Устойчивость почв высокого плато иордании и его обрамления

На правах рукописи

Альфрайхат Махмуд Хасан

УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВ ВЫСОКОГО ПЛАТО

ИОРДАНИИ И ЕГО ОБРАМЛЕНИЯ

Специальность: 03.00.27-почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата

биологических наук

Москва-2009

1

Работа выполнена на кафедре почвоведения и земледелия Российского

университета дружбы народов

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Ларешин Вячеслав Григорьевич.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Ганжара Николай Федорович.

доктор географических наук, cтарший научный сотрудник Мазиков Владимир Матвеевич.

Ведущая организация: Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук.

Защита диссертации состоится 02 марта 2009 г. в 14 30… часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.02 при Российском государст венном аграрном университете - МСХА имени К.А.Тимирязева. Ад рес:127550,Москва, ул. Тимирязевская,49, Учёный совет РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева.

Автореферат разослан 30 января 2009 года и размещён на сай те университета www.timacad.ru Учёный секретарь диссертационного совета В.В. Говорина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.

Актуальность темы. Земельные ресурсы представляют основу целост ности и базис развития Иордании. В связи с этим полное и всестороннее знание земельных ресурсов на современном этапе развития страны признается крайне важным. В пятидесятых годах ХХ века страна получила международную по мощь, в рамках которой экспертами были проведены работы по оценке почвен ных и земельных ресурсов Иордании. Благодаря их усилиям страна получила картографически обеспеченную инвентаризацию почвенных ресурсов в раз личных масштабах. В целом данная информация вполне отвечала требованиям централизованного хозяйственного механизма королевства. В настоящее время ситуация резко изменилась в связи с тем, что инициатива в использовании зе мель отдана производителю и определяется рынком и конъюнктурой спроса. В этих условиях созданная в середине прошлого столетия система информацион ного обеспечения землепользования оказалась сильно генерализированной, многие вопросы закономерностей современного функционирования почвенного покрова не проработаны, параметры физической, химической, физико химической устойчивости почв и ландшафтов не попали в поле зрения ино странных специалистов.

Цель и задачи исследования. Цель работы – изучить основные тенден ции функционирования педосферы в субаридной и аридной зонах Иордании в условиях современного антропогенного прессинга на ландшафты.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих за дач:

1. Выявление и обоснование типичности функционирования педосферы на современном этапе природопользования;

2. Выявление агентов антропогенного прессинга на педосферу (эрозия, за соление, дигрессия растительности);

3. Выбор эталонов почв, почвенного покрова, типа хозяйствования, отве чающих требованию квазиравновесного состояния природной, природно антропогенной и антропогенной среды;

4. Комплексный анализ квазистабильности, устойчивости и динамики про цессов и всех уровней структурной организации почв.

5. Выявление качественных и количественных изменений педосферы, обу словленных антропогенным прессингом;

6. Разработка или усовершенствование ряда методов изучения структуры почвенного покрова, отбора образцов почв, выбора эталона почв, отве чающих соответствующему центральному образу таксона, формировав шемуся и функционирующему в каждой природной зоне.

В диссертации дается систематический анализ материалов 16-тилетних исследований автора о факторах почвообразования и почвах, современных поч венных процессов в широкой природно-географической сети наблюдений.

Научная новизна. Результаты эколого-почвенных исследований стали основой для выявления причин ускоренной деградации почв и ландшафтов. Ус тановлены факторы, обусловливающие ускоренную деградацию почв и ланд шафтов. При выявлении взаимосвязей между агентами ускоренной деградации и динамикой структуры почвенного покрова показано, что:

а) неконтролируемый правительственными органами традиционный ха рактер землепользования является первичной причиной нарушения квазиста бильного состояния ландшафтов субаридных и аридных зон страны;

б) потеря устойчивости почв и разрушения ландшафтной целостности обусловливает существенную трансформацию современной модели почвенного покрова, в которой начинают отражаться компоненты опустынивания террито рии.

