ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2015, № 3, с. 373-384
ДЕГРАДАЦИЯ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ
УДК 631.4(575.32)
ВЛИЯНИЕ ИРРИГАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ НА ДЕГРАДАЦИЮ ПОЧВ РЕЧНЫХ ДОЛИН В ВЫСОКОГОРНОМ ПОЯСЕ ПАМИРА*
© 2015 г. В. Н. Голосов1, 3, П. М. Сосин2, В. Р. Беляев3, Б. Вольфграмм4, Ш. И. Ходжаев2
1Казанский федеральный университет, 420008, Казань, Кремлевская ул., 18 2Научно-исследовательский институт почвоведения Академии сельскохозяйственных наук
Республики Таджикистан, 734025, Душанбе, пр. Рудаки-21А 3Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы
e-mail gollosov@rambler.ru
4Центрразвития и окружающей среды, Бернский Университет, СН-3012, Халлерштрассе, 10, Берн, Швейцария
Поступила в редакцию 26.09.2013 г.
Анализируются результаты исследования пахотных высокогорных каменистых почв долин р. Гунта и верховьев р. Пяндж, расположенных в различных частях Западного Памира. Физико-химические свойства почв были исследованы набором традиционных методов, тогда как темпы деградации почвенного покрова были определены с использованием радиоцезиевого метода. Выявлено низкое содержание гумуса (<2.5%) и питательных веществ в почвах исследованных днищ речных долин, что в первую очередь связано с естественными условиями почвообразования. Лимитирующую роль играют температурный режим и количество атмосферных осадков. Ирригационная эрозия, проявляющаяся при уклонах поливной борозды >2°—3°, является основным антропогенным фактором деградации почв. Более низкое содержание гумуса в почвах долины р. Пяндж обусловлено большим распространением поливных борозд с уклонами >3°, при которых темпы ирригационной эрозии достигают максимальных значений, превышающих 30 т/га в год.
Ключевые слова: высокогорные почвы, Западный Памир, 137Cs, деградация, ирригационная эрозия. DOI: 10.7868/S0032180X15010050
ВВЕДЕНИЕ
Внимание к изучению почв высокогорных территорий в последние десятилетия возрастает в связи с их особой чувствительностью к климатическим изменениям, которые наиболее отчетливо проявляются в поясе гор на высотах свыше 2500 м. При этом основное внимание уделяется вопросам почвообразования и классификации почв [6, 7, 16, 17]. В то же время почвы высокогорий, особенно сформированные в днищах речных долин, активно используются в земледелии и являются основой для производства продуктов питания для местного населения и кормов для домашних животных. В этой связи весьма важно оценить влияние длительного использования высокогорных почв в сельскохозяйственном производстве на их плодородие. Одним из таких регионов является Памир. Горы Памира занимают почти половину территории Таджикистана на площади 25 700 км2, из которых только 240 км2 относятся к пахотным землям, что составляет менее 1%. Практически вся пашня расположена в днищах речных долин в высотном поясе 1700—3500 мнад ур. м. и только незначительная часть находится на бортах долин,
* Исследование выполнено при финансовой поддержке программы PALM и МАГАТЭ.
преимущественно на террасах флювиогляциаль-ного и озерно-ледникового происхождения. В большинстве долин сельскохозяйственное производство началось не более 200 лет назад. Исключением является Ишкашимский р-н, расположенный на самом юге, где днище долины р. Пяндж было освоено уже 2100—2300 лет назад. Наиболее зависимым от климатических колебаний является высокогорный пояс, располагающийся на высотах свыше 2600 м, где в условиях засушливого короткого лета большая часть пашни является поливной, так как только при условии регулярного полива можно получать урожай сельскохозяйственных культур. В течение последних 40 лет в высокогорном поясе Памира изменения свойств почв на обрабатываемых землях практически не исследовались. Большая часть пастбищных земель располагается на крутых склонах горных хребтов, где преобладают маломощные щебнистые почвы, сильно деградирующие при перевыпасе скота.
Целью настоящего исследования является оценка современного состояния и темпов деградации за последние 50 лет обрабатываемых почв двух районов высокогорного Памира.
