ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2015, № 8, с. 899-909
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ^^^^^^^^^^^^ ПОЧВ
УДК 631.48:631.4:551.4
НЕКОТОРЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ВОСТОЧНОГО БЕРЕГА ОЗЕРА БУЛУХТА (СЕВЕРНЫЙ ПРИКАСПИЙ)*
© 2015 г. Н. П. Шабанова, А. В. Колесников, А. В. Быков
Институт лесоведения РАН, 143030, Московская обл., Одинцовский р-н, с. Успенское, ул. Советская, 21
e-mail: shabanova_nata@mail.ru Поступила в редакцию 22.08.2014 г.
Изучены морфологические и химические свойства почв сопряженных по рельефу ландшафтов восточного берега соленого оз. Булухта. Почвенная катена представлена солонцами, различающимися на уровне вида, и солончаками, занимающими днище озера. На основании морфогенетического и аналитического изучения свойств почв дана оценка степени выраженности основных почвообразовательных процессов в разных позициях рельефа. Показано, что процессы гумусонакопления нарастают от элювиальных позиций к аккумулятивным, снижаясь в супераквальном ландшафте, где накопление органического вещества ограничено сильным засолением почв и темпами смыва гуму-сированного материала с берега. В транзитной и аккумулятивной позициях катены на фоне грунтового засоления, происходит рассоление верхних почвенных горизонтов за счет дополнительного притока влаги и перевода поверхностного стока во внутрипочвенный по зоогенным пустотам. Проведен сравнительный анализ сезонной динамики уровня, минерализации и состава грунтовых вод под почвами катены. Выявлено, что в подчиненных ландшафтах динамика уровня и минерализации грунтовых вод зависит от гидрологического режима озера, который в свою очередь определяется количеством и распределением осадков в течение сезона.
Ключевые слова: засоленные почвы, солонцы (Solonetz), катена, околоводные ландшафты, динамика уровня и минерализации грунтовых вод, Прикаспийская низменность.
DOI: 10.7868/S0032180X15080079
ВВЕДЕНИЕ
Интерес к изучению околоводных экосистем растет в связи с их уязвимостью в условиях нарастающего антропогенного воздействия и меняющегося климата. Для ландшафтов северного Прика-спия характерно распространение соленых озер, и Булухта является типичным примером усыхающего озера в условиях аридного климата. Его прибрежные экосистемы особенно интересны в связи с их уникальностью и малой изученностью. Здесь, на самой северной границе своего ареала, еще сохраняются эндемичные сообщества тамариска рыхлого (Tamarix laxa Willd). Эти сообщества являются экологическими реликтами Прикаспийской низменности и представляют псаммофитную или луговую стадии сукцессий зарастания побережий Каспия [11]. Исчезновение этих сообществ ведет к обеднению не только флористического, но и фау-нистического разнообразия территории, так как они играют важную роль в качестве среды обита-
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 12-04031041 и 13-05-00808) и гранта Президента РФ для государственной поддержки ведущей научной школы РФ НШ-1858.2014.4.
ния редких в регионе видов животных [19]. Кроме того, сохранение прибрежных кустарниковых зарослей увеличивает противоэрозионную устойчивость прибрежных склонов, что особенно важно в условиях крайне динамичного водного режима оз. Булухта [6—8]. Динамичность водного режима водоема в свою очередь отражается не только на экологическом состоянии всех околоводных экосистем, но и обусловливает специфичность условий почвообразования в прибрежных ландшафтах [21, 28]. Почвенный покров окрестностей оз. Булухта изучен в недостаточной степени, в литературе представлены единичные данные по свойствам почв, почвообразующих пород и грунтовых вод [16]. В связи с этим целью работы является изучение генетических особенностей почв сопряженных ландшафтов восточного берега оз. Булухта.
В задачи исследования входило: 1) изучить морфологические и химические свойства почв, приуроченных к разным позициям рельефа;
2) выявить основные элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) и оценить степень их выраженности на разных участках катены;
3) определить химический состав и минерализа-
цию грунтовых вод и выявить их взаимосвязь с засолением почв.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Оз. Булухта расположено на западе заволжской части Прикаспийской низменности, территория которой относится к морской бессточной аккумулятивной равнине хвалынского возраста. Территория характеризуется сочетанием плоской поверхности с редкими сухими руслами, широкими балками и обширными депрессиями — котловинами соленых озер Булухта, Эльтон и Боткуль. Бессточная равнина лежит на высоте 20—25 м над ур. м., отметки уреза озерных котловин располагаются на высоте от +16 м (оз. Булухта) до —16 м (оз. Эльтон). Климат отличает резкая атмосферная засушливость и безводность. Испаряемость доходит до 1000 мм, тогда как среднегодовое количество осадков не превышает 300 мм [12].
Оз. Булухта имеет остаточно-эрозионное происхождение [16]. Его береговая линия неглубоко расчленена балками, местами осложнена суффо-зионно-карстовыми явлениями. При небольшой глубине озеро имеет обширный водосбор. Водой озеро заполняется преимущественно после весеннего снеготаяния, но к началу лета большая часть дна озера высыхает и представляет собой мокрый солончак, лишь в небольшой части с водой. Максимальный уровень воды в озере достигается не каждый год и зависит от обилия зимних осадков и условий весеннего снеготаяния. Во время снеготаяния вода озера сильно опресняется [25].
