CC BY
19
УДК 631.4
DOI: 10.24411/1728-323X-2019-16129
ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ ЮЖНОЙ ОКРАИНЫ СЕВЕРНОЙ АЗИИ: РАЗНООБРАЗИЕ И ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Т. А. Аюшина, кандидат биологических наук,
научный сотрудник, [email protected],
В. И. Убугунова, доктор биологических наук,
ведущий научный сотрудник,
Ц. Н. Насатуева, инженер,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской академии наук, г. Улан-Удэ, Россия
Формирование и распространение засоленных почв в Иволгинс-кой котловине обусловлено аридностью климата с интенсивным испарением, ландшафтной позицией, особенностями геоморфологии и литологии, гранулометрическим составом, близким залеганием минерализованных грунтовых вод. Установлено, что засолением охвачено около 43 % почвенного покрова, из них 16 % имеют сильную степень засоления. Выявлено разнообразие засоленных почв, которые относятся к постлитогенному стволу галоморфного, щелочно-дифференциро-ванного и органо-аккумулятивного отделов и синлитогенному стволу аллювиального отдела. Анализ физико-химических свойств засоленных почв показал, что для них характерен неоднородный гранулометрический состав (варьирует от легкого до тяжелого), слабощелочная реакция среды, высокое содержание обменного магния в составе почвенного поглощающего слоя, что является региональной особенностью. Специфичность условий почвообразования и разнообразие засоленных почв Иволгинской котловины требуют систематического мониторинга за их состоянием. Нарушение экологического равновесия неизбежно приведет к увеличению площади засоленных земель, повышению эрозионных процессов, вторичного оглеения, переуплотнения. В настоящее время наиболее рационально использовать засоленные почвы в качестве пастбища и сенокоса, улучшая продуктивность и качество травостоя подсевом солеустойчивых и хорошо поедаемых трав.
The formation and distribution of saline soils in the Ivolginsky Depression is due to the climate aridity with intense evaporation, landscape position, peculiarities of geomorphology and lithology, granulometric composition, mineralized groundwater lying close to the surface. It is established that salinity covers about 43 % of the soil cover, including 16 % having a strong salinity degree. The diversity of saline soils which belong to the postlitho-genic trunk of halomorphic, alkaline-differentiated and organo-accumula-tive departments and the sinlithogenic trunk of alluvial department is revealed. The analysis of physical and chemical properties of saline soils showed that they are characterized by heterogeneous granulometric composition (varies from light to heavy), weakly alkaline reaction of the medium, high content of exchangeable magnesium in the composition of soil absorbing layer, which is a regional feature. The specificity of conditions of soil formation and diversity of saline soils of the Ivolginsky Depression require systematic monitoring of their condition. The disruption of the ecological balance will inevitably lead to an increase in the saline lands area, increased erosion processes, secondary glee, recompaction. At present, it is the most rational to use saline soils as pastures and hayfields, improving the productivity and quality of the herbage by sowing salt-resistant and well-eaten herbs.
Ключевые слова: засоленные почвы, разнообразие, мониторинг, природопользование, Северная Азия.
Keywords: saline soils, diversity, monitoring, nature management, North Asia.
Введение. Иволгинская котловина занимает южную окраину Северной Азии и представляет собой одну из многочисленных мезозойских впадин, для которых общими являются: сложность и длительность геологического и тектонического развития внутриконтинентальной территории, горно-котловинный рельеф, экстраконтинентальный климат, дефицит атмосферных осадков в вегетационный период (200—250 мм), при активном испарении с поверхности почв (1, 2). Все это определяет своеобразие солепроявления в почвах и их водно-солевой режим.
До настоящего времени остаются малоизученными засоленные почвы котловин Северной Азии (3, 4). Они отличаются повышенной уязвимостью к антропогенным воздействиям. В настоящее время часть из этих почв сильно засолена, вследствие чего практически изъята из сельскохозяйственного оборота.
Целью нашей работы было изучение разнообразия и особенностей природопользования засоленных почв Северной Азии на примере Ивол-гинской котловины Бурятии.
