Иволгинская котловина представляет собой одну из многочисленных мезозойских впадин Западного Забайкалья, протянувшуюся с юго-запада на северо-восток на 25–30 км. Исследуемый район по геоморфологическому районированию относится к Селенгинскому среднегорью Забайкалья. Климат резкоконтинентальный, с малым количеством осадков (200–250 мм).
В почвенном покрове котловин Западного Забайкалья встречаются различные по площадям контуры засоленных почв. Эти почвы приурочены преимущественно к аккумулятивным ландшафтам и занимают пониженные элементы рельефа: ложбины, котловины и микрокотловины, периферию конусов выноса горных рек, выходящих в котловину, нижнюю часть подгорных шлейфов, а также низкие надпойменные террасы и поймы рек, приозерные понижения.
Изученность засоленных почв региона носит фрагментарный характер: имеются отдельные материалы по морфогенетическим характеристикам, динамике солевого режима в зависимости от температуры и влажности, рассмотрены засоленные почвы с экологических и мелиоративных позиций (Королюк, 1971, 2014; Митупов, 1973; Ногина, 1964; Черноусенко, 2004; Убугунов, 2000). Однако до настоящего время не изучено разнообразие, систематика и классификационное положение засоленных почв. Поэтому целью нашей работы было выявление разнообразия засоленных почв и их пространственной дифференциации на основе детальной съемки территории и полевых и лабораторных исследований.
Материалы и методы исследования
Объектами исследований послужили засоленные почвы Иволгинской котловины. Работу проводили в период с 2007 по 2013 гг.
Почвообразующие породы в пределах котловины, учитывая относительно небольшой ее размер, весьма разнородны. В северо-западной части преобладают слоистые галечниковые и валунно-галечниковые отложения, встречаются отложения глин, аллювиальных и древнеозерных песков. По мере движения в восточном направлении, а в высотном плане –сверху вниз, постепенно увеличивается роль глинистых и суглинистых отложений. В нижнем течении р. Иволга их мощность может достигать 1,0–1,5 м и более. Здесь они перекрывают песчаные и гравийно-галечниковые отложения. Несколько иная картина складывается на правом борту котловины, где почвообразующие породы достаточно однородны и представлены преимущественно песчаными массивами, мощность которых достигает 100 и более метров. На контакте песчаных массивов со склонами Ганзуринского кряжа возрастает скелетность песчаных отложений, обусловленная делювиальным привносом хряща и щебня с коренного борта хребта.
Эта специфика территории, наряду с засушливым климатом, котловинным характером рельефа и присутствием длительно-сезонной мерзлоты, приводит формированию в днищах котловины больших площадей засоленных почв.
Для изучения разнообразия засоленных почв и закономерности их пространственного распределения были заложены 3 полигон-трансекта и 5 почвенно-геоморфологических профилей. Всего было проанализировано 89 почвенных разрезов, из которых около 25 % представлено засоленными почвами. Определение химических и физико-химических показателей почв проводили по общепринятым методикам (Аринушкина, 1972); степень и химизм засоления почв – по методу Базилевич (Базилевич, 1972); состав обменных катионов в засоленных почвах – по методу Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой (Хитров, 1990). При картировании почвенного покрова для выявления закономерностей пространственной дифференциации почв и выявления очагов засоления использовали данные космической съемки высокого разрешения, полученные со спутников QuckBird. Для геопозиционирования опорных точек на местности использовали JPS-приемники. Проведение картографического анализа и построение картограмм засоления почвенного покрова осуществляли c помощью программного комплекса ArcGIS 9.0.
Результаты исследования и их обсуждение
Проведенные исследования позволили выявить неоднородность почвенного покрова по степени засоления почв (рис. 1, 2).
Рис. 1. Группировка почв Иволгинской котловины по степени засоления
Пространственно-географический анализ показал, что в пределах Иволгинской котловины около 43 % почвенного покрова занято засоленными почвами, среди которых почти 16 % сильно и очень сильно засолены, вследствие чего практически изъяты из сельскохозяйственного оборота.