В частности, в пределах Высокого плато на фоне интенсификации линей ной эрозии очевидны признаки ускоренного «стачивания» (уменьшения мощ ности) поверхностных горизонтов (слоев) слитых почв (палеовертисолей и па рапалеовертисолей). На относительно выровненных и наклонных поверхностях восточного обрамления плато интенсифицируются процессы дефляции, следст вием которых являются:1 увеличение каменистости (хрящеватости и щебнисто сти) на поверхности почв вследствие выдувания мелкоземистой фракции;

2 воз растание карбонатности и загипсованности почв;

3 обнажение карбонатных и гипсовых слоев с формированием соответствующих бедлендов;

4) усиление засоления почв при приближении (обнажении) к дневной по верхности соленосных литогенных пород.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

1. Разработанные критерии диагностики устойчивости почв и целостно сти ландшафта рекомендованы научно-исследовательским и проектным орга низациям страны с целью повышения качества прогнозирования состояния зе мельных ресурсов и оптимизации природоохранных, экологически безопасных, энергосберегающих, экономически выгодных мероприятий;

2. Подготовлены и переданы в Министерство высшего образования Иор дании предложения для введения в учебные планы институтов сельскохозяйст венного направления программ для подготовки специалистов, обладающих междисциплинарными знаниями;

3. Коллекция рассыпных почв, микромонолиты почв Иордании и данные химического анализа почв используются в учебном процессе на кафедре почво ведения и земледелия РУДН в лабораторном практикуме по почвоведению и в лекционно-теоретическом магистерском курсе «Воспроизводство плодородия почв в различных природных зонах мира». В полевых обследовательских, опытно-экспериментальных и аналитических работах в разное время и разном объеме принимали участие представители Министерства сельского хозяйства Иордании, Европейского экономического комитета, Департамента лесного хо зяйства, Министерства водного хозяйства и ирригации, Исследовательского центра использования почв и земель, Управления природными ресурсами, Хи мической лаборатории управления Иорданской долины, Иорданского универ ситета, Университета науки и технологии, Немецкого общества для техниче ского содействия (GTZ), со многими из которых были опубликованы обоб щающие материалы в серии выпусков National Soil Map and Land Use Project for Jordan. The Soil of Jordan. (см. список опубликованных работ).

Личный вклад автора. В диссертации обобщены и проанализированы материалы личных полевых работ по картографии почв страны в масштабе 1:

50000 (~ 800 тыс. га) и в масштабе 1 : 10000 (~ 100 тыс. га), по расшифровке и дешифрированию материалов аэрофотосъемки и космического зондирования, по исследованию динамики структуры почвенного покрова (СПП) в эрозионно - и дефляционноопасных районах, рекогносцированных и обследовательских работ по оценке устойчивости эскарпа (западное обрамление Высокого плато), склонов и долин вади Эль Муджиб (южное обрамление исследовательского по лигона на Высоком плато Дибан), материалов натурных исследований физиче ских и водных свойств. Анализ химических свойств почв осуществлялся в спе циализированных национальных химических лабораториях, Почвенного инсти тута имени В.В. Докучаева, Московского государственного университета име ни М.В.Ломоносова и Российского университета дружбы народов.

Основные защищаемые положения:

1) устойчивость почв Иордании против деградации обусловливается эмерд жентными свойствами и находится в функциональной зависимости от их гео графического расположения и факторов, определяющих их формирование;

2) действующими агентами деградации почв и ландшафтов на современном этапе природопользования в Иордании являются процессы эрозии и дефляции, проявление которых не находит фактического отражения на картографических материалах и не учитывается при бонитировке земель и в экономической жизни страны;

3) агрономический потенциал почв и структурная целостность ландшафтов за падного сектора Иорданской возвышенности (Highland) на современном этапе природопользования можно рассматривать на уровне их стабильного безопас ного функционирования;

4) агрономический потенциал почв и структурная целостность ландшафтов восточного сектора Иорданской возвышенности и ее восточного обрамления при неконтролируемых антропогенных прессингах подвергаются существенной деградации вследствие активизации дефляции, обнажения карбонатных и гип совых кор, а также экспонирования литогенных засоленных пород.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались и обсуж дались на ежегодных зональных производственно-технических совещаниях почвенной службы и хозяйств Иордании, научно-технических совещаниях в Министерстве сельского хозяйства Иордании (1990 – 2005 гг..) и на ежегодных международных научных конференциях в РУДН: «Аграрная реформа: противо речия и пути их решения» (М., 2006), «Актуальные проблемы современного аг рарного производства» (М., 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 коллективных работ в изданиях Министерства сельского хозяйства Иорданского Хашимитского Ко ролевства (12 выпусков), 3 - в материалах международных конференций и 1- в «Вестнике РУДН».1-в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5-х глав, основных выводов и приложения. Текст диссертации изложен на 188 страницах компьютерного набора, содержит 28 таблиц, 9 рисунков. В приложении приве дены 20 таблиц. Список литературы включает 162 наименования на русском, английском и французском языках.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Устойчивость почв и ландшафтов к внешним воздействиям.

