CC BY
34НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2011, №4
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ, ЭКОЛОГИЯ
УДК 631.4 (282.256.84)
Структура почвенного покрова бассейна р.Анабар
А.П. Пестерев
Представлены краткие характеристики малоизученных зональных почв северной тайги. Материалы были получены на территории планируемых разработок новых месторождений россыпных алмазов в Северо-Западной Якутии. Впервые комплексные экологические исследования были проведены до начала широкомасштабных промышленных разработок, когда компоненты окружающей среды находятся в не тронутом техногенезом состоянии. Полученные результаты могут служить основой для дальнейших мониторинговых исследований при сравнительном анализе трансформаций экосистем под влиянием техногенных воздействий.
Ключевые слова: мерзлота, тиксотропность, оглеение, криоземы, почва, северная тайга, Республика Саха.
Because of the intensive development of alluvial diamond deposits in the basin of the Anabar river anthropogenic interference into the vulnerable northern ecosystems has increased. Brief descriptions of little-known zonal soils of the northern taiga are presented. The materials were obtained from the territories of the planned development of new deposits of alluvial diamonds in the North-West of Yakutia. For the first time comprehensive environmental studies were conducted prior to large-scale industrial development when the environment components are in pristine condition without any technogenic disturbance. The obtained results can serve as a basis for further monitoring studies for the comparative analysis of the ecosystems transformation under technogenic impact.
Keywords: permafrost, thixotropy, gley, cryosoil, soil, northern taiga, the Republic of Sakha.
Структура почвенного покрова (СПП) - иерархическая многоуровневая система неоднородно-стей почвенного покрова, характеризуемых компонентным составом, упорядоченным рисунком почвенного покрова (ПП) и устойчивыми механизмами геохимических и геофизических связей [1]. Изучение СПП и их отражение на почвенных картах усиливают прикладное значение почвенных исследований при решении различных задач природопользования - экологии, учете, инвентаризации, оценке почвенно-земельных и лесных ресурсов; оптимизации использования земель, в т. ч. при проектировании систем хозяйствования на ландшафтной основе, обосновании различных видов мелиорации, рекультивации, охране земель и т.д.
Район исследований охватывает водосборный бассейн р. Анабар, впадающей в море Лаптевых Северного Ледовитого океана и расположенной на северо-западе РС (Я). Бассейн среднего течения р. Анабар входит в Оленекско-Анабарское плоскогорье, представляющее собой выровненную поверхность, расчлененную долинами рек на отдельные крупные массивы с крутыми склонами и плос-
ПЕСТЕРЕВ Афанасий Прокопьевич - к.б.н., в.н.с. НИИ прикладной экологии Севера СВФУ, [email protected].
кими вершинами. Анабарский кристаллический щит - куполовидное поднятие и относится к самым древнейшим сооружениям Сибирской платформы.
Климат района резко континентальный с продолжительной (7-8 мес.) зимой и умеренно тёплым коротким летом (2-2,5 мес.). Средняя температура зимой -35,5°С, летом 11,7°С. Среднегодовая температура -14°С.
Район работ расположен в зоне сплошного распространения многолетнемёрзлых пород, нижняя граница которой находится глубже 700 м. Мощность деятельного слоя обычно не превышает 0,8 м.
Бассейн р. Анабар по почвенно-географическо-му районированию [2] относится к Арктической подзоне, Оленекско-Анабарской провинции, юго-западному району мерзлотных тундровых глеева-тых и мерзлотных перегнойно-глеевых в сочетании с мерзлотными болотными на элювии мезозойских пород. По последней классификации [3] почвенный покров представлен мерзлотным кри-отурбированным отделом, деструктивно-профильным и деформированно-профильным порядком, включающий криоземы гомогенные глеевые, нео-глееные и тиксотропные. Материнскими порода-
ПЕСТЕРЕВ
ми здесь служат элювий карбонатных пород - ордовика и кембрия в комплексе с теригенными отложениями.
