pedolithogenesis and Carbon Continental Cycles." Moscow: Librokom Publisher. 2009. 336 p. (In
Russian).
14. Gol'eva A.A. "Interaction Between Humans and Nature in the North-Western Pre-Caspian Region in the
Bronze Age." Proceedings of the State Historical Museum. Issue 120: Seasonally-economic Cycle of the NorthWestern Pre-Caspian Population in the Bronze Age. Moscow: State Historical Museum Publisher, 2000, pp. 10 — 27. (In Russian).
15. Gordeev V.V. 'Sea — River' System and Its Role in the Ocean Geochemistry. Synopsis of Doctoral diss. Moscow,
2009. 35 p. (In Russian).
16. Gulyamov Ya.G. History of Khorezmian Irrigation from Ancient Times to the Present Day. Tashkent, 1957. 134 p. (In
Russian).
17. Istomina A.G. "Natural Conditions and Soil Cover of Terek-Sulak Lowland." Microelements in Soils of Dagestan
Terek-Sulak Lowland. Makhachkala, 1981, pp. 15 — 23. (In Russian).
18. Istomina A.G. "Some Features of the Chestnut Soil Humus in Terek-Sulak Lowland." Proceedings of Dagestan Sci-
entific Research Institute of Agriculture VI (1971): 263 — 269. (In Russian).
19. Kapustyanskaya N.G. "Characteristics of the Main Soils in Aktash-Sulak Interfluve." Proceedings of Soil Science De-
partment of Dagestan Branch of the USSR Academy 4 (1969): 67—89 . (In Russian).
20. Kerimkhanov S.U. Soils of Dagestan. Makhachkala, 1976. 118, p. (In Russian).
21. Kotenko M. E., Zubkova T.A. "Microrelief Influence on Semi-desert Salinization." Pedology 10 (2008): 1171 — 1178.
(In Russian).
22. Kotenko M. E., Zubkova T.A. Western Caspian Piedmont-coastal Plains' Soil and Phytocenoses of the Republic of Dage-
stan. Makhachkala: Dagestan State Technological University Publisher, 2012. 176 p. (In Russian).
23. Kotenko M. E., Zubkova T.A., Gadzhieva E.M. "Features of Soil Cover in Terek-Sulak Piedmont-coastal Plain."
Herald of Altay Agrarian University 11 (2013): 37—41. (In Russian).
24. Kotenko M. E., Zubkova T.A., Gorlenko M.V. "Functional Biodiversity of Microbial Communities in Semi-desert
Zones' Saline Soils." Herald of the Moscow State University. Series 17: Pedology 2 (2009): 37—40. (In Russian).
25. Leroy S.A.G., Marret F., Gibert E., Chalie F., Reyss J.L., Arpe K. "River Inflow and Salinity Changes in the Caspi-
an Sea During the Last 5500 Years." Quaternary Science Reviews 26.25 (2007): 3359 — 3383.
26. Mirzoev E.M.-R., Balamirzoev M.A., Dadaev N.G. "On the Matter of Rational Use and Protection of Soils of Arid
Ecosystems Under Desertification Conditions." Arid Ecosystems 3.5 (1997): 35—42. (In Russian).
27. Mozharova N.V., Fedorov K.N. "Structure Evolution of Soil Cover of Terek-Kuma Lowland Accumulative-
marine Plains." Herald of Moscow State University. Series 17: Pedology 3 (1984): 20 — 28. (In Russian).
28. Mozharova N.V., Fedorov K.N. "Structure of Terek-Kuma Lowland Soil Cover." Biological Sciences 1 (1988): 102 —
109. (In Russian).
29. Rozanov B.G., Targuliyan V.O., Orlov D.S. "Global Trends in Changing of the Soils and Soil Cover." Pedology 5
(1989): 5 — 19. (In Russian).
30. Stasyuk N.V. "Monitoring of the Soil Cover in the Terek River Delta." Eurasian Soil Science 34.10 (2001): 1052 — 1061.
