Ункционирование болотных ландшафтов дельты Р. Селенга

НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2010, №1

УДК 631.4:911.5/6

Функционирование болотных ландшафтов дельты р. Селенга

Д.П. Сымпилова, Е.Ю Шахматова

Изучены болотные ландшафты дельты р. Селенга, которые представлены следующими типами почв: торфяной низинной, торфяно-глеевой низинной, осушенной торфянисто-глеевой, аллювиальной пере-гнойно-глеевой примитивной и торфяной наносной. Растительность характеризуется березово-осоко-во-разнотравным, березово-манниково-разнотравным, лугово-разнотравным, осоково-вейниковым и вей-никовым сообществами.

Ключевые слова: болотные ландшафты, эколого-географические особенности, мелиоративная система, резко континентальный климат, почвообразующие породы, физико-химические свойства.

The Selenga river delta marshy landscapes are following types of marshy soils: peat-bog, peat-gley, drained peat-gley, alluvial humus-gley primitive and alluvial peat. Vegetation submitted of birch-sedge-grass, birch-grass and meadow-grass associations.

Key words: marshy landscapes, ecology-geographical features, meliorative system, sharply continental climate, soil formation rocks, physic-chemical properties.

Болотные ландшафты дельты р. Селенга сформировались в четвертичный период в результате сложного взаимодействия природных факторов и гидродинамических процессов. Главными эколо-го-географическими особенностями, формирующими болотные ландшафты дельты р. Селенга, являются: геологическое строение территории, связанное с тектоническими опусканиями, определяющими мощность и литологический состав дельтовых отложений; геоморфологические факторы, климатические условия (температурный режим, количество и режим атмосферных осадков, направление и сила ветров, пониженные температуры почв, обусловленные длительной сезонной мерзлотой); гидрографическое строение территории; сток и аккумуляция аллювиальных наносов; влияние почвенно-грунтовых вод; растительность, выполняющая роль своеобразного фильтра и являющаяся источником органического вещества [1, 2].

Образование Калтусного прогиба, согласно П.И. Петрович [3, 4], связано с тектоническими движениями. Обилие воды благодаря соседству р. Селенга с ее неустановившимся руслом и мощный поток грунтовых вод и речек с хребта Хамар-Дабан создали благоприятные условия для заболачивания. Мощность торфа на этом массиве неоднородная. Наиболее мощная торфяная залежь находится в средней части болот. Вокруг оз. Ни-киткино мощность торфа достигает 6-7 м, к вос-

СЫМПИЛОВА Дарима Паламовна - к.геогр.н., с.н.с. Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, 8(3012) 43-38-55; ШАХМАТОВА Екатерина Юрьевна - к.б.н., м.н.с. Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, 8(3012) 43-38-55.

току и западу его мощность постепенно убывает. В восточной части болота она варьирует от 2 до 4 м, а в западной - от 3 до 5 м [5].

В настоящее время вдоль подножия хр. Хамар-Дабан построен ловчий канал, предотвращающий затопление низких террас, а болотный массив в центральной и восточной частях осушен. Происходят активная гумификация и минерализация торфа и формирование дернины. Гидрологический режим массивов в результате мелиоративных работ значительно изменен, большие площади болот переведены в агро ландшафты. Осушение массива в целом сказывается на микроклимате окружающей его территории. Повышение степени засушливости этого региона является одной из причин увеличения опасности развития как водной, так и ветровой эрозии.

Климат территории резко континентальный [6]. Характеризуется большими амплитудами температуры воздуха в течение суток и года. Грунты промерзают на глубину 1,5-3,5 м. Осадки выпадают в виде моросящих дождей, переходящих в конце сезона в снег. Ветры в течение года преобладают западного и северо-западного направлений. Среднемноголетние климатические показатели свидетельствуют о том, что континенталь-ность климата исследованной территории смягчается влиянием Байкала. Среднегодовая температура дельтового района -10С, безморозный период 113 дней, среднегодовая сумма осадков 412 мм, сумма осадков в апреле - июне 103 мм. Относительная мягкость климата благоприятно сказывается на продуктивности фитоценозов и процессах гумусобразования и гумусонакопления.

По положению в рельефе и с учетом генезиса болота дельты р. Селенга почти целиком относят-

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ БОЛОТНЫ1Х ЛАНДШАФТОВ ДЕЛЬТЫ Р. СЕЛЕНГА

ся к низинному типу, лишь у юго-западного края вдоль оз. Байкал присутствуют болота переходного ряда. Верховые болота встречаются единичными пятнами на возвышенной территории дельты.

Исследуемая территория представляет собой эродированную долину, расположенную в лесостепной зоне Восточно-Сибирской мерзлотно-та-ежной области. Здесь развиваются в разной степени заболоченные органогенные почвы с мощностью торфа от нескольких сантиметров до 7 м. На повышенных участках «гривах» формируются серые лесные почвы. Почвообразующими породами служат аллювиально-пролювиальные и озер-но-аллювиальные отложения.

