Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

ПОЧВЫ ОКИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Белозерцева И.А. 1 Черкашина А.А. 1
1 Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН
В рамках Саянской экспедиции в 2011-2013 гг. сотрудниками Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН проводились полевые почвенно-географические исследования. Дана характеристика почвенного покрова Окинской котловины, выявлена степень его деградации и загрязнения в результате хозяйственной деятельности человека.
Окинская котловина
использование почв
криогенез
1. Агрохимические методы исследования почв. – М.: Наука, 1975. 656 с.
2. Отчет о движении крупного рогатого скота, овец, лошадей по сельским поселениям Окинского муниципального района на 1 января 2011г. Администрация муниципального образования «Окинский район». Саяны, 2011. 11 с.
3. Пояснительная записка по итогам социально-экономического развития Окинского муниципального района за 2010 год. Администрация муниципального образования «Окинский район». Саяны, 2011. 22 с.
4. Проект строительства горно-обогатительного комплекса «Коневинское» (ООО «Хужир Энтерпрайз»). Улан-Удэ, 2009.
5. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Л.А. Воробьева. М.: ГЕОС, 2006. 399с.
6. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Изд-во Ойкумена, 2004. 342 с.
7. Belozertseva I.A. Normalization of pasturable loadings in the Northern Prekhubsugul’e // Problems of biogeochemistry and geochemical ecology. 2011. № 1(15). С. 71-75.
8. Belozertseva I.A., Enkhtaivan D. Soil in the Northern Hovsgol Region and Their Transformation in the Process of Land Use // Geography and Natural resources. Springer, April – June 2011, Volume 32, Number 2, P. 195-203.

В центральной части нагорья Восточного Саяна находится Окинская котловина, которая к настоящему времени в почвенно-географическом отношении изучена крайне слабо.

Цель работы – исследование современного состояния почв, выявление экологических проблем изучаемого региона.

Материалы и методы исследования

Полевые работы проводились на 18 экспериментальных полигонах и катенах в Окинской котловине, пересекающих характерные для данной территории пространственно-сопряженные геосистемы с учетом условий поверхностной, внутрипочвенно-грунтовой миграции вещества и его аккумуляции на ландшафтно-геохимических барьерах. Заложено более 40 почвенных разрезов, и отобрано около 120 проб по генетическим горизонтам почв. В их идентификации использовалась современная классификация [6]. Физико-химические свойства почв определялись общепринятыми методами [1, 5] в лицензированном химико-аналитическом центре ИГ СО РАН. Анализы почв на содержание в них валовой формы макро- и микроэлементов проводились количественными спектрометрическими методами на приборах ДФС-8 и атомно-эмиссионном Optima 2000DV. Учет выпасаемого скота проводился на основе информации, предоставленной районной администрацией [2, 3], а также данных анкетирования местного населения.

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно почвенно-географическому районированию исследуемая территория относится к горно-таежной зоне с проявлением вертикальной зональности. В котловине и окружающих ее горах сформированы почвы очень широкого диапазона – от криоземов до серогумусовых. Почвы степных ландшафтов простираются по межгорному понижению и нижней части южных склонов хр. Кропоткина. На пространственное распределение почв оказывает влияние экспозиция склонов. Южные и северные склоны резко различаются по структуре почвенного покрова и растительности, так как прогреваются и увлажняются в различной степени. В южной части горно-таежной зоны Окинской котловины на южных безлесных склонах формируются серогумусовые почвы, а на северных – подбуры грубогумусированные и буроземы оподзоленные.

Основными почвами высокогорий являются слаборазвитые почвы – петроземы и литоземы (торфяно-литоземы и литоземы грубогумусовые). Петроземы типичные и петроземы гумусовые также встречаются на базальтовых отложениях лавового потока в междуречье рек Жомболок и Сенца. На северных склонах в относительно пониженных элементах рельефа формируются криоземы, торфяно-криоземы и торфяно-подбуры глеевые, криометаморфические грубогумусовые и органо-криометаморфические почвы, для которых характерны длительное сохранение мерзлоты и связанные с этим процессы переувлажнения, криотурбации и оглеения.

Структура почвенного покрова горно-таежной зоны неоднородна и связана с проявлением вертикальной поясности, экспозицией склонов, многолетней мерзлотой. Основной фон почв составляют подбуры, дерново-подзолы, дерново-подбуры, буроземы грубогумусные. Почвенный покров в ландшафтах верхней, средней и нижней частей горно-таежного пояса неодинаков. В верхней части этого пояса в условиях низкой теплообеспеченности, относительно высокой увлажненности доминируют подбуры и криоземы, в средней – подбуры глеевые и дерново-подзолистые почвы, а в нижней – дерново-подбуры и буроземы грубогумусовые.

