Особенности почвообразования в гидроморфных пойменных ландшафтах дельты реки Селенги

2. Биология

УДК 631.4:911.5/6

Особенности почвообразования в гидроморфных пойменных ландшафтах дельты реки Селенги

Е.Ю. Шахматова, Д.П. Сымпилова, В.И. Дугаров

Проведены исследования гидроморфных пойменных почв на ключевых участках в дельте р. Селенги в окрестностях с. Степной Дворец. Отражены жолого-географические условия формирования почв. Изучены растительные сообщества, приведены морфогенетические и химические особенности исследуемых почв и показаны их связи с гидроморфизмом.

Hydromorphic alluvial soils on key fields of the Selenga river delta in vicinities of the Stepnoi Dvorets were investigated. The ecology-geographical conditions of their formation are reflected. Vegetation associations, morphogenetic and chemical features of researched soils are investigated and their connections with hydromorphistn

are shown.

Селенгинская дельта расположена на юго-восточном побережье оз. Байкал и но своей конфигурации и динамическим процессам имеет много общего с дельтами других рек. Все процессы, протекающие при формировании дельты, как бы закладываются в ее "память" в виде сложной своеобразной структуры элементов рельефа, пестроты состава и мощности отложений, которые в последующем определяют направление и интенсивность рахчичных процессов и проявляются в разнообразии режимов фунтовых вод и формировании почвенного покрова.

Формированию гидроморфных пойменных почв в дельте р. Селенги способствуют: 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), влияние приливов и отливов; гидрографическое строение территории; сток и аккумуляция аллювиальных наносов; влияние почвенно-грунтовых вод (ПГВ); растительность, выполняющая роль своеобразного фильтра и являющаяся источником органического вещества |1, 2].

Знания в области эколого-генетической характеристики гидроморфных пойменных почв

ШАХМАТОВА Екатерина Юрьевна, м.н.с. к.б.н. ИОЭБ СО РАН: СЫМПИЛОВА Дарима Паламовна. с.н е. к.г.н. ИОЭБ СО РАН: ДУГАРОВ Василий Иванович, д.с.-х.н., г.н.с. ИОЭБ СО РАН, г. Улан-Удэ, Бурятия.

дельты р. Селенги недостаточны. В связи с этим изучение особенностей почвообразования в гидроморфных пойменных ландшафтах дельты р. Селенги является актуальным, так как почвенный покров этой территории выполняет важную роль в сохранении устойчивости бассейна оз. Байкал.

Объекты и методы. Полевые исследования проводились в низкой притеррасной пойме дельты р. Селенги, в окрестностях с. Степной Дворец на 3 ключевых участках.

Ключевой участок 1-01 расположен в 1 км на С-3 от с. Степной Дворец в понижении поймы. Растительность - хчаково-осоково-пушициевая. Проективное покрытие - 100%. В травянистом покрове доминантами являются Сагех pamirica subsp. Dichroa (Freyn) Egor., Eriophonim komarovii V. Vassil. Почва - аллювиальная перегнойно-гле-евая.

Ключевой участок 2-01 находится в припро-точной дренируемой области поймы, в 1,5 м от протоки III порядка. Растительность - разнотравно-твердовато-осоково-клеверная с участием злаков. Проективное покрытие - 80%. Доминанты - Сагех duriuscula C.A. Meyer., Eleocharis palustris (1.) Roem et Schultz, Poa pratensis L., Trifolium repens L., T. pratense L. Schultz. Почва - аллювиальная слоистая.

Ключевой участок 3-01 заложен в повышении поймы в 1,5 км на С-3 от с. Степной Дворец. Растительность - разнотравно-хвощево-осоковая. Проективное покрытие - 100%. Доминанты - Роа pratensis L., Epilobium palustre L., Equisetum arvese Ehrh., Rumex confertus Willd. Почва - аллювиальная темногумусовая.

Сравнительно-географическими и ландшафтными исследованиями выявлены основные типы почв на рассматриваемой территории, установлены закономерности их пространственной организации [3]. Классификацию и морфогенетическую диагностику аллювиальных пойменных почв проводили согласно "Классификации почв России” |4]. Физико-химические свойства почв определялись общепринятыми методами [5 - 7].