Объект и методы исследований. Работы проводили в Иволгинской котловине Бурятии. Объектом исследований были засоленные почвы, относящиеся к разным типам почвообразования (5). Определение химических и физико-химических свойств почв проводили по общепринятым методикам (6, 7), степень и химизм засоления почв — по методу Базилевич (8), состав обменных катионов в засоленных почвах — по методу Пфеффе-ра в модификации Молодцова и Игнатовой. Проведение картографического анализа почвенного покрова проводили с помощью ArcGIS 9.0.
Распространение засоленных почв Иволгинс-кой котловины тесно связано с их ландшафтной позицией, особенностями геоморфологии и литологии (9). Засоление почв наиболее выражено в пойменно-озерных понижениях, на низких над-
пойменных террасах и слабонаклонных аллюви-ально-пролювиальных равнинах. Здесь расположены небольшие озера, также территория богата целебными минеральными радоновыми источниками, выходы которых приурочены к тектоническим разломам (10). По температурному режиму минеральные источники и аршаны (Халюта, Ото-булаг, Номин-Аршан, Уха-Тологой, Саган-Жалга и др.) относятся к холодным, с температурой воды ниже 20 °С и часто используются местными жителями в лечебных целях.
Почвообразующие породы котловины весьма разнородны и преимущественно незасоленные. В северо-западной части преобладают слоистые галечниковые и валунно-галечниковые отложения, встречаются отложения глин, аллювиальных и древнеозерных песков. В центральной части котловины постепенно увеличивается роль глинистых и суглинистых отложений. В нижнем течении р. Иволга их мощность может достигать 1,0—1,5 м и более. Здесь они перекрывают песчаные и гравийно-галечниковые отложения. В южной части котловины почвообразующие породы достаточно однородны и представлены преимущественно песчаными массивами, мощность которых достигает 100 м и более.
Результаты и обсуждение. Изучение почвенного покрова Иволгинской котловины выявило
Таблица 1 Разнообразие засоленных почв Иволгинской котловины
разнообразие засоленных почв, которые относятся к постлитогенному стволу галоморфного, щел очно-дифференцированного и органо-акку-мулятивного отделов и синлитогенному стволу аллювиального отдела (табл. 1). Засоленными почвами в Иволгинской котловине занято около 6700 га, что составляет около 40 % территории. Из них около 1190 га представлено солончаками.
На исследуемой территории засоленные почвы приурочены к центральной части правобережной поймы р. Иволга и днищам Тапхарских микрокотловин. Центральная часть котловины сложена преимущественно тяжелыми суглинистыми наносами и является наиболее обширной и засоленной. Накоплению илистых частиц способствовало резкое выполаживание склонов и, возможно, в прошлом эта территория была заболочена. Наличие локальных молодых продольных разломов в центральной части котловины привело к поднятию юрско-меловых отложений и росту минерализации вод сульфатно-натриевого типа, что наряду с выпотным водным режимом способствовало засолению почв. Почвенный покров образуют сильнозасоленные солончако-во-солонцовые комплексы: солончаки светлые (ТНИ-3, ТНИ-13), солончаки светлые квазиглее-вые криотурбированные (ТНИ-18), значительно реже встречаются солонцы светлогумусовые ква-зиглееватые (ТНИ-12).
Изучение физико-химических свойств солончаков показало, что для них характерен неоднородный (варьирует от легкого до тяжелого) гранулометрический состав. Почвы имеют слабощелочную реакцию среды и характеризуются достаточно высоким содержанием обменных оснований (табл. 2). Региональной особенностью этих почв является высокое содержание в почвенном поглощающем комплексе магния, что объясняется большой растворимостью солей магния в поч-венно-грунтовых водах при обилии сульфатов. На сильнозасоленный тип с большим преобладанием натрия и магния в составе ЕКО указывает соотношение Ca:Mg:Na, равное 1:4:5. В солончаках ярко выражен максимум солей в верхних горизонтах до 1,9 %, в солонцах максимум легкорастворимых солей залегает на некоторой глубине. Тип засоления почв — сульфатно-натриевый.