В зонах перехода от степных к лесным ландшафтам встречаются серые метаморфические почвы, которые сформировались на подгорных участках котловин и южных склонах останцовых сопок, находящихся внутри межгорного понижения или в нижней части горных склонов. В степных ландшафтах на выположенных участках днища котловины преобладают серогумусовые и темногумусовые почвы. По склонам южных экспозиций они иногда вклиниваются в лесостепные и таежные территории.

Почвы речных долин представлены аллювиальными серогумусовыми, темногумусовыми (глееватыми), перегнойно-глеевыми, торфяно-(минерально)-глеевыми. В поймах небольших рек распространены слаборазвитые аллювиальные слоистые почвы.

Присутствие многолетней мерзлоты в почвах определяет высокую динамичность их надмерзлотной части. Глубина сезонного оттаивания грунтов на южных склонах составляет 1,5–2 м, а на северных – 0,5 м. В аллювиальных длительно-сезонномерзлотных и мерзлотных почвах в результате подтока грунтовых вод концентрируются некоторые химические элементы, которые оседают здесь в виде новообразований железа, кальция, марганца. В почвенном профиле видны следы проявления криогенных процессов, которые приводят к длительному сковыванию почвенных растворов, мерзлотной аккумуляции веществ и криотурбациям. В нижней части профиля почв, расположенных на пологих склонах, иногда обнаруживаются горизонты латерального элювиирования, приуроченные к локальным водоупорам, по поверхности которых идет сток грунтовых вод.

Современные криогенные явления обнаруживаются практически во всех почвах региона. Наибольшее распространение имеет сезонное морозное растрескивание почвы с образованием гексагональных полигонов. Позднеплейстоценовое похолодание оставило в рельефе свои следы в виде полигональных структур, инициированных образованием сети морозобойных трещин. В голоцене после вытаивания ледяных жил появился посткриогенный бугристо-западинный рельеф. Приповерхностные палеокриогенные образования оказывают значительное влияние на почвообразование, определяя ряд физических свойств почв и грунтов, особенности миграции в них влаги и подвижных веществ.

Почвы наледных участков весьма разнообразны – от аллювиальных серогумусовых и слоистых до аллювиальных темногумусовых гидрометаморфических и торфяно-минерально-глеевых. Реакция водной вытяжки верхнего торфянистого горизонта щелочная, а нижних, торфянисто-перегнойного, минерального оглеенного и глеевого, близка к нейтральной. Для таких почв выявлено активное накопление карбонатов кальция и других солей в верхнем торфянистом горизонте. Здесь происходит превращение их в труднорастворимые соединения и прекращение миграции. Содержание солей в среднем составляет 0,3 % (на сухую почву), что соответствует незасоленным почвам. По химическому составу сами поверхностные воды слабоминерализованы, а их состав гидрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый и гидрокарбонатно-сульфатный.

Реакция среды преобладающего числа проанализированных почв, близкая к нейтральной. На карбонатных аллювиальных отложениях они имеют слабощелочную и щелочную реакцию (рН 7,2-8,8). В развитых на кислых породах (гранитоидах и др.) почвах тундры и горной тайги среда слабокислая и кислая (рН 6,6-3,8). При большом диапазоне накопления гумуса в верхнем почвенном горизонте (от 3 до 12 %), его количество на глубине 0,5 м снижается до 0,5–1 %, кроме гидроморфных почв, где на этой глубине содержится 4–13 % гумуса. В минеральной составляющей почв региона концентрация ряда химических элементов ниже кларка литосферы и выше кларка кислых пород. На кислородном барьере верхней части гидроморфных почв и в горизонтах, обогащенных глинистым веществом, отмечается аккумуляция железа и элементов его группы.

