ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2014, № 3, с. 259-272
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.48
ВЛИЯНИЕ РОЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАЛОГО СУСЛИКА НА ПОЧВЫ ПЕРВОЙ ТЕРРАСЫ СОРА ХАКИ БОТКУЛЬСКО-ХАКСКОЙ ДЕПРЕССИИ*
© 2014 г. Н. П. Шабанова1, М. П. Лебедева (Верба)2, А. В. Быков1
Институт лесоведения РАН, 143030, Московская обл., Одинцовский р-н, с. Успенское, ул. Советская, 21 2Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7
е-mail: shabanova_nata@mail.ru; m_verba@mail.ru Поступила в редакцию 18.04.2013 г.
Изучено влияние роющей деятельности малого суслика (Spermophiluspygmaeus Pall.) на формирование микрорельефа и почв при близком залегании сильноминерализованных грунтовых вод на территориях с периодом континентального развития в 10.5—12.7 тыс. лет. Дана количественная оценка доли участия элементов микрорельефа, связанная с роющей деятельностью. Установлено, что на относительно молодых территориях образование микроповышений-сусликовин начинается еще при высоком расположении грунтовых вод, однако вследствие бедности растительного покрова и близкого залегания грунтовых вод плотность их распределения невелика и составляет 3%. В дальнейшем при понижении базиса эрозии и увеличении возраста территории возрастает степень зоогенного воздействия. На первой террасе сора Хаки появление малочисленных микроповышений-суслико-вин приводит к формированию первичной неоднородности почвенно-растительного покрова. Почвенный покров состоит из солонцов светлых солончаковых квазиглееватых под лебедово-сан-тонийскополынной растительностью (Gypsic Salic Solonetz (Albic, Ruptic, Oxiaquic, Siltic)) и зоотур-бированных солонцов под сантонийскополынно-лерхополынной ассоциацией (Endosalic Hypogyp-sic Gypsisol (Sodic, Siltic, Novic)). Проведен сравнительный анализ морфологии профиля и некоторых химических свойств целинных и зоогеннонарушенных почв сусликовин. Почвы сусликовин характеризуются сильной перерытостью и практически полным разрушением структуры горизонтов. В них происходит достоверное увеличение общего запаса солей по сравнению с целинными почвами, в основном за счет накопления гипса. Однако содержание токсичных солей в профиле остается довольно высоким, что обусловлено их интенсивным подтягиванием из сильноминерализованных грунтовых вод. На первой террасе процесс зоогенной мелиорации на сусликовинах ограничен и не проникает на большую глубину.
Ключевые слова: роющая деятельность, микрорельеф, засоленность, генезис, эволюция, солонцы.
Б01: 10.7868/80032180X14030095
ВВЕДЕНИЕ
Между почвой и населяющими ее сообществами живых организмов существует теснейшая взаимозависимость. Деятельность животных является важным и во многом необходимым условием формирования современных почв. Наиболее важное значение для преобразования почвенного покрова имеет именно роющая деятельность животных, которая распространена почти повсеместно. Максимально ее разнообразие, как известно [1, 21, 28, 29], в степях и пустынях, где рытье нор служит для большинства животных единственным способом укрытия от врагов и неблагоприятных климатических воздействий.
В глинистой полупустыне Волго-Уральского междуречья роющая деятельность малого суслика
* Работа частично была выполнена при финансововой поддержке РФФИ (проект № 04-12-00990).
(Spermophilus pygmaeys Pall.) является одним из основных факторов, обуславливающим формирование специфического микрорельефа и комплексности почвенно-растительного покрова. Формирование биогеоценозов этой территории изначально происходило при непосредственном участии зоогенного фактора. Известно, что малый суслик начинал заселять территории Прикаспийской низменности практически сразу после ее освобождения от вод моря [10]. Деятельность именно этого вида наложила специфический отпечаток на весь облик и структуру экосистем региона [2, 5, 6].
В связи с этим изучение роющей деятельности малого суслика и степени его воздействия на биогеоценозы территорий, достаточно недавно освободившихся от морских вод (10.5—12.7 тыс. лет назад), представляется нам актуальным, так как помогает выяснению общих причин происхожде-
ния характерного мозаичного облика почвенного и растительного покровов современных сухих степей и полупустынь.
Ранее нами рассматривались особенности формирования микрорельефа и комплексного почвенного покрова на второй террасе сора Хаки [27]. В данной статье мы рассмотрели более ранний этап этого процесса, протекающего на первой террасе сора Хаки, которая по сравнению со второй террасой характеризуется относительно более коротким периодом континентального развития, соответственно, менее длительным зоо-генным воздействием при близком залегании грунтовых вод.
Террасы сора Хаки слабо исследованы. Для этих относительно молодых территорий отсутствуют необходимые характеристики почвенного и растительного покровов, количественные характеристики степени развития микрорельефа, не оценены масштабы средообразующей деятельности малого суслика. В литературе встречаются единичные данные по свойствам почв, почвооб-разующих пород и грунтовых вод [2, 3, 7, 8, 16, 20].