В бессточных замкнутых депрессиях Тапхар-ских микрокотловин, расположенных в южном борту Иволгинской впадины, обнаружены солончаки с наибольшей степенью засоления по всему профилю: в верхнем горизонте содержание легкорастворимых солей равно 2,75 %, на глубине 1,2 м — 0,9 %. Среди анионов преобладают сульфаты, хлориды, из катионов — натрий. Причинами высокого содержания солей считаем наложе-
Галоморфные Постлитогенные Солончаки Солончаки глеевые (квазиглеевые) Солончаки сульфидные (соровые) Солончаки темные Солончаки вторичные типичные солонцеватые слабодиффе- ренцированные (литогенные) типичные солонцеватые
Органогенные Светлогумусовые засоленные
Щелочно-гли-нисто-диффе-ренцированные Солонцы светлые
Аллювиальные Синлитогенные Аллювиальные светлогумусовые Аллювиальные темногумусовые Аллювиальные квазиглеевые Аллювиальные перегнойные засоленные засоленные засоленные засоленные
ние нескольких факторов: проходящий тектонический разлом, тяжелосуглинистые отложения древних протоков пра-русла Иволги, на которых идет формирование почв, микрокотловинный рельеф, когда с окружающих останцовых низких гор и эрозионно-денудационных холмисто-грядовых возвышенностей происходит вынос и накопление легкорастворимых солей в днищах Тап-харских котловин.
Средне- и слабозасоленные почвы занимают контактные участки с сильнозасоленными ландшафтами. На повышенных участках поймы, сложенной слоистыми песчано-супесчаными аллювиальными наносами, а также на более низких элементах пойменного ландшафта при близком залегании к поверхности грубых песчано-галеч-никовых или крупнопесчаных отложений, распространены аллювиальные светло- и темногуму-совые квазиглеевые засоленные почвы (ТНИ-14), аллювиальные перегнойно-квазиглеевые засоленные почвы. В левой бортовой части нижнего течения р. Иволги изучаемой Иволгинской котловины расположены наибольшие болотные массивы с множеством зарастающих мелких озер.
Слаборасчлененный рельеф способствует небольшому поверхностному стоку с незначительным испарением, приводящее к заболачиванию. Му-хинская группа озер относится к маломинерализованным (до 0,5 г/л) с гидрокарбонатно-суль-фатным кальциево-натриевым типом засоления и повышенным содержанием закисного железа. Гидроморфный комплекс представлен аллювиальными перегнойно-квазиглеевыми засоленными почвами и аллювиальными темногумусовыми квазиглеевыми криотурбированными засоленными почвами (ТНИ-11). Они характеризуются слабощелочной реакцией среды, относительно высоким содержанием обменных катионов, средними и высокими показателями гумуса и общего азота, незначительной засоленностью. Максимальная концентрация солей приурочена к верхним почвенным слоям и находится на уровне до 0,6 %. Засолению почв в районе Мухинских болот широко способствуют линзы и прослойки плотных и тяжелых суглинков и глин в почвенном профиле, создающих на отдельных участках местные напоры, а также длительное сохранение сезонной мерзлоты.
Таблица 2
Некоторые физико-химические свойства засоленных почв
рНводн плотный остаток солей гумус Nобщ <0,001 мм ЕКО Ca2+ Mg2+
Горизонты
% % мг-экв/100 гр. почвы
Солончак светлый (ТНИ-13)
8[АГ] 7,8 1,741 2,19 0,46 44 20,1 2,0 8,0 9,9
8[АГ]С 7,8 0,363 0,77 0,16 45 15,1 5,6 5,2 4,2
1С 7,6 0,117 0,48 0,13 24 12,3 5,6 4,0 2,6
2С 7,9 0,140 0,66 0,09 43 19,6 10,8 5,2 3,5