Часть земель котловины используются местным населением как пастбищные угодья, большинство из которых представляют собой участки слабой нарушенности ландшафтов из-за небольшой численности поголовья скота. Пастбищная нагрузка не превышает 2 гол./га. В составе поголовья преобладает крупный рогатый скот – 79 %, овцы – 9, а лошади – 12 %. На территории Окинской котловины используют полуоседлую и оседлую формы скотоводческого хозяйства, которые менее экологичны, чем кочевая. На локальных участках котловины в огражденных пастбищах при оседлой форме скотоводческого хозяйства (при пастбищной нагрузке до 4 гол./га) наблюдается средняя степень деградации ландшафтов, при которой происходит уплотнение серогумусовой почвы до 1,3 г/см3 (при фоновых значениях – 0,94 г/см3) и уменьшение продуктивности наземной массы разнотравно-злаковой степной растительности на 29,6 % (до 38 г/м2). При такой же пастбищной нагрузке, где используется кочевая форма хозяйства (Дархатская котловина) наблюдается слабая степень деградации ландшафтов [7].

По сравнению с сопредельной территорией, например Дархатской котловиной Северной Монголии, где максимальная пастбищная нагрузка в 5 раз больше, деградация ландшафтов в Окинской котловине еще не достигла критического уровня, при которой происходят необратимые изменения в ландшафтах. Но неконтролируемое использование под выпас пастбищ с чрезмерной нагрузкой может привести к значительным нарушениям структуры и продуктивности растительных сообществ, механическому разрушению дернины, эрозии и уплотнению верхнего горизонта почв, микротеррасированию склонов и закочкариванию [8].

Лесные пожары являются существенным фактором, влияющим на формирование и развитие лесных экосистем. При неоднократной повторяемости пожаров, сильном прогорании лесной подстилки и гумусового горизонта усиливается задернованность почвы, понижается уровень мерзлоты, активизируются процессы эрозии. Горный рельеф и сильные ветры весенне-летнего периода, преобладание лесов с легковоспламеняющимися подлеском и опадом усугубляют пожароопасную ситуацию. Полное уничтожение лесного полога ведет к повышению нагрева поверхности и ускорению оттаивания мерзлоты, в результате чего в отрицательных формах рельефа из-за поступления поверхностных и подземных вод усиливается заболачивание. С повышением увлажнения почв криоземы эволюционируют в криоземы глееватые, а в дальнейшем – в торфяно-криоземы глееватые. В мерзлотных подзолистых почвах развиваются процессы оглеения и оторфования и формируются торфяно-подзолисто-глеевые почвы. Под влиянием лесных пожаров снижается кислотность верхних горизонтов почв из-за обогащения их щелочноземельными и щелочными элементами, поступающими из золы сгоревшей биоты. Природную обстановку на территории исследования в лесопожарном отношении можно считать экстремальной.

В последние годы на исследуемой территории развивается горнодобывающая промышленность. В нижней части подгорного шлейфа хребта Кропоткина между устьями ручьев Ехе-Саган-Сайр и Саган-Сайр в настоящее время компанией ООО «Хужир Энтерпрайз» возведен горно-обогатительный комплекс по переработке золотосодержащих руд месторождения «Коневинское», состоящий из обогатительной фабрики и вахтового поселка. Золото добывают методом кучного выщелачивания. Характерной особенностью технологии кучного выщелачивания, определяющей её экологическую опасность, является использование высокотоксичного реагента – цианида натрия для извлечения золота из руды. Конечными продуктами являются золотосодержащий сплав Доре, полусухие хвосты сорбционного цианирования, обезвреженные растворы хвостов цианирования [4]. Торфяной и гумусовый горизонты аллювиальных почв вблизи золотодобывающих предприятий рудника ГОК «Коневинское» (ООО «Хужир Энтерпрайз») обогащены железом, никелем, медью, хромом, барием, свинцом и марганцем. Концентрация последнего здесь в 2–5 раз выше, чем в гумусовом горизонте других почв. Содержание в органогенном слое никеля, меди и свинца превышает ПДК и ОДК в 2-2,5 раза (таблица).

Заключение

Разнообразие и пространственные особенности почвенного покрова дают интегральную информацию о структурно-функциональной организации природной среды Окинской котловины. Классическая для равнинных территорий последовательность перехода от одних зон к другим здесь нарушается вследствие котловинного эффекта. Почвы региона являются высоко чувствительными к антропогенному воздействию вследствие их маломощности, щебнистости, легкого гранулометрического состава и близкого залегания многолетнемерзлых пород. Однако в настоящее время Окинская котловина в экологическом отношении является относительно благополучной территорией Восточного Саяна из-за слабой ее освоенности. Но хозяйственное воздействие на этот район постоянно увеличивается. Для предотвращения ухудшения экологической ситуации требуется комплексный анализ и оценка деятельности горного производства в зависимости от эколого-географических особенностей региона. Авторы сердечно благодарят всех участников Саянской экспедиции в Окинском районе в 2011-2013 гг.