Целью данной работы было выявление роли роющей деятельности малого суслика в формировании особенностей микрорельефа и почв на территориях с непродолжительным (10.5—12.7 тыс. лет) периодом континентального развития в условиях близкого залегания сильноминерализованных грунтовых вод.
В задачи исследований входило: 1 — составление карты микрорельефа (на типичный участок первой террасы сора Хаки); 2 — оценка доли участия элементов микрорельефа, связанных с роющей деятельностью животных, 3 — характеристика особенностей морфологического строения целинных и зоогеннонарушенных почв, 4 — изучение химических свойств основных типов почв первой террасы сора Хаки.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Сор Хаки находится на Прикаспийской низменности в пределах Боткульско-Хакской депрессии и представляет собой заключительный этап отмирания озера в условиях пустынного климата [20]. На поздних стадиях отступания Хвалынского моря депрессия представляла собой залив, оторвавшийся от моря и существующий как солевой усыхающий реликтовый водоем. Дольше всего этот водоем сохранялся в пределах сора Хаки. Снижение уровня Позднехвалынского моря происходило неравномерно и сопровождалось остановками и вторичными трансгрессиями. Выделяется три стадии вторичных трансгрессий и задержек уровня моря: на абсолютной высоте 0 м (около 16300 ± 2100 лет), на высоте —5...—6 м (около 14600 ± 2100 лет) и на высоте —10.—12 м
(около 12720 ± 400 лет) [26]. Таким образом участки, ограниченные на местности высотами —10, —5 и 0 м ниже уровня моря, представляют собой разновозрастные территории с последовательно нарастающей длительностью периода континентального развития. В сравнении с другими литолого-геоморфологическими районами северной части Прикаспийской низменности Боткульско-Хак-ская депрессия является наиболее молодой территорией.
Депрессия представляет собой суглинистую, к югу опесчанивающуюся, пониженную поверхность. Для нее характерен жаркий и сухой климат с теплым летом и умеренно холодной зимой. Среднегодовое количество осадков (175—160 мм) во много раз меньше величины испаряемости, достигающей 1000 мм [13].
Грунтовые воды депрессии являются наиболее минерализованными в пределах Северного При-каспия. От окраины к центру депрессии уменьшается глубина их залегания, увеличивается степень их засоленности и доля хлоридов среди анионов. Минерализация грунтовых вод может достигать 30—60 г/л [3].
Первая терраса депрессии Хаки сложена аллю-виально-слоистыми наносами.
Террасы сора Хаки находятся в переходной полосе между светло-каштановыми и бурыми полупустынными почвами. Обширные пространства здесь заняты в основном луговыми солонцами с небольшой долей светло-каштановых почв (по [16]). По данным Андрющенко с соавт. [3], почвенный покров террас сора Хаки представлен лу-гово-полупустынными солончаковыми солонцами с луговыми осолоделыми почвами в лиманах.
Изучение строения микрорельефа и почв луго-во-полупустынного комплекса проводилось на типичном участке первой террасы сора Хаки в 2006—2009 гг. Ключевой участок располагался на северо-восточной оконечности сора, в 1 км от уреза (48°45'09'' с.ш., 47°20'20'' в.д.). Первая терраса выражена не повсеместно и местами занимает лишь узкую полосу вдоль северо-восточного берега сора [27]. С востока к ней примыкает массив Урдинских песков. Абсолютная высота первой террасы--10 м.
Для характеристики участка заложена опытная площадь размером 100 х 100 м, на которой проведена нивелирная съемка микрорельефа. Площадная съемка выполнена по сетке с шагом в 2 м c дополнительными точками на вершинах бугорков, на самых низких позициях и на хорошо заметных перегибах. Картографическое изображение микрорельефа было получено с помощью пакета программ Surfer, при интерполяции использован метод ближайших точек.
Для изучения влияния роющей деятельности малого суслика на почвы заложены три пары раз-
ВЛИЯНИЕ РОЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАЛОГО СУСЛИКА НА ПОЧВЫ
261
резов: на ровных ненарушенных зоогеннои деятельностью участках и на сусликовинах. Возле разрезов бурили скважины до грунтовых вод. Влажность почвогрунтов, отобранных при бурении через 10 см до грунтовых вод, определяли термовесовым методом [25]. Почвенные анализы проводили в образцах, взятых из генетических горизонтов, и в образцах, отобранных из буровых скважин послоино через 10 см от поверхности до грунтовых вод. В послойных образцах определяли состав водных вытяжек, в образцах генетических горизонтов — величину рН (1 : 2.5), содержание карбонатов, гипса, обменных катионов и гумуса. Также анализировали грунтовые воды, в которых определяли общую минерализацию и состав солей. Определения содержания гипса, карбонатов и обменных катионов проведены в инструментально-аналитической лаборатории Почвенного института им. В.В. Докучаева.
Анализ водной вытяжки выполняли общепринятыми методами [11], но концентрацию иона
SOf определяли по методике Комаровского [12]. Содержание Na+ в водной вытяжке рассчитывали по разности между суммой анионов и суммой (
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.