Гидрохимический режим озера подвержен сильным изменениям. Соленость воды колеблется от 19 до 200%о. При этом основным компонентом состава устойчиво остается NaCl (от 51% осенью до 56% в начале лета). Вторым компонентом состава является №28О4 (24.1—38.1%). Заметную долю в минеральном растворе озерных вод составляют также М§8О4 (до 18.6% в летний период) и Са8О4 (до 7.2% весной) [25].
Береговая линия озера на картах обозначается горизонталью 16.7 м. Современная первая терраса (18.5 м) заканчивается береговым обрывом высотой от 0.5 до 1.8 м. На большей части побережья береговой обрыв вплотную подходит к зеркалу озера и в периоды заполнения акватории размывается прибоем.
В ботанико-географическом отношении оз. Булухта и прилегающие к нему территории находятся на границе ксерофитно-полукустарничко-вых Северотуранских (Прикаспийских) пустынь с преобладанием галофитных видов, таких как кок-пек (Atriplex cana С.А. Меу), кермек кустарничко-вый (Limonium suffruticosum (L.) O. Kuntze), обиона (Halimione verrucifera (Bieb.) Aellen), сарсазан (Ha-locnemum strobilaceum (Pall.) Bieb.) и полукустар-
ничково -д ерновинно -злаковых опустыненных степей Евразиатской степной области [28].
Материал собрали в 2012—2013 гг. Объектами исследования были сопряженные по рельефу почвы восточного берега оз. Булухта. Почвенную ка-тену закладывали в пределах абразионного типа берега с хорошо выраженным береговым уступом на пологом склоне, тянущемся от поверхности второй террасы до днища озера. Протяженность катены составляла 280 м, перепад высот — 4 м, высота берегового уступа — 1 м.
На каждом участке почвенной катены в соответствии с изменением растительности и рельефа закладывали почвенные разрезы (рисунок), в которых детально изучали морфологию и строение, а также отбирали образцы по генетическим горизонтам. В отобранных образцах определяли содержание органического вещества, карбонатов, гипса, величину рН водной вытяжки (1 : 2.5), состав обменных катионов и водной вытяжки (1 : 5). Рядом с разрезами бурили скважины до грунтовых вод. В течение двух сезонов в скважинах измеряли уровень, общую минерализацию и состав грунтовых вод.
Анализ грунтовых вод и водной вытяжки из образцов почв выполняли общепринятыми методами [9], но концентрацию иона в водных вытяжках определяли по методу Комаровского [10]. Содержание №+ в водной вытяжке рассчитывали по разности между суммой анионов и суммой (Са2+ + М§2+). Обменные катионы определяли по методу Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой [9]. Карбонаты исследовали алкали-метрическим методом по Ф.И. Козловскому; общее содержание сульфат-ионов — гравиметрическим методом согласно способу, предложенному Хитровым [23], содержание органического вещества — титриметрическим методом по И.В. Тюрину. Засоленность оценивали согласно критериям, приведенным в монографии [13]. При оценке классификационного положения изученных почв и индексации генетических горизонтов использовали "Полевой определитель почв России" [22].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Наиболее повышенные элювиальные позиции катены (поверхность второй террасы озера) занимают солонцы светлые солончаковые (разр. 1-1) под злаково-прутняково-ромашнико-во-полынными сообществами. Транзитные позиции (пологий склон второй террасы) занимают солонцы светлые солончаковатые (разр. 1-2) под злаково-полынными сообществами с участием обионы и кермека широколистного и солонцы светлогумусовые среднемощные глубокосолон-чаковатые (разр. 1-3) под пятнами злаковых сообществ с участием полыней. В аккумулятивной позиции (первая терраса) под разнотравно-гало-
Расстояние, м
- 1 --2 ±3 04 #5 6
Схема расположения почв по катене. Условные обозначения: 1 — рельеф поверхности; 2 — рельеф прибрежной части дна озера; 3 — скважины, разрезы; уровень грунтовых вод: 4 — весной 2012 г., 5 — осенью 2012 г., 6 — зона произрастания тамарикса.
фитнополукустарничковыми сообществами с участием сарсазана развиваются солонцы свет-логумусовые маломощные солончаковые квазиг-лееватые (разр. 1-4). Сразу под берегом в супера-квальной позиции (днище озера) под зарослями тамариска (Tamarix laxa Willd) формируются солончаки глеевые гумусово-стратифицированные (разр. 1-5). В стороне от заложенной катены в нижней части склона второй террасы и, особенно, на первой террасе распространены глубокие западины до 70 см глубиной, достигающие до 10 м в диаметре. В данной статье почвы западин не рассматриваются.
Ниже приведены морфологические описания изученных почв.
Разр. 1-1. Солонец светлый мелкий солончаковый. Calcic Solonetz (Albic, Loamic, Cutanic, Differentic, Protosalic). Грунтовые воды на глубине 4.02 м. Верхняя граница вскипания с 26 см. Глубина бурного сп
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.