(Аналитический обзор литературы по проблеме исследований) В диссертации представлен обзор более 150 опубликованных в печати и находящихся в ведомственных архивах работ, освещающих в различных объё мах вопросы современных экологических проблем Хашимитского Королевства Иордании. Анализ литературы представлен по проблеме устойчивости почв и ландшафтов к внешним воздействиям. Анализу подвергнуты критерии оценки и механизм устойчивости почв и ландшафтов к внешним воздействиям. Значи тельное место в анализе опубликованных материалов уделено природным и ан тропогенным общепланетарным феноменам на современном этапе функциони рования биосферы- эрозии и дефляции. Важными составляющими являются социальные, экономические и экологические последствия эрозии и дефляции, методические основы экологической и технологической экспертизы по про блеме эрозии и дефляции почв в различных природных зонах (М.Н. Заславский, 1979, 1983). На основании аналитического обобщения опубликованных и фон довых материалов нами была сформулирована общая концепция нашего науч ного поиска, ориентированная на изучение проблемы современного природо пользования и состояния земельных ресурсов Хашимитского Королевства Иор дании. Все составляющие компоненты отмеченной концепции нашли своё от ражение в заключительном фрагменте материалов, посвящённых глобальному явлению природного и антропогенного характера, определяемого понятием опустынивание.

Объекты и методы исследования Объекты исследования. Объектами исследования по теме диссерта ции были коричневые слитые и не слитые (Vertic xerochrepts,Typic xero chrepts,Calcixerollic xerochrepts,Lithic xerochrepts) и бурые полупустынные (Typic Camborthid. Typic Calciorthids, Cambic Gypsiorthids, Typic Gypsiorthids) почвы, а также ландшафты западной части Иордании. Это наиболее освоен ные земли страны для нужд земледелия и животноводства. Западная граница обследуемой территории совпадает с долиной реки Иордан, депрессией Мерт вого моря и долиной Эль-Араба, окаймлёнными эскарпами, высота которых может достигать 1400 м над уровнем моря. Восточная граница обследуемой территории проходит восточнее трассы автомобильной дороги Эль-Азрак – Эль-Джафр, пересекая в различных частях депрессии одноименного названия с населенными пунктами. Северная граница обследуемой территории проходит на 5 км южнее столицы Иордании города Амман, а южная – по северному склону Вади Мусса с одноименным населенным пунктом. Общая обследуемая площадь земель составляет 29013 км2, или 30% общей площади территории страны. Анализу, с различной степенью детальности, подвергнут нами все компоненты окружающей среды, включая геологию, геоморфологию, рельеф, растительность, гидрологию, гидрографию, климат и его параметры, почвы, динамические процессы (эрозия, дефляция) состояние земельны ресурсов, структура почвенного покрова, антропогенные последствия, тип хозяйствова ния, агроландшафты. Материалы экспертного анализа представлены нами в те матических разделах диссертации.

Методы исследования. Комплексные исследования земельных ресурсов выполнены дистанционными методами. Координаты местности и ее геоморфо логическую привязку осуществляли с использованием G.P.S. Разномасштабную съемку почвенного покрова проводили методами принятыми в картографии;

наземная картография выполнялась на картографической основе с горизонта лями и на фотопланах. Материалы были обработаны компьютерной програм мой ARC VIW 3.2a, ARC GIS 9.2.Весь комплекс анализов по физике, химии и физико-химии почв выполнен по общепринятым методам в Российской и меж дународной практике. Учет смыва почвы проводили по методу реперов шпилек, установленных в пространстве по горизонталям рельефа;

учет эолово го выноса мелкозема проведен на основании анализов гранулометрического со става по системе USDA.