Максимальная и близкая к ней степень засоления характерна, прежде всего, центральной части котловины, расположенной в правобережной пойме р. Иволга и на слабовыраженной в рельефе низкой надпойменной террасе, большая часть которой занята мелиоративно-оросительной системой, а также на месте осушенных Мухинских болот (рис. 1). На наш взгляд, такая локализация солей в почвах связана с наличием в районе пп. Гурульба – Аэропорта – Нижней Иволги линейного микроповышения, выполняющего роль своеобразной дамбы, затрудняющей сток грунтовых вод. Вследствие этого усиливается испарение их с поверхности заболоченных и орошаемых территорий, приводящих к концентрации солей в верхних горизонтах почв. На формирование сильнозасоленных почв также влияет близость грунтовых минерализованных вод.
Почвенный покров образуют неупорядоченно-пятнистые комплексы солончаков, аллювиальных засоленных почв, изредка встречаются солонцы. На фоне злаково-разнотравных лугов под аллювиальными почвами солончаки заметно выделяются в виде почти голых пятен с солевыми выцветами и корками, покрытых редкой галофитной растительностью. Локальные ареалы распространения сильно и очень сильно засоленных почв отмечаются также в бессточных Тапхарских понижениях в южной части Иволгинской котловины, а также слабопроточном ее понижении в западной части, севернее с. Ключи.
Рис. 2. Площади и доля засоленных почв в почвенном покрове Иволгинской котловины
Средне- и слабозасоленные почвы занимают контактные участки с сильно засоленными ландшафтами, являясь по сути их переходными зонами. Однако значительно большие их площади отмечаются в северной левобережной части котловины в районах конусов выноса рек и временных водотоков с хр. Хамар-Дабан, а также в нижней периферийной части подгорных шлейфов, находящейся в условиях полугидроморфного режима. Локальные участки отмечены в западной части котловины в понижении в районе пп. Исток и Сужа, в зоне разгрузки минерализованных вод и на левобережной высокой пойме р. Селенга.
Таблица 1
Физико-химические свойства солончаков Иволгинской котловины
|
Горизонт (глубина, см) |
рН |
Гумус, % |
Азот, % |
Ca2+ |
Mg2+ |
Na+ |
ЕКО |
СО2, карб., % |
Сумма солей, % |
Частицы 0,01 мм, % |
|
ммоль-экв/100 г. почвы |
||||||||||
|
Солончак темный квазиглеевый криотурбированный, разрез ТНИ 18 |
||||||||||
|
S(AJ)pa 0–20 |
7,6 |
2,96 |
0,61 |
2,0 |
8,8 |
11,3 |
22,2 |
2,9 |
2,753 |
32 |
|
1Qs, @, yu 20–47(72) |
8,0 |
1,05 |
0,22 |
2,4 |
9,2 |
8,0 |
19,7 |
6,76 |
1,693 |
42 |
|
2Qs 47(72)–92 |
7,9 |
0,86 |
0,11 |
5,2 |
8,4 |
5,2 |
18,9 |
3,76 |
1,566 |
7 |
|
CQs 92–120 |
7,9 |
0,99 |
0,13 |
8,4 |
7,2 |
5,7 |
21,5 |
4,23 |
0,891 |
63 |
|
Солончак типичный, разрез ТВИ 3 |
||||||||||
|
S[AJ] (0–14(20)) |
7,9 |
2,47 |
0,61 |
1,2 |
5,6 |
8,9 |
16,0 |
7,32 |
2,132 |
28 |
|
S[AJ]C (14(20)–30(50)) |
7,9 |
1,22 |
0,33 |
1,6 |
3,2 |
8,0 |
13,0 |
6,85 |
1,516 |
35 |
|
1Сs (30(50)–47(57)) |
8,2 |
0,53 |
0,10 |
1,6 |
2,4 |
4,9 |
9,0 |
5,91 |
1,827 |
7 |
|
2Сs (47(57)–60(71)) |
8,0 |
0,52 |
0,11 |
1,6 |
2,4 |
5,9 |
10,0 |
8,45 |
0,937 |