Данная территория входит в состав Северо-Западного северотаежного лесо-растительного округа с господством лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) и с преобладанием голубично-мо-ховых и лишайниковых типов леса. Высота деревьев не превышает 8-10 м, диаметр ствола до 20 см, средний запас -30 м3/га. Лиственничники приурочены к водоразделам и склонам долин и представлены предгорным лесотундровым редколесьем. Древостои разновозрастны и относятся к насаждениям V6 класса бонитета. На пологих склонах и по днищам ручьев наблюдаются густые заросли кустарниковой березы (Betula fruticosa Pall.), на пойменных участках произрастает ива, встречаются ольха, шиповник. Днища долин ма-ристые, заболоченные с отдельно стоящими деревьями. В травяном покрове поймы преобладает осока, в болотах - мхи, на водоразделах - лишайники (рисунок). Мощность деятельного слоя почв в среднем составляет 0,3-0,5 м.
Почвенный покров южной части бассейна р. Анабар расположен в подзоне северной тайги. В междуречье Большой и Малой Куонамок он в основном состоит из криоземов гомогенных глеевых (мерзлотных северотаежных типичных) и деструктивных карбонатных тяжелосуглинистых щебнистых почв на элюво-делювии известняков и доломитов под изреженными лиственничными лесами низкого бонитета. По долинам рек и депрессиях рельефа развиты мерзлотные торфянисто- и тор-фяно-глеевые болотные почвы под кустарничко-во-болотной растительностью, представленной кустарничковыми березами (ерниками), осоками и гипновыми мхами. От слияния Большой и Малой Куонамок до р. Уджа развиты криоземы гомогенные глеевые (мерзлотные северотаежные перегнойно-глеевые почвы) на элюво-делювии песчаников и сланцев, под лиственничным редколесьем с угнетенным редким древостоем и кус-тарничковым покровом из березы тощей, голубики и брусники. Эти почвы в основном развиты на увалах и склонах увалов с хорошо выраженным мерзлотным бугристо-трещиноватым микрорельефом. В районе впадения правого притока р. Уджа, по параллели 710, 30 с.ш. проходит южная граница тундровой зоны, которая занимает значительное пространство в северной части бассейна.
На надпойменных террасах, на больших пространствах преобладающим типом являются мерзлотные тундровые надмерзлотно-глеевые (мерзлотные тундровые глеевые почвы). Мерзлотные
Долина ручья, входящего в водосборный бассейн р. Анабар
тундровые глееватые почвы формируются на пла-корных ландшафтах пятнистых и мелкобугорковых тундр с хорошо выраженным пятнисто-бугоркова-тым микрорельефом. Мерзлотные тундровые пе-регнойно-глеевые и перегнойно-глееватые почвы развиты в таких же условиях, но на полигонах, занятых растительностью. Мерзлотные тундровые перегнойно-торфянисто-глеевые почвы занимают низкие увалы, склоны плейстоценовых останцев и валики полигонально-валиковых болот с бугорко-во-кочковатым и кочковатым микрорельефом под кустарничковыми, мохово-лишайниковыми и кус-тарничково-пушицевыми ассоциациями.
В бассейне руч. Биллях - правого притока р. Анабар преобладают криоземы гомогенные глее-вые (мерзлотные северотаежные типичные) в сочетании с криоземами гомогенными неоглеены-ми (северотаежными суглинистыми сильнотиксот-ропными почвами), что связано с повышением уровня поверхности суши над уровнем моря.
Криоземы тиксотропные неоглинные (мерзлотные северотаежные типичные (тиксотропные) почвы) распространены на вершинах и верхних третях пологих увалов водораздельных пространств под редкостойными лиственничными лесами. Материнской породой служит элювий бескарбонатных юрских отложений. Они имеют хорошо выраженный бугристо-трещиноватый микрорельеф. Деятельный слой ограничивается 50-60 см. Профиль минеральной части мерзлотной северотаежной типичной почвы не дифференцирован на генетические горизонты, что связано с криотур-бированностью данных почв. Часто в нижней части профиля наблюдаются тиксотропность и плы-вунность, иногда отмечается оглеение. Криоземы тиксотропные неоглинные (северотаежные типичные почвы) имеют кислую реакцию в верхних
СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА БАССЕЙНА Р.АНАБАР
горизонтах (рН=4,7-5,1), переходящую с глубиной в слабокислую. Содержание гумуса значительное в тяжелых и низкое в легких разновидностях почв, в их составе преобладают фульвокислоты. Гумус почв очень подвижен и пропитывает профиль до мерзлоты. В составе обменных катионов преобладает кальций (50-60%), за ним следует магний. Среди анионов доминирует хлор. В северотаежных типичных почвах очень низкое содержание фосфора и азота (отношение С:К достигает 20). По данным Еловской Л.Г. и др. [2], содержание подвижных окислов в этих почвах невелико.