Экология почвообразования и состояния земельных ресурсов Иордании.

Климат. Территория Иордании расположена в Средиземноморском био климатическом районе. Годовое количество атмосферных осадков, не превы шающее 50 мм, характерно для 63,2 % общей площади страны. На 15 % терри тории среднегодовое количество осадков изменяется от 50 до 100 мм, на 12,4 % - от 100 до 200 мм. И только на 8,5 % территории количество атмосферных осадков превышает рубеж в 200 мм, при этом максимумы их приходятся на предгорные и горные районы северо-западной части страны. Средневзвешенное количество атмосферных осадков для территории страны составляет 160 мм.

Количество атмосферных осадков увеличивается с востока и юга, где их выпа дает около 50 мм в год, в направлении северо-западной части страны до 600 мм.

Осадки главным образом выпадают в зимний сезон, наиболее интенсивные до жди характерны в январе и феврале. Годовой потенциал испарения в Иордании изменяется от минимального уровня 1900 мм на северо-западе страны до более 4400 мм на юге и востоке. Около 7 % годового испарения приходится на сухой сезон, продолжающийся с мая по октябрь. Характерной чертой климата Иорда нии является активный ветровой режим, который накладывает свой отпечаток не только на состояние воздушной среды за счет загрязнения атмосферного воздуха пылью, но и на устойчивость почв и почвенного покрова в целом.

Сильные ветры, повторяемость которых не реже 2-3 раз в год, обусловливают активный эоловый вынос мелкозёма из поверхностных слоев почв.

Геоморфология. В геоморфологическом отношении территория Иорда нии разделяется на три крупных района, включающие Рифтовую долину, Высо кое плато и рассеченный пенеплен. Основная часть Высокого плато имеет вол нистый рельеф без крутых склонов, с постепенным уклоном восточной экспо зиции. На западе плато возвышается на 1100 – 1200 м над уровнем моря, обры ваясь к Рифтовой долине крупным уступом (эскарпом). Сложная сеть рек и их притоков, характерная для западной придолинной части плато, образует эрози онную зону, называемую «холмистой страной». Геоморфологи эту зону рас сматривают как рассеченное плато, образовавшееся из первичного в результате эрозионного среза в течение длительного периода времени. Об этом свидетель ствуют редкие и относительно небольшие останцы первичного плато, окружен ные эрозионными долинами. В восточном простирании рельеф плато становит ся почти плоским, постепенно сливаясь с поверхностью депрессий Эль-Азрак и Эль-Джафр.

Геология и почвообразующие породы. Большая часть территории Иор дании покрыта осадочными породами, представленными обломочным материа лом с прослойками карбонатных пород. Широкое распространение имеют верхнемеловые отложения, представленные карбонатными осадками типа мер геля, известняка, доломита. Почвообразующие породы на территории Иорда нии имеют большое разнообразие. В южной части Иордании большое распро странение получили нубийские песчаники, продуктами выветривания которых является песок желтоватого и красноватого цвета. Широкое распространение имеют также известняки. В процессе выветривания, в результате растворения извести, образуется сильно карбонатная, пылеватая глина (элювий известня ков), которая является основной почвообразующей породой всего региона. Со подчинённую роль в различных природных зонах Иордании имеют также про дукты выветривания базальтов, вулканические породы, отложения четвертич ного периода, включая эоловые и аллювиальные отложения.

Растительность. Индикатором воздействия биологического фактора на процессы почвообразования и состояние ландшафтов Иордании является рас тительность, состояние которой дали основание экспертам выделить лесную, степную, полупустынную и пустынную зоны, характерные черты которых опи саны в диссертации. Отметим, что в любой выделенной экологической зоне роль биологического фактора в почвообразовании незначительна или даже ни чтожна.

Гидрология и поверхностные воды. Большинство экологических про блем Иордании связано с резким дефицитом воды хорошего качества, как для домашнего, так и для сельскохозяйственного потребления. Вода и ее качество рассматривается как основной ограничивающий фактор повышения производ ства с/х продукции и ее переработки. К 1991 году общий национальный резерв воды в Иордании составлял 730 млн м3 (R.Allison et al, 2000).Важным источни ком воды в Иордании являются грунтовые воды.

ИНСИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ВЫСОКОГО ПЛАТО (HIGHLAND) И ЕГО ОБРАМЛЕНИЯ.

Элементы теории формирования и функционирования Высокого плато (Highland) и его обрамления. Земли Высокого плато относительно уз кой полосой окаймляют с востока крупнейший геологический разлом, прости рающийся с севера на юг Аравийского полуострова. На современном этапе существования Африканско–Аравийской платформы этот разлом на террито рии Иордании является местом расположения долины реки Иордан, Мертвого моря, Вади Араба и северной части Красного моря. Специалисты по геологии и геоморфологии образование геологического разлома соотносят с тектониче ским поднятием восточного крыла разлома, обусловившим образование Вы сокого плато (Highland), обрывающегося в сторону разлома эскарпом, высота которого достигает почти 1400 м над уровнем моря. Западный борт Высокого плато, окаймленный на всем протяжении эскарпом, на всем этапе новейшей истории Аравийского полуострова подвержен интенсивным процессам пенеп ленизации. Пенепленизация Высокого плато (Highland), то есть выравнивание земной поверхности, на предшествующем этапе имевшей резко выраженный рельеф, в результате длительного выветривания, размыва атмосферными во дами и другими процессами денудации, способствовала формированию совре менного облика рельефа. Водораздельная линия, проходящая по наиболее вы соким отметкам плато в меридианном направлении (север-юг), разделяет плато на две разновеликие поверхности:

1. Западный борт, шириной от 5 до 8 километров и общим падением аб солютных высот и уклона поверхности в сторону эскарпа, изрезанный много численными долинами временных водотоков (вади) и эрозионными размывами от промоин до разветвленной овражной сети;

долины временных водотоков (вади) преимущественно ориентированы в сторону эскарпа, в то время как эро зионные размывы, лощины стока и овражная сеть находятся в функциональной связи с местными базисами эрозии, формируя причудливую и сложную картину продолжающейся и в настоящее время пенепленизации западного борта High land.Пенепленизация в этой части Highland практически не сопровождается формированием равнинных участков по типу обширных аккумулятивных, эро зионных, цокольных и коренных террас.

2. Восточный борт представлен относительно однообразными пологими склонами, протяженностью, несколько десятков километров в сторону системы депрессий Эль-Азрак, Эль-Сархан и Эль-Джафр. Подошвы склонов располага ются на абсолютных высотах, изменяющихся в пределах 550-620 м над уровнем моря. Выше названные депрессии представляют собой замкнутые понижения, аккумулирующие через многочисленные вади поверхностный сток со всей тер ритории восточного борта плато Важным элементом обследованных земель яв ляются многочисленные вади, характеризующиеся различными морфометриче скими параметрами. По мнению исследователей речных долин аридных зон, факторами, определяющими водно-солевой режим почв, являются засушли вость климата, наличие соленосных пород и маловодность территории. Под влиянием аналогичных процессов, очевидно, происходит развитие почв долин северо-западной Иордании.

Степень развития почв в долинах различная. В притеррасной и приру словой частях долин почвы слабо диффенцированы, а по гранулометрическо му составу они относятся к каменистым, песчаным и супесчаным почвам. Ме жду ними находятся хорошо развитые почвы средне- и тяжелосуглинистого состава. В устьях долин второго порядка почвы наследуют черты пролювиаль ных отложений, формируясь на пролювиальных толщах различной мощности.

Пролювиальные отложения долин представлены сложным комплексом – обра зованиями, возникающими в результате переноса и отложения временными потоками продуктов выветривания горных пород и почвенного материала, сла гающих водосборные бассейны долин. Пролювиальные отложения, в свою очередь, слагают конусы выноса и образующие от их слияния пролювиальные шлейфы. От вершины конусов к их подножью состав обломочного материала изменяется от гальки и щебня с песчано-глинистым заполнителем до более тонких и отсортированных песков, супесей, легких, средних и тяжелых суг линков. На самой периферии конусов откладываются алевритово-глинистые осадки временных водотоков. Длительность существования природных черт пролювия конусов выноса определяется частотой и силой селевых потоков, проходящих по долинам. Их проход обусловливает срезку и размыв конусов, перенесение материала, слагающего их, вниз по течению селевого потока, рас сеивание его по долине и аллювиальную сортировку. Пролювий конусов вы носа, не подвергающихся разрушению селями, характеризуется плохой отсор тированностью и слабой окатанностью обломков горных пород. Петрографи ческий состав пролювия имеет генетическую связь с петрографическим соста вом горных пород и почв, размываемых сопредельных территорий. Отложения конусов выноса обычно трансгрессивные по отношению к аллювиальным от ложениям долин или же они взаимно вклиниваются друг в друга.