Макро- и микроэлементный состав почв Окинской котловины

Почва

Гори-зонт

Глубина, см

рН

Гумус, %

Fe

%

Ca

мг/кг

Mg

Ti

Mn

Ba

Sr

Cu

Ni

Co

Cr

V

Pb

1

Аллювиальная темногумусовая

AU

0-21

7,6

6,4

2,2

3,4

1,5

0,32

0,05

510

510

40

31

10

62

64

9

C

21-90

8,5

0,7

2,7

2,8

0,8

0,40

0,07

410

270

33

23

7

67

58

8

2

Аллювиальная серогумусовая

AY

0-9

8,2

2,7

3,3

3,4

1,3

0,56

0,05

340

450

31

41

16

110

140

10

C

9-55

8,4

0,9

5,2

2,8

1,5

0,74

0,06

700

320

52

105

32

160

200

10

3

Слоисто-аллювиальная

О

0-2

6,5

87,4*

6,1

2,5

2,1

0,50

0,12

770

240

175

108

35

140

230

52

AY1

2-3

6,8

1,9

4,0

3,1

1,1

0,46

0,06

480

360

219

115

64

130

240

61

С1

3-7

7,4

0,7

4,0

3,0

1,0

0,50

0,06

585

365

220

120

63

120

220

35

AY2

7-9

6,1

2,0

3,6

9,0

1,8

0,49

0,07

590

460

56

55

20

98

120

11

С2

9-30

6,7

0,9

4,5

8,3

1,7

0,57

0,09

650

510

57

84

30

100

130

12

4

Литозем грубогумусовый

АO

0-5

5,1

9,0

2,0

2,3

0,8

0,34

0,08

450

270

29

16

5

57

44

12

AOC

5-12

5,4

1,4

2,5

1,6

0,8

0,42

0,06

455

225

20

27

8

73

63

10

R

12-60

5,5

-

2,5

1,8

0,9

0,35

0,06

660

230

28

23

6

58

57

8

5

Серогумусовая

AY

0-16

7,3

4,1

4,2

7,5

2,2

0,53

0,11

455

430

56

68

22

100

198

11

AYC

16-21

7,6

1,7

3,8

7,0

1,8

0,56

0,10

710

490

57

63

22

89

130

6

C

21-40

8,4

0,9

3,3

6,4

1,5

0,56

0,05

670

450

43

52

16

80

120

9

6

Петрозем типичный

О

0-6

6,9

10,7

2,0

1,4

0,8

0,32

0,10

670

235

28

12

6

45

41

9

М

6-45

6,2

-

2,6

6,5

1,8

0,34

0,07

490

230

19

20

7

54

56

9

7

Криозем

О

0-15

3,8

80,4*

3,1

2,6

1,9

0,50

0,10

530

240

35

18

19

67

45

22

CR

15-29

4,0

0,9

2,1

2,7

1,1

0,47

0,07

410

235

22

11

14

62

48

21

С

29-42

4,9

0,8

2,0

3,0

1,0

0,47

0,05

390

270

25

13

11

52

45

15

8

Подбур грубо-гумусированный

Oао

0-15

6,7

43,5*

2,1

2,1

0,7

0,31

0,07

470

280

19

16

5

58

45

10

ВНF

15-32

6,6

2,8

2,2

1,8

0,6

0,32

0,07

560

230

18

19

6

60

52

9

С

32-45

6,4

0,8

2,0

1,6

0,6

0,34

0,06

570

235

18

18

5

65

55

8

Примечание. Географическая привязка разрезов: 1 – в 8 км от пос. Хужир на восток по долине р. Ока; 2 – левый берег р. Ока (3 км от пос. Алаг-Шулун); 3 – левый борт р. Сайлаг (1 км от золотодобывающего предприятия ООО «Хужир Энтерпрайз»); 4 – Устье р. Бага-Жомболок на базальтовых отложениях; 5 – пастбище в устье р. Бага-Жомболок; 6 – междуречье рек Жомболок и Сенца на базальтовых отложениях; 7 – присклоновая поверхность северного склона к долине р. Ока (3,5 км от пос. Алаг-Шулун); 8 – восточный пологий склон к долине р. Ока (5 км от пос. Алаг-Шулун). * – ППП (потери при прокаливании).


Библиографическая ссылка

Белозерцева И.А., Черкашина А.А. ПОЧВЫ ОКИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 11-2. – С. 40-43;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4413 (дата обращения: 17.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074