В верховьях руч. Талахтах - правого притока р. Большой Куонамки, характеризующегося более высокими отметками над уровнем моря, на вершинах увалов развиты криоземы тиксотропные неоглинные (северотаежные суглинистые сильно-тиксотропные почвы). Материнской породой им служит элюво-делювий плотных пород на моренных отложениях. Северотаежные суглинистые сильнотиксотропные почвы.формируются под угнетенной лиственничной тайгой с полигонально-трещиноватым микрорельефом. Недостаточно изученный тип почв характеризируется отсутствием оглеения в условиях высокого гидроморфизма. Вероятно, отсутствие глееобразования связано с низкими температурами, снижающими микробиологическую активность. По гранулометрическому составу они варьируют от тяжелосуглинистых до легкоглинистых разновидностей. В профиле отмечается небольшая дифференциация по крупной пыли и илу - с глубиной прослеживается некоторое облегчение гранулометрического состава. Поверхностные горизонты характеризуются кислой реакцией, с глубиной переходящей в слабокислую. Содержание гумуса колеблется от 2,95 до 3,10% и оно постепенно снижается с глубиной, при этом обогащенность азотом очень низкая. Также очень низко содержание фосфора в данной почве.
В нижней половине склонов рассматриваемых увалов формируются мерзлотные северотаежные деструктивные карбонатные почвы. По новой классификации [3] они входят в тип криоземов гомогенных и подразделяются на карбонатные на уровне родов. Мерзлотные северотаежные деструктивные карбонатные щебнистые почвы характеризуются карбонатностью всего или нижней части минерального слоя. Материнскими породами служит элювий карбонатных пород - ордовика и кембрия [4]. Данные почвы характеризуются сильной криогенной перемешанностью (деструкцией). По гранулометрическому составу они относятся к среднеглинистым разновидностям [5]. Содержание крупной пыли достигает 48%. Северотаежные деструктивные карбонатные почвы имеют нейтральную реакцию в верхних горизонтах и щелочную в нижних. Содержание гумуса
небольшое с высокой обогащенностью азотом, относительно высокое содержание фосфора в рассматриваемом бассейне. То есть данные почвы обладают наиболее высоким потенциальным плодородием из северотаежных почв, лимитируемым низкими температурами.
Бассейн руч. Хара-Мас - левого притока р. Анабар, в основном, занят криоземами гомогенными глеевыми (мерзлотными северотаежными глееватыми почвами). Мерзлотные северотаежные глееватые почвы формируются на нижних третях склонов, материнской породой служит двухчленный аллювий. Гранулометрический состав тяжелосуглинистый. Отмечается некоторая дифференциация по горизонтам - илистая фракция уменьшается с глубиной и соответственно увеличивается крупнопылеватая фракция (0,05-0,01). В минеральной толще отмечается глееобразование. Реакция среды в верхнем горизонте сильнокислая, с глубиной она переходит в слабокислую. Содержание гумуса низкое, соответственно низко содержание азота и фосфора. Содержание обменного калия в гумусовом горизонте высокое, с глубиной оно резко снижается. В двух последних бассейнах небольшими, локальными пятнами появляются горно-тундровые и тундровые почвы. Кроме того, во всех рассматриваемых участках по берегам ручейков и рек присутствуют интразо-нальные почвы. Все мерзлотные северотаежные почвы незасолены.
Характерной особенностью исследуемого региона, с одной стороны, можно считать слабое развитие и распространение озер, связанное с отсутствием протаивания мерзлоты и подпирания ложа твердыми кристаллическими породами. А с другой стороны, повсеместно развиты процессы болотообразования - под лесом и под тундрой, на водоразделах и в низинах и даже на склоновых участках. Для всех почв присуще преобладание крупной пыли и ила в профиле. Это отражает процессы интенсивности физического выветривания и агрегированности глинистых частиц в органоми-неральные агрегаты.