Торфяные почвы формируются в условиях устойчиво-избыточного увлажнения и достаточно частого затопления паводковыми водами в заболоченной части поймы и в других пониженных элементах рельефа. Почвы мерзлотные или дли-тельно-сезонномерзлотные, очень медленно оттаивают. Содержание влаги в них высокое (явно избыточное). Избыточная влага подпирается мерзлотой почти до конца лета. В связи с такими жесткими условиями микробиологическая активность болотных почв слабая. Следствием этого являются хорошо выраженный перегнойно-торфянистый горизонт и значительная оглееность профиля. Мощность торфяных залежей неоднородная. Основные торфообразователи на этом массиве - осока, гипновый и сфагновый мхи, подстилающий грунт - суглинок или супесь.

Торфяные почвы низких островов дельты формируются под гидрофитными растительными сообществами, представленными тростником и вей-ником, в условиях длительного затопления и влияния почвенно-грунтовых вод. Характерной чертой этих почв являются тяжелый гранулометрический состав, наличие задернованного гумусового горизонта, иногда слабооторфованного со значительным содержанием гумуса и глеевого горизонта в нижней части профиля.

Согласно [7], в дельте р. Селенга выделены следующие разновидности торфяных почв: торфяная низинная (оз. Бакланье), торфяно-глеевая низинная (урочище Черемуховая грива), осушенная тор-фянисто-глеевая (с. Закалтус), аллювиальная ило-вато-глеевая примитивная (о. Гнилой), торфяная наносная (мыс Средний).

В качестве объектов исследования выбран торф с пяти ключевых участков, занимающих определенную ландшафтную позицию.

Первый ключевой участок заложен в 500 м на северо-западе от оз. Бакланье. Растительность представлена березово-осоково-разнотравным сообществом. Проективное покрытие - 70%. В древесном ярусе - Betula nana L. subsp.; в травяном -Carex diandra Schrank, Parnassiapalustris L. s. str.,

Comarum palustre L., Equisetuum palustre L., Spiranthes amoena (Bieb.) Sprengel, Rumex aquaticus s. str. Почва - торфяник низинный.

Второй ключевой участок заложен в окрестностях с. Посольское, в 2 км на юго-восток. Урочище - Черемуховая грива. Растительность - бере-зово-манниково-разнотравное сообщество. Проективное покрытие - 9G%. В древесном ярусе -Betulapendula Roth, Pinus sylvestris L., Larix sibirica Ledeb. ; в кустарниковом - Spiraea salicifolia L. ; в травяном - Glyceria spiculosa (Fr. Scmidt) Roshev., Carex diandra Schrank, Rumex aquaticus s. str., Vicia cracca L., Achillea asiatica Serg., Rhinanthus serotinus (Schoenheit) Orborny, Geranium pratense L. s. str., Epilobium palustre L., Equisetuum palustre L. Почва - торфяно-глеевая низинная.

Третий ключевой участок заложен на мелиоративной системе в окрестностях с. Закалтус, в 5 км на северо-запад, который представлен лугово-раз-нотравным сообществом. Почва - осушенная тор-фянисто-глеевая низинная.

Четвертый ключевой участок заложен на мысе Средний рядом с протокой Среднеустье (западный сектор авандельты) под осоково-вейниковым сообществом. Проективное покрытие - 7G%. Почва

- торфяная наносная.

Пятый ключевой участок заложен в прибрежной части о. Гнилой под вейниковым сообществом с небольшим участием разнотравья. Проективное покрытие - 9G%. Почва - аллювиальная перегной-но-глеевая примитивная.

Результаты химического анализа почвенного разреза торфяника низинного (слой G-2G) показывают в торфяном горизонте кислую реакцию среды (4,95), очень низкое содержание обменных оснований, а также низкую обеспеченность питательными элементами (P2O5 - G,16 мг/100 г и K2O

- G,36 мг/100 г). Содержание гумуса и азота характеризуется напротив значительными показателями (Собщ - 36%; N^ - 2,65%). Гидролитическая кислотность - 34,7 мг•экв/100 г торфа. Зольность торфа составляет 7,42%; влажность - 87,4%; степень разложения - 15-45% [8].

В торфяно-глеевой низинной почве органогенный горизонт (Т) характеризуется кислой реакцией среды (pH-5,4), глеевый горизонт (BG) - нейтральной реакцией среды (pH-6,9). Содержание общего углерода в горизонте Т - 31,7%, в глеевом

- очень низкое содержание гумуса (1,66%) и азота (G,G7%). Степень разложения органического вещества - 4G-5G%; зольность - 11,84%; гидролитическая кислотность торфа - 29,6 мг•экв/100 г торфа.