Таблица 1. Основные климатические характеристики Западного Памира [20, 21]
Названия метеостанций и постов Высота, м Средняя годовая температура воздуха Средняя t° периода со среднемесячными плюсовыми температурами Сумма t > 10 ° t > 5° Сумма t> 10° 10 - на 1° t > 5 ° средней температуры теплого периода Осадки за год, мм Средняя годовая влажность воздуха, % Средняя продолжительность безморозного периода, сутки
Хумраги 1737 12.1 16.5 4 140 4449 2 I 2 О 1 1—' 238 44 247
Рохарв (Ванч) 1751 9.9 14.4 3 562 3 862 247 268 232 53 207
Поймазор 2420 - - - - 610 - -
Рушан 1981 9.6 14.0 3458 3 763 147 269 262 46 203
Хорог 2075 7.7 13.5 3 377 3 665 2 I 2 |—' 1 О 257 48 206
Шарип-дара Чартым 2300 3157 - - - - 286 231 - -
Ишкашим 2524 6.9 11.3 2709 3 022 240 267 119 43 177
Джаушан-гоз 3410 -2.0 7.6 8 05 1 310 1 06 1 72 177 51 30
КЛИМАТ ПАМИРА КАК ЛИМИТИРУЮЩИЙ ФАКТОР ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Памир находится в восточной части зоны средиземноморского типа климата, простирающегося с запада на восток Евроазиатского континента. Климат формируется под влиянием западных теплых и влажных воздушных масс и холодных сухих северо-восточных Сибирских антициклонов. Значительное влияние на климат оказывает орография и высота местности, предопределяющие местную циркуляцию воздушных масс. Памир в целом относится к территории с аридным климатом. Аридизация климата и развитие континентального климата на Памире начались в среднем плейстоцене. На это указывают данные палинологических исследований [18] межледниковых озерных отложений. В нижней пачке этих отложений, относимых Васильевым [5] к средне-плейстоценовым, обнаружено значительное количество пыльцы древесных растений, при этом преобладает пыльца хвойных (Cedrus, Pinus, Picea). Но уже в верхней пачке отложений количество пыльцы древесных растений существенно уменьшается, при соответствующем увеличении доли травянистых растений. Начало аридизации климата в среднем плейстоцене обусловлено поднятием горных систем с юга (Гиндукуш, Каракорум), явившихся барьером для проникновения
Индийского муссона. За это время Памир поднялся на 2—2.5 км [24].
Климатические условия играют важнейшую роль, как в почвообразовании, так и в сельскохозяйственном использовании земель на конкретной территории. На Памире наблюдается широкий диапазон изменения количества атмосферных осадков, среднегодовой температуры воздуха и суммы эффективных температур [20, 21] (табл. 1). С увеличением высоты среднегодовая температура уменьшается от 12.1 до —2.0°С, а средняя температура теплого периода от 16.5 до 7.6°С. Это свидетельствует о возможности выращивания зерновых культур (в основном на зеленую массу) на высотах до 3400 м, где сумма активных температур >5°С составляет 1310°С. Но на этих высотах резко уменьшается продолжительность безморозного периода — до 30 дней. Особенностью Памира является то обстоятельство, что он со всех сторон окружен другими горными массивами, что препятствует проникновению влажных воздушных масс. Наиболее значительные осадки отмечаются на северо-западе Памира с постепенным сокращением по направлению к юго-востоку. Для ряда территорий Памира, обеспеченных данными длительных метеорологических наблюдений, видна прямая корреляция между высотой местности и суммарными годовыми осадками. К таким районам относятся северо-запад Пами-
ра, а также участок долины р. Пяндж между Хорогом и Калайкумом, где река течет строго с юга на север, а также для правобережных притоков р. Пяндж, текущих с востока на запад и впадающих в него на этом же участке. Максимум осадков отмечается в истоках этих долин, где они практически вдвое превышают количество осадков, выпадающих в низовьях притоков [21]. На остальной территории Памира количество атмосферных осадков меньше зависит от высоты местности и в основном обуславливается орографией. Так, примерно на одних и тех же высотах в Ишкашимском р-не, располагающемся на юге Памира, количество осадков в пять раз меньше чем в Поймазоре, расположенном на севере. В основном, среднегодовое количество осадков находится в пределах 231—262 мм. Осадки выпадают преимущественно в зимне-весенний период, что составляет 80% от годовой суммы. Обычно в Хороге в год выпадает один дождь со слоем осадков >20 мм, тогда как в Ишкашиме, на самом юге Гор-но-Бадахшанской автономной области (ГБАО), раз в год выпадает дождь со слоем 10 мм при максимальной интенсивности дождя <0.1 мм/мин [21]. Поэтому ни талый, ни ливневой смыв не наблюдаются по долинам рек Памира, где собственно и располагаются массивы пахотных земель. Согласно данным метеорологических наблюдений, в последние десятилетия на Западном Памире общее количество осадков возросло на 25% по сравнению с серединой XX в., но сократилось на 25—50% на Восточном Памире за тот же период времени [22].
Аридность климата определяет низкую относительную влажность воздуха — 43—53%. В разных частях Западного Памира наблюдается не однотипное изменение температуры воздуха с высотой. Средний градиент изменения среднегодовой температуры составляет 0.8°С на 100 м высоты с колебаниями от 0.4 до 1.0°С. Наименьший градиент наблюдается на отрезке Хорог—Ишкашим как по среднегодовой температуре, так и по суммам температур >0, >5, >10°С. Это указывает на более теплые климатические условия южной части Западного Памира. Однако и здесь орография играет значительную роль в изменении тренда температур. С севера на юг Западного Памира происходит сдвиг климатических поясов вверх. Средняя максимальная температура почвы на Западном Памире в июле находится в пределах 58°—63°С, а средняя минимальная — 11°—16°С. Ишкашим-ский район отличается интенсивным ветровым режимом.
Рельеф и климатические условия по существу определяют возможности ведения сельского хозяйства на Памире, особенно в высотном поясе 2600—3500 м над ур. м. Из-за сухости климата и продолжительных зим процессы почвообразования протекают достаточно медленно. Почвы Памира изучались многими исследователями [1, 12—
14, 28]. Почвы региона маломощные и слабогуму-сированные [11, 15].
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.