40 |
|
3Сs (60(71)–100(103)) |
8,1 |
0,32 |
0,07 |
2,0 |
3,0 |
5,6 |
10,7 |
3,09 |
0,333 |
27 |
|
4Сs (100(103)–130) |
8,1 |
0,45 |
0,09 |
2,4 |
4,0 |
6,4 |
12,9 |
2,81 |
0,399 |
36 |
|
Солончак типичный, разрез ТНИ 13 |
||||||||||
|
S[AJ] 0–22 (33) |
7,8 |
2,19 |
0,46 |
2,0 |
8,0 |
9,9 |
20,1 |
1,78 |
1,741 |
44 |
|
S[AJ]C 22(33)–64(90) |
7,8 |
0,77 |
0,16 |
5,6 |
5,2 |
4,2 |
15,1 |
4,04 |
0,363 |
45 |
|
1С 64(91)–91(102) |
7,6 |
0,48 |
0,13 |
5,6 |
4,0 |
2,6 |
12,3 |
3,08 |
0,117 |
24 |
|
2С 91 (102)–113 |
7,9 |
0,66 |
0,09 |
10,8 |
5,2 |
3,5 |
19,6 |
2,35 |
0,140 |
43 |
Кроме того, наблюдались многочисленные небольшие участки, подвергнутые засолению, например, в понижении севернее с. Ключи, которые в силу небольших размеров и резкого контраста с окружающими почвами были автоматически генерализованы при расчетах методом обратно-взвешенных расстояний и поэтому не отмечены на карте.
Анализ данных физико-химических свойств солончаков показал, что для них характерен неоднородный суглинистый (варьирует от легкого до тяжелого) гранулометрический состав. Почвы имеют слабощелочную и щелочную реакцию среды, содержание СО2 карбонатов невысокое. В составе ЕКО доминирует обменный Na. Отмечается высокое содержание обменного магния по всему профилю, что можно отнести к региональным особенностям. На сильнозасоленный тип с большим преобладанием натрия и магния указывает соотношение катионов Ca: Mg: Na, равное 1:4:5. В солончаках ярко выражен максимум солей в верхних горизонтах, в почвах более тяжелого гранулометрического состава солевой профиль растянут до глубины 1 м и более. Общее содержание солей по профилю достигает 0,891–2,753 %. Наиболее широко представлены почвы сульфатного засоления (табл. 1).
На основании проведенных полевых и аналитических исследований показано разнообразие засоленных почв Иволгинской котловины (табл. 2).
Таблица 2
Разнообразие засоленных почв Иволгинской котловины
|
Постлитогенные |
||
|
Галоморфные |
Солончаки |
типичные |
|
солонцеватые |
||
|
Слабодифференцированные(литогенные) |
||
|
Солончаки глеевые (квазиглеевые) |
||
|
Солончаки сульфидные (соровые) |
||
|
Солончаки темные |
типичные |
|
|
солонцеватые |
||
|
Солончаки вторичные |
||
|
Органогенные |
Светлогумусовые |
засоленные |
|
Щелочно-глинисто-дифференцированные |
Солонцы светлые |
|
|
Синлитогенные |
||
|
Аллювиальные |
Аллювиальные светлогумусовые |
засоленные |
|
Аллювиальные темногумусовые |
засоленные |
|
|
Аллювиальные квазиглеевые |
засоленные |
|
|
Аллювиальные перегнойные |
засоленные |
|
Заключение
Таким образом, картографический анализ показал, что основным источником поступления солей в котловину является водосборный бассейн р. Иволга и ее притоков на южном склоне хр. Хамар-Дабан, а характер их перераспределения и уровень аккумуляции солей в почвенном покрове обусловлен позицией в ландшафте, гидрологическим режимом территории. Почвенный покров Иволгинской котловины Западного Забайкалья представлен разными типами засоленных почв, относящиеся к постлитогенному и синлитогенному стволам почвообразования.