Общая характеристика почв западной части плато Развитие поверх ности плато связано с фундаментом известняковых толщ и их дериватов с ин трузиями базальтов и продуктов их выветривания. Рельеф поверхности в севе ро-западной части плато, характеризуется волнообразным обликом. Южная и юго-восточная часть представлена высокой наклонной равниной в направлении к долинам вади. Рельеф плато характеризуется изобилием склоновых поверхно стей с уклоном от 0-16% и больше. Особенно склоновые поверхности с боль шим уклоном характерны для водосборной площади вади Эль-Муджиб и вади Эль-Вала. Больше 45% всей площади имеет уклон 5-8%, 39% - 10%, остальная площадь имеет уклон 10-16%, площадь равнинных земель не превышает 9%.

Поверхность почвы на 60% площади покрыта камнями. Почвенные ресурсы плато используется в условиях богарного земледелия (зерновые культуры). Не большие площади заняты под плодовые и овощные культуры (оливковые дере вья, виноград и др.). В структуре почвенного покрова плато, распложенного на высоте 650-780 м над уровнем моря, доминируют коричневые почвы (Inceptisoil). В таксономическом отношении Inceptisoil на уровне подгрупп на ми были подразделены на Vertic xerochrepts (около 60% от площади), Calcix erollic xerochrepts (около 16%),Typic xerochrepts(1,1%),Lithic xerochrepts (14%) (Таблица 1). Доминируют почвы, глубина профиля которых 80см, 18% пло щади приходится на почвы, мощность профиля которых 50. Для этих почв ха рактерна коричневая окраска (7,5YR 6/4) в сухом состоянии и 7,5YR 4/6 при увлажнении, гранулометрический состав суглинистый или глинистый, реакция с HCl от умеренной до сильной, иногда имеется calсic горизонт с vertic xero chrepts. Сalciхеrollic xerochrepts характеризуются высоким содержаним СаСО (30-45%). Lithic xerochrepts характеризуются маломощностью профиля (50см), коричневой окраской, суглинистым гранулометрическим составом и ограни ченностью мощности профиля известняками (limestone и paralithic limestone). В диссертации представлены результаты наших исследовании по всем разделам почвоведения:морфология, физические свойства, минералогический состав и параметры химического и физико-химического статуса: содержание гумуса, гипса, карбонатов, водорастворимых солей, ёмкость обмена и состав обменных катионов, реакция среды.

Таблица 1.

Распределение площадей почв в западной части плато.

Площадь, % от общей Порядок Подгруппа км2 площади Vertic xerochrepts 39,808 58, Incepiti- Calcixerollic xerochrepts 10,627 15, Typic xerochrepts 1,124 1, sols Lithic xerochrepts 2,694 Отметим, что на уровне порядка (Order) эти почвы характеризуются ма логумусностью, тяжёлым гранулометрическим составом, слитностью или склонностью к ней, низкой водопроницаемостью, высокой водоудерживающей способностью, щелочной реакцией, высоким и очень высоким содержанием карбонатов, низким содержанием гипса и водорастворимых солей. На уровне подгрупп (Subgroup) отличия диагностированы по степени слитизации, способ ности образовывать мульчслой на поверхности почвы, вертикальные трещины и поверхности скольжения (Slickenside) внутри профиля.

Общая характеристика почв восточной части. Восточная часть плато (Highland) в структурно-геоморфологическом отношении представляет собой относительно плавнопадающую поверхность в восточном направлении, в сто рону Саудовской Аравии. На территории Иордании ближайшей границей рас положения подошвы Highland является система депрессий по меридианной ли нии Эль-Азрак–Эль-Сархан – Эль-Джафр. Больше 79% всей площади имеет ук лон 10%, остальная площадь (21%), ближе к границе c Саудовской Аравией, в районе