В целом криоземы бассейна р. Анабар по своим физико-химическим свойствам аналогичны криоземам гомогенным и тиксотропным бассейна р. Алазея [6], расположенной в северо-восточной части Республики Саха, что свидетельствует об идентичности климатических условий северотаежной зоны на всем протяжении северной территории республики.
Почвенный покров бассейна р. Анабар, территория которой расположена в обширной переходной зоне от леса к тундре, представлен в основном мерзлотными северотаежными почвами, переименованными в криоземы и которые являются зональным типом почвы для рассматриваемого
ГОРОХОВ
региона. Данные почвы характеризуются кислой реакцией среды, значительным содержанием грубого гумуса при обедненности питательными элементами для растений, тяжелым гранулометрическим составом, криотурбированностью и, как следствие этого, однородностью минерального слоя, местами тиксотропностью и оглеением.
Таким образом, следует констатировать, что структура почвенного покрова водосборной площади р. Анабар состоит из мезокомбинаций авто-морфных мерзлотных почв, представляющих собой сочетания и вариации, которые составляют естественные цепи, тесно связанные между собой и обусловленные денудационно-аккумулятив-ным характером рельефа. Интенсификация освоения территорий алмазодобывающей промышленностью на локальных участках неизбежно разорвет сложившийся природный баланс круговорота веществ и энергии и обусловит перенос земляных и водных масс, загрязнение компонентов биогеоценоза, тем самым вызывая трансформацию природных экосистем со снижением почвенного плодородия и, соответственно, их общей биологической продуктивности. Определение направленности аллогенной сукцессии биогеоценозов [7] при принятой технологии вскрышных и добычных работ позволит выявить доминирующие факторы, управляющие процессами изменений.
В данных условиях экологические мониторин-
говые исследования дадут возможность проследить количественные и качественные изменения параметров природной среды. Знание механизмов причинно-следственных процессов и явлений в природе позволит в последующем рационально и комплексно использовать природные ресурсы с научной разработкой оптимальных технологий технического и биологического восстановления (рекультивации) нарушенных территорий для снижения или устранения негативных последствий техногенного воздействия на хрупкие и уязвимые экосистемы Севера.
Литература
1. Фридланд В. М. Основные принципы и элементы базовой классификации почв и программа работ по их созданию. - М.: Наука, 1982. - 150 с.
2. ЕловскаяЛ.Г., Петрова Е.И., ТетеринаЛ.В. Почвы Северной Якутии. - Новосибирск: Наука, 1979. - 304 с.
3. Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. - Якутск: Кн. изд-во, 1987. - 172 с.
4. Зольников В.Г., ЕловскаяЛ.Г., ТетеринаЛ.В., Черняк Е.И. Почвы Вилюйского бассейна и их использование. - М.: Наука, 1962. - 204 с.
5. Агрофизические методы исследования почв. - М.: Наука, 1966. - 259 с.
6. Иванова А.З., Десяткин Р.В. Криоземы бассейна р.Алазея // Наука и образование. - 2011. - №2 (62). - С. 70-73.
7. Разумовский С. М. Закономерности динамики биоценозов. - М., 1981.
УДК 504.54
Оценка техногенной нарушенности ландшафтов Эльконского ураново-рудного района
АН. Горохов
Проведена оценка техногенной нарушенности ландшафтов месторождений Эльконского ура-ново-рудного района. Использована методика определения степени техногенной нарушенности территории, учитывающая воздействие на разных ландшафтных уровнях. Дана количественная оценка площади нарушенных территорий месторождений.
Ключевые слова: техногенная нарушенность, ландшафты, данные дистанционного зондирования, удельный ландшафтный коэффициент, коэффициент удельной техногенной нарушенности ландшафта, степень нарушенности ландшафтов.
The estimation of technogenic damage of landscapes of fields of Elkon uranium ore rayon deposites area is carried out. The technique used for determining the degree of anthropogenic damage of the territory takes into account the impact on different landscape levels. The quantitative estimation of the area of the deposits broken territories is given.
Key words: technogenic damage, landscapes, remote sensing data, specific landscape factor, factor of specific technogenic damage of the landscape, landscapes damage degree.
ГОРОХОВ Алексей Николаевич - к.б.н., с.н.с. НИИ прикладной экологии Севера СВФХ [email protected].