Солонец светлогумусовый квазиглееватый (ТНИ-12)
AJs 7,8 0,872 1,83 0,36 32 17,1 2,8 6,8 7,0
ВЯМ 8,3 1,798 0,21 0,06 44 20,1 1,6 6,4 12,0
8,2 1,815 0,19 0,02 29 18,1 1,6 8,4 8,0
Аллювиальная темногумусовая квазиглеевая засоленная (ТНИ-14)
А№ 7,8 0,385 5,09 0,94 20 17,5 7,6 6,0 3,8
ш 7,3 0,117 0,96 0,21 24 15,8 7,2 6,4 2,1
2Q 8,1 0,140 0,69 0,15 25 14,6 7,6 4,8 2,1
QCs 8,2 0,134 0,57 0,08 24 12,6 6,8 4,0 1,7
Аллювиальная темногумусовая квазиглеевая криотурбированная засоленная (ТНИ-11)
АЩ@ 7,6 0,560 8,18 1,35 25 20,9 7,6 7,6 5,6
AUQ@ 7,7 0,190 0,96 0,21 22 15,8 10,4 3,6 1,7
Q@ 7,6 0,074 0,67 0,19 23 18,9 12,4 4,8 1,6
С 7,4 0,070 0,32 0,06 9 11,2 5,2 4,0 1,9
Солончак светлый квазиглеевый криотурбированный темноязыковатый (' НИ-18)
7,6 2,753 2,96 0,61 32 22,2 2,0 8,8 11,3
1Qs,@,yu 8,0 1,693 1,05 0,22 42 19,7 2,4 9,2 8,0
2Qs 7,9 1,566 0,86 0,11 7 18,9 5,2 8,4 5,2
CQs 7,9 0,891 0,99 0,13 63 21,5 8,4 7,2 5,7
Солончак светлый (ТВИ-3)
S(AJ) 7,9 2,132 2,47 0,61 28 16,0 1,2 5,6 8,9
8(А1)С 7,9 1,516 1,22 0,33 35 13,0 1,6 3,2 8,0
Ю 8,2 1,827 0,53 0,10 7 9,0 1,6 2,4 4,9
2С8 8,0 0,937 0,52 0,11 40 10,0 1,6 2,4 5,9
3С8 8,1 0,337 0,32 0,07 27 10,7 2,0 3,0 5,6
4С8 8,1 0,399 0,45 0,09 36 12,9 2,4 4,0 6,4
Заключение. Анализ морфологического строения, водно-физических и химических свойств почв показал, что на исследуемой территории формируются разные типы засоленных почв. Специфичность условий почвообразования и разнообразие засоленных почв Иволгинской котловины требуют систематического мониторинга за их состоянием. Нарушение экологического равновесия неизбежно приведет к увеличению площа-
ди засоленных земель, повышению эрозионных процессов, вторичного оглеения, переуплотнения. В настоящее время наиболее рационально использовать засоленные почвы в качестве пастбища и сенокоса, улучшая продуктивность и качество травостоя подсевом солеустойчивых и хорошо поедаемых трав — солерос однолетний, сведа сибирская, ячмень короткоостистый, бес-кильница тонкоцветная (11).
Библиографический список
1. Алексеев В. Р. Криология Сибири. — Новосибирск: изд-во ГЕО, 2008. — 482 с.
2. Черноусенко Г. И. О генезисе засоления почв Западного Забайкалья / Черноусенко Г. И., Ямнова И. А. // Почвоведение. — 2004. — № 4. — С. 399—414.
3. Митупов Ч. Ц. Засоленные почвы Иволгинской долины Бурятская АССР: автореф. дисс. ... канд. биол. наук / Ми-тупов Ч. Ц. — М: МГУ, 1973. — 24 с.
4. Хутакова С. В. Почвы приозерного межгорного понижения Иволгинско-Оронгойской котловины / Хутакова С. В., Аюшина Т. А., Убугунова В. И. // Вестник Бурят. сельскохоз. академии. — 2014. — № 3 (36). — С. 53—59.
5. Полевой определитель почв России. — М.: Почв. Ин-т им. Докучаева, 2008. — 182 с.
6. Агрохимические методы исследования почв. — М.: Наука, 1975. — 656 с.
7. Хитров Н. Б. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв / Хитров Н. Б., Понизовский А. А. — М., 1990. — 236 с.
8. Базилевич Н. И. Опыт классификации почв по содержанию токсичных солей и ионов / Базилевич Н. И., Пан-кова Е. И. // Бюл. Почв. Ин-та им. Докучаева. — 1972. — Вып. 5. — С. 36—40.
9. Убугунов Л. Л. Разнообразие почв Иволгинской котловины: эколого-агрохимические аспекты / Убугунов Л. Л., Лаврентьева И. Н., Убугунова В. И., Меркушева М. Г. — Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2000. — 208 с.