Аллювиальные иерегнойно-глеевые почвы развиваются в понижениях поймы под хтаково-осоково-пушициевыми сообществами. С поверхности они задернованы и закочкарсны осоками. Глубже располагаются заиленные суглинки или супеси с различным и оттенками сизой окраски. Роль аллювиальных процессов в почвообразовании здесь резко снижена, и формирование почв идет за счет увлажнения талыми водами, стекающими с вышележащих участков, близкого залегания грунтовых и длительного застоя паводковых вод. Почвенно-фунтовые воды в профиле вскрываются в пределах первого полуметра или метра и не проникают лаже в межень глубже 100 см. Поэтому почвы заболочены и характеризуются повышенным гидроморфизмом, слабой оторфованностью и сильным оглеением минеральной части профиля, слабым протеканием процессов Ре-Мп-конкрециеобразования. Обобщенная структура профиля почв имеет следующий вид: Н-С~~.

Приводим морфологическое описание профиля опорного разреза ключевого участка 1-01:

Нса 0-10 см Серовато-темно-бурый. сырой, перегнойный, средне/легко-суглинистый по гранулометрическому составу, мелкокомковатый, плотный, с обилием корней, средне- и сла-боразложившихся органических остатков. От 10% НС1 вскипает. Переход постепенный, граница волнистая

Нса /ВО 10-21 см Сизовато-тсмно-серый с буроватостью (из-за обилия полураможившсйся органики), сырой, суглинок, структура комковатая, плотный, пронизан корнями. От 10% НС1 вскипает. Переход постепенный, граница ровная

ВО 21-60 см Сизовато-темно-серый с бледно-охристыми и охристыми пятнами, сырой, легкий/средний заиленный суглинок, с многочисленными корнями, с раковистым изломом (на изломе блестит слюда), от 10% НС1 не вскипает. Переход постепенный, граница ровная

Оох. 60-80 см Неоднородно окрашенный (сизовато-темносерые участки чередуются с охристо-серыми). мокрый заиленный, супесчаный, бесструктурный, мягкий с раковистым изломом и наличием слюды. Не вскипает. Переход постепенный, граница ровная

в 80- 100 см Темно-серый с голубоватым оттенком, мокрый, легкосуглинистый/супесчаный по гранулометрическому составу, бесструктурный, мягкий с включениями корней и раковистым изломом. От 10% НС1 не вскипает. С глубины 80 см - горизонт грунтовых вод

Реакция среды - слабощелочная в верхних окарбоначенных горизонтах профиля (pH - 8.0) и кислая в нижних, постоянно увлажненных горизонтах (pH - 5,3). Максимальные показатели гидролитической кислотности (5-8 мг-экв/100 г почвы) зафиксированы в верхних горизонтах. Также для этих почв характерно наличие обменной кислотности, обусловленной, главным образом, ионами Н*. Значение емкости катионного обмена (ЕКО) высокое и составляет 30 мг-экв/100 г почвы в верхнем горизонте. Содержание гумуса и азота высокое в гумусо-аккумулятивном горизонте (соответственно 5,7 и 0,38%) и уменьшается с глубиной.

Аллювиальные слоистые почвы формируются на песчано-супесчаном аллювии на более дренированных участках, вдоль многочисленных протоков под мелкохтаково-разнотравными и разнотравно-осоковыми лугами. Имеют неустойчивый по годам режим затопления. Профиль почв большую часть вегетационного периода значительно увлажнен в нижней части по фаницам смены слоев разного фануломефического состава. Сфоение профиля почв определяется характером и режимом отложения минерального материала. Гумусовый горизонт сменяется слоистой толщей либо системой нофебенных прослоев органогенного материала. Признаки оглеения распределены но профилю неравномерно. Сфукту-ра профиля почв следующая: \V-C~~.

Морфологическое описание профиля опорного разреза ключевого участка 2-01:

\Vc-a 0-25 см Буровато-серый, атажный. комковатый, плотный от обилия корней (больше в верхнем слое) горизонт, который дифференцируется на дерновый слой (0-8 см) и слой облегченной супеси (8-25). От 10% НС1 вскипает. Переход постепенный, граница ровная

С- 25-33 см Желтоватый (в средней части серый прослой 5-7 мм. наблюдаются клиновидные, вытянутые сверху вниз затеки сизовато-светло-серого цвета), влажный, заиленный песок с единичными включениями корней. От 10% НС1 вскипает. Переход резкий, граница с косой слоистостью

С~ 33-36 см Буровато-желтовато-серый, влажный супес- ! чаный заиленный прослой, комковатый, плотный с включениями корней. От 10% НС1 вскипает. В пределах горизонта имеется песчаный прослой. Переход резкий, граница ровная