31. Stasyuk N.V. The Soil Cover of Terek River Delta: Current Status and Temporal Changes Predictions. Synopsis of Doc-
Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Котенко М.Е., Ташнинова А.А. Почвы равнин Западного Прикаспия
и проблемы их использования
toral diss. Moscow, 2001. 50 p. (In Russian).
32. Tashninova A.A. "Salt Composition of Soils in Manych Elementary Landscapes." Herald of the Institute of Arid
Territories Complex Researches 1 (2010): 66 — 69. (In Russian).
33. Tashninova A.A., Tashninova L.N. "Granulometric and Chemical Composition of the Kuma-Manych Depression
Major Soil Types." Herald of the Institute of Arid Territories Complex Researches 1 (2009): 82 — 84. (In Russian).
34. Tashninova L.N. Red Book of Kalmykia Soils and Ecosystems. Elista: Dzhangar Publisher, 2000. 216 p. (In Russian).
35. Tashninova L.N., Buvaev D.A., Bogun N.M. "Complex Investigations of the Natural Environment of the River
Kuma within Kalmykia." Current State and Technological Monitoring on Arid and Semiarid Ecosystems of Southern Russia. Rostov-on-Don, Southern Scientific Center of RAS Publisher, 2010, pp. 174 — 188. (In Russian).
36. Tashninova L.N., Tashninova A.A. "Soils of Eastern Manych Elementary Landscapes." Monitoring of Manych Valley
Natural Ecosystems. Proceedings of State Reserve "Rostovsky ". Rostov-on-Don: The North Caucasus Research Center Graduate School of Southern Federal University Publisher, 2010, issue 4, pp. 16—22. (In Russian).
37. Trifonova T.A. "Development of the River Basin Approach to Soil and Environmental Studies." Pedology 9 (2005):
1054 — 1061. (In Russian).
38. Trifonova T.A. "River Spillway Basin as a Self-organizing Natural Geosystem." Izvestiya Geography 6 (2007): 1 —
10. (In Russian).
39. Walter H., Breckle S.-W. "Subzonobiome VIIa of the Arid Semi-Desert in the Caspian Lowland." Ecological Sys-
tems of the Geobiosphere. Berlin — Heidelberg: Springer, 1989, pp. 201 — 213.
40. Zalibekov Z.G. Soils of Dagestan. Makhachkala: Caspian Institute of Biological Resources of Dagestan Scientific
Center of RAS Publisher, Dagestan State University Publisher, 2010. 243 p. (In Russian).
41. Zonn S.V. "Experience in Natural and Historical Zoning of Dagestan." Farming of Dagestan. Moscow — Lenin-
grad: USSR Academy of Science Publisher, 1946, pp. 141 — 165. (In Russian).
42. Zonn S.V. Brief Soil and Ameliorative Essay on Planar Part of Dagestan ASSR. Makhachkala, 1932. 46 p. (In Russian).
43. Zonn S.V. Contemporary Problems of Soils Genesis and Geography. Moscow: Nauka Publisher, 1983. 148 p. (In Russian).
44. Zubkova T.A., Karpachevsky L.O. Soils Matrix Organization. Moscow: RUSAKI Publisher, 2001. 296 p. (In Russian).
45. Zubkova T.A., Karpachevsky L.O., Ashinov Yu.N. "Soil as the Factor of Human Health." Prostranstvo i Vremya
[Space and Time] 2(12) (2013): 207—219. (In Russian).
Cite MLA 7:
Zubkova, T. A., L. N. Tashninova, M. E. Kotenko, and A. A.Tashninova. "The Western Pre-Caspian Plains Soils and Problem of Their Using." Elektronnoe nauchnoe izdanie Al'manakh Prostranstvo i Vremya, 'Prostranstvo i vremya Kaspiyskogo Dialoga' [Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time, 'The Space and Time of The Caspian Dialogue'] 5.1(2) (2014). Web. <2227-9490e-aprovr_e-ast5-1-2.2014.33>. (In Russian).