10. Лунина О. В. Новая электронная карта активных разломов юга Восточной Сибири / Лунина О. В., Гладков А. С., Шерстянкин П. П. // ДАН, 2010. — Т. 433, № 5. С. 1—6.
11. Харитонов Ю. Д. Кормовая ценность степных пастбищ Юго-Западного Забайкалья / Харитонов Ю. Д. — Новосибирск: Наука, 1980. — 128 с.
SALINE SOILS OF THE SOUTHERN BORDER OF NORTH ASIA: DIVERSITY AND PECULIARITIES OF NATURE MANAGEMENT
T. A. Ayushina, Ph. D. (Biology), Researcher, Institute of General and Experimental Biology SB RAS, [email protected], Ulan-Ude, Russia,
V. I. Ubugunova, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Professor, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS, [email protected], Ulan-Ude, Russia,
Ts. N. Nasatueva, Engineer, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS, [email protected], Ulan-Ude, Russia References
1. Alekseev V. R. Kriologiya Sibiri [Cryology of Siberia]. Novosibirsk: GEO, 2008. 482 p. [in Russian]
2. Chernousenko G. I., Yamnova I. A. O genezise zasoleniya pochv Zapadnogo Zabajkalya [The genesis of soils salinization in Western Transbaikalia]. Soil science. Moscow. 2004. No. 4. P. 399—414. [in Russian]
3. Mitupov Ch. C. Zasolennye pochvy Ivolginskoj doliny Buryatskaya ASSR: avtoref. diss.kand.biol.nauk [Saline soils of the Ivolginsky hollow of the Buryat ASSR]. Moscow, MGU, 1973. 24 p. [in Russian]
4. Hutakova S. V., Ayushina T. A., Ubugunova V. I. Pochvy priozernogo mezhgornogo ponizheniya Ivolginsko-Orongojskoj ko-tloviny [Soils of lakeside intermountain basin of the Ivolginsk-Orongoysky hollow]. Ulan-Ude: Vestnik Buryat. selskohoz. akademii. 2014. No. 3 (36). P. 53—59. [in Russian]
5. Polevoj opredelitel pochv Rossii [Field determinant of the Russian soils]. Moscow, Pochv. In-t im. Dokuchaeva, 2008. 182 p. [in Russian]
6. Agrohimicheskie metody issledovaniya pochv [Agrochemical methods of soil research]. Moscow, Nauka, 1975. 656 p. [in Russian]
7. Khitrov N. B., Ponizovskij A. A. Rukovodstvo po laboratornym metodam issledovaniya ionno-solevogo sostava nejtralnyh i shelochnyh mineralnyh pochv [Guidelines for laboratory methods of studying the ion-salt composition of neutral and alkaline mineral soils]. Moscow, Pochv. In-t im. Dokuchaeva, 1990. 236 p. [in Russian]
8. Bazilevich N. I., Pankova E. I. Opyt klassifikacii pochv po soderzhaniyu toksichnyh solej i ionov [Experience of soil classification according to the content of toxic salts and ions]. Moscow, Byul. Pochv. In-ta im. Dokuchaeva, 1972. Vol. 5. P. 36—40. [in Russian]
9. Ubugunov L. L., Lavrenteva I. N., Ubugunova V. I., Merkusheva M. G. — Raznoobrazie pochv Ivolginskoj kotloviny: ekol-ogo-agrohimicheskie aspekty [The diversity of the soils of the Ivolginsk Depression: ecological-agrochemical aspects]. Ulan-Ude, BGSHA, 2000. 208 p. [in Russian]
10. Lunina O. V., Gladkov A. S., Sherstyankin P. P. Novaya elektronnaya karta aktivnyh razlomov yuga Vostochnoj Sibiri [New electronic map of active faults in the south of Eastern Siberia]. DAN, 2010. Vol. 433, No. 5. P. 1—6. [in Russian]
11. Kharitonov Yu. D. Kormovaya cennost stepnyh pastbish Yugo-Zapadnogo Zabajkalya [The feed value of the steppe grassland in South-Western Transbaikalia]. Novosibirsk, Nauka, 1980. 128 p. [in Russian]