С- 36-43 см Слоистый, влажный (в центральной части сизовато-серый прослой 40-41 см. вокруг ярко-охристые прослои 1-2 см. Сверху палевый легкий суглинок, плотный, структура комковатая, блестит слюда. В охристой части - песчаный, в серой - легкий суглинок) Вскипает от 10% НС1. Переход резкий

С- 43-46 см Погребенный, буровато-серый, влажный прослой аналогичный 33 - 36 см

Сох.- 46-52 см Охристый (в верхней части более охристый, в нижней - менее) слой. Сверху светлые зубчатые затеки

С' 52-56 см Два черных погребенных прослоя 52-53 см и 55-56 см, между ними переходный прослой. От 10% HCI не вскипает. Переход резкий, граница ровная

С~ 56-65 см Розовато-желтовато-серый, сырой средне-зернистый песчаный слой, бесструктурный, рыхлый, с редкими включениями черных пятен, в нижней части Мп-примазки. От 10% НС1 не вскипает. Переход резкий. Гранина ровная

С- 65-76 см Неоднородно окрашенный, охристый с желтыми и палевыми разводами, мокрый, заиленный песчаный слой, бесструктурный, плотноватый. Включения темных пятен Мп или органических остатков окаймлены ярко-охристым ореолом толщиной ~ 1 мм. В верхней части охрисгости меньше, новообразований больше. От 10% НО не вскипает. Переход резкий, граница с косой слоистостью

С~ 76-77 см Погребенный, гумусовый черного цвета с красными прослойками толщиной 1-2 мм, мокрый, заиленный легкий суглинок, слоисто -1L1 итчато- комковаты й/тонко-слоистый. плотный. От 10% НС1 не вскипает. Переход резкий, фа ни на слабокосая

С- 77-80 см Грязно-бурый с охрисго-оливковыми разводами. мокрый заиленный песчаный прослой, бесструктурный, уплотненный. От 10% НС1 не вскипает. Переход резкий, граница слабокосая

С~ 80-82 см Погребенный, мокрый «умусовый черный прослой, аналогичный вышележащему 76-77 см

G 82- 110 см Погребенный, серовато-зеленовато-сизый, мокрый заиленный песок, бесструктурный, мягкий, с раковистым изломом, коричневыми тонкими прожилками по ходам корней. Не вскипает. С глубины 80 см - наличие фунтовой воды

Для почвы характерна слабощелочная реакция среды в поверхностных окарбоначенных горизонтах профиля (pH - 8,0) и уменьшение ее величины в нижних (pH - 6,4). В насыщенных влагой горизонтах слоистой почвы отмечается наличие гидролитической и обменной кислотности (соответственно 4,3 и 0,08 мг-экв/100 г почвы). Содержание ЕК.0 низкое и составляет 10 мг-экв/100 г почвы. Для почвы характерны низкие значения гумуса и азота (1,6 и 0,11%) в дерновом горизонте, по сравнению с перегнойно-глеевой почвой, и их полимодальное распределение по профилю.

Аллювиальные темногумусовые почвы формируются на повышенных, кратковременно затопляемых участках поймы под луговыми ассоциациями. Диагностируются по наличию более оструктуреиного темногумусового горизонта, слабо выраженной или невыраженной слоистости почвообразующего материала, особенно в верхней части профиля. В верхних горизонтах

НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, №2, 2008. ИЮНЬ

профиля может обнаруживаться вскипание. Почвы характеризуются высокой водопроницаемостью, относительно хорошей аэрацией, преобладанием нисходящих токов влаги, наличием ПГВ на глубине 1,0-1,5 м. Признаки глееватости наблюдаются в нижней и средней частях профиля. Морфологическая структура профиля почв выглядит следующим образом: Аи-С(са)—.

Морфологическое описание профиля опорного разреза ключевого участка 3-01:

ли 0-18 см Буровато-черно-серый, влажный, легкосуглинистый, комковато-порошистый, уплотненный корнями. В верхних 7 см - обилие полуразложившихся корней. Вскипает от 10% HCl. Переход постепенный, граница неясная

ли/ Сса 18-32 см Неоднородно окрашенный (чередуются неравномерные прослои буровато-черно-серые с охристо-сизовато-серыми), влажный горизонт. Темные участки - легкий суглинок, комковатый; светлые - супесь/песок, непрочнокомковатый. Включений и корней меньше. Вскипает от 10% НО. Переход постепенный, фаница ровная

С1 32-59 см Неоднородно окрашенный (чередуются серовато-сизые и охристо-бурые прослои), влажный, песок, на срезе блестит слюда. В прослоях плотной заиленной супеси структура комковатая, в песчаных участках -непрочнокомковатая. Переход резкий, фаница ровная