На осушенной торфянисто-глеевой почве мелиоративной системы степень разложения органического вещества составляет 25-40%; зольность торфа - 12,53%; pH^ н- 5,0; гидролитическая кис-

СЫМПИЛОВА, ШАХМАТОВА

лотность - 32,8 мгэкв/100 г торфа; содержание общего углерода - 33,5%.

Торфяная наносная почва характеризуется кислой реакцией среды (рНво н - 5,9); содержание гумуса и азота высокое (6,9% и 0,6%). В содержании обменных катионов преобладает Са2+ мгэкв/ 100 г почвы; содержание питательных элементов Р202 и К20 составляет соответственно 0,5 и 12,1 мг/100 г почвы [9].

Аллювиальная перегнойно-глеевая примитивная почва характеризуется нейтральной реакцией среды (рНводн - 7,0), содержание гумуса высокое в верхнем и погребенном органо-аккумулятивных горизонтах и составляет 6,6-9,8%; распределение азота по профилю почвы аналогично распределению общего гумуса (0,5% в верхнем горизонте); обменные катионы характеризуются высокими показателями; содержание Са2+ составляет 50 мгэкв/100 г почвы, Mg - 18 мгэкв/100 г почвы. Значения подвижных Р202 и К20 составляют соответственно 3,2 и 24,1 мг/100 г почвы.

Изучено распределение кальция в торфяниках по глубине торфяной залежи. Известно [10], что кальцию принадлежит особая роль в генезисе торфяных болот. Количество поступающего в торфяник Са определяет тип водно-минерального питания, видовой состав болотной растительности, динамику процессов накопления биомассы и дальнейшее превращение ее в определенные типы торфа, особенности торфонакопления.

Из полученных данных видно, что содержание кальция в низинных торфах изменяется в широких пределах от 1,02 до 3,64% и зависит от степени разложения торфа. Наиболее низкое содержание кальция наблюдается в торфах меньшей степени разложения (20-35%). Они составляют основной объем залежи в восточной части болота с мощностью от 2 до 4 м, среднее содержание Са в залежах этой территории - 1,02-125% от абсолютно сухого торфа.

Наиболее крупные торфяные массивы располагаются в средней части Посольских болот. На берегу р. Исток мощность торфа достигает 6 м, а к юго-востоку от оз. Никиткино - 7 м. Степень разложения в зоне средней части болота превышает 40-45%, содержание кальция увеличивается вниз по профилю торфяника от 1,72 до 3,64%. Залежи средней мощности от 3 до 5 м расположены в западной части болота. Степень разложения торфа на этом участке не превышает 40%, а содержание

кальция по глубине залежи варьирует от 1,85 до 2,92%.

Интенсивному торфонакоплению способствует водно-минеральный режим, особенности климатических условий Прибайкалья, состав подстилающих пород и рельеф Усть-Селенгинской впадины. Сочетание этих условий накладывает свой отпечаток на болотообразовательный процесс и состав торфяных залежей. Отличительной особенностью строения низинных торфяников этого района является участие гипновых и осоковых мхов. Вероятно, различия в содержании кальция однотипных групп низинных торфов связаны с региональными особенностями торфонакопления, континентальным климатом, процессами эрозии и выветривания подстилающих пород.

По степени разложения органического вещества торфяники относятся к залежам преимущественно со слаборазложившимся торфом. Содержание кальция изменяется в широких пределах (1,02— 3,64%), зависит от степени разложения торфа и определяет видовой состав болотной растительности и особенности торфообразования.

Литература

1. Атлас «Байкал». - М.: ГУГ, 1993. - 160 с.

2. Экология растительности дельты реки Селенги / И.Н. Бейдеман, Н.Е. Вотякова, М.М. Выхристюк и др.

- Новосибирск: Наука, 1981. - 272 с.

3. Петрович П.И. Низинные торфяные почвы Бурятии. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд-во, 1974. - 139 с.

4. Петрович П.И. Торфяные почвы дельты р. Селенги и их сельскохозяйственное использование. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд-во, 1965. - 96 с.

5. Кузьмин В.А. Почвы центральной зоны Байкальской природной территории. - Новосибирск: Наука, 2002. - 166 с.

6. Жуков В.М. Климат Бурятской АССР. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд-во, 1960. - 188 с.

7. Классификация и диагностика почв СССР. - М.: Колос, 1977. - 224 с.

8. Сымпилова Д.П., Сосорова С.Б., Кожевникова Н.М. и др. Ландшафтная дифференциация района дельты р. Селенги // Вестник КазНУ. Сер. географическая.

- 2004. - № 2(19). - С. 210-214.

9. Шахматова Е.Ю. Процессы и продукты почвообразования в гидроморфных пойменных почвах дельты р. Селенги: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2004. - 22 с.

10. Инишева П.И., Архипов В.С., Маслов С.Г., Ми-хантьева Л.С. Торфяные ресурсы Томской области и их исследование. - Новосибирск, 1995. - 88 с.