С2 59-80 см Желтый с охристыми и сизо-серыми пятнами, влажный, среднезернистый песок, рыхлый. Имеются редкие включения корней, много слюды. Переход резкий, граница ровная

СЗ 80-100 см Серовато-сизый со светло-охристыми пятнами, сырой, заиленный тонкозернистый песок/супесь, бесструктурный, мягкий, с раковистым изломом. Много слюды, включений нет

Темногумусовая почва характеризуется нейтрально-слабощелочной реакцией среды (pH -7,4-8,1). Содержание ЕКО составляет 18 мг-экв/100 г почвы. Значения гумуса и азота высокие в органогенном горизонте (4,7 и 0.24%) и уменьшаются вниз по профилю.

Проведенные исследования на трех ключевых участках притеррасной поймы показали, что основными морфогенетическими особенностями аллювиальной перегнойно-глеевой почвы являются наличие хорошо выраженной перегнойной оторфованной дернины с накоплением большого количества органического вещества, средний и легкосуглинистый гранулометрический состав в верхних горизонтах, сильное оглеение и заилен-ность профиля, близкое залегание мерзлоты и ПГВ.

Аллювиальная слоистая почва характеризуется небольшой мощностью, слабой генетической

79

дифференциацией и сильной слоистостью профиля, наличием серии погребенных гумусо-акку-мулятивных горизонтов, оглеением нижней части профиля, сильно выраженным накоплением Мп-Ре-новообразований, облегченным гранулометрическим составом.

Аллювиальная темногумусовая почва характеризуется хорошо выраженной задернованностью верхнего оструктурснного тсмногумусового горизонта, накоплением илистых частиц, оптимальным увлажнением и, как следствие, отсутствием горизонта оглеения, наличием охристых, сизых и буроватых пятен и примазок в средней и нижней частях профиля, облегчением гранулометрического состава вниз по профилю.

Гидроморфные условия почвообразования накладывают отпечаток на химические свойства почв. Поэтому почвы имеют слабокислые и кислые значения pH в нижних горизонтах профилей.

Заключение

Таким образом, геоморфологическое строение, климатические условия, наличие мерзлоты, влияние почвенно-грунтовых вод на небольших глубинах, разнообразие растительного покрова определяют особенности формирования гидро-морфных пойменных почв в дельте р. Селенги. В морфологическом отношении разнообразие почв исследуемого участка притеррасной поймы связано с их неоднородностью по глубине профиля, по мощности и количеству генетических гори-

зонтов, окраске, оглеению и другим признакам. Многообразие же морфологических свойств, в свою очередь, можно объяснить многими факторами: возрастом почвы, удаленностью от русла реки, уровнем залегания грунтовых вод и степенью гидроморфности, а также характером подстилающего аллювия и н&чичием мерзлоты.

Общими чертами строения, вещественного состава и свойств изученных ночв являются: слоистость почвенного профиля, наличие в их составе не только автохтонного, но и аллохгонного органического вещества, большое количество гидроморфных новообразований различного химического состава.

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. Принципы организации и методы стационарного изучения почв. - М.: Наука, 1976. - 416 с.

4. Классификация почв России. - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 1997. - 236 с.

5. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука. 1975. - 656 с.

6. Лринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во МГУ. 1961. - 488 с.

7. Практикум по агрохимии / под ред. Б.Я. Ягодина. - М.: Агропромиздат. 1987. - 512 с.

3. Химия

УДК 543+519.22/25

Химико-аналитическое исследование реакции Белоусова - Жаботинского в условиях закрытой системы

JI.A. Игнатьева, С.И. Нахов, В.У. Алексеев, С.И. Карпова

Представлены результаты фото- и редоксиметрического исследовании реакции Белоусова - Жаботинского в условиях закрытой системы, полученные при выполнении курсовых и дипломных работ. Разработан алгоритм химико-аналитического исследования колебательной реакции, основанный на использовании методов математической статистики.

Date of photo- and redoxmetric research of Belousov - Zhabotinsky reaction in condition of dosed system are given as a result of course and diploma papers. Algerhythm of chemical-analytic research of oscillatory reaction is worked out based on using methods of mathematical statistics.

ИГНАТЬЕВА Лидия Афанасьевна, к.х.н., доцент БГФ ЯГУ: НАХОВ Сергей Иннокентьевич, менеджер торгового дома "Пионер": АЛЕКСЕЕВ Валериан Уссментаевич. учитель химии школы №29 г. Якутска; КАРПОВА Серафима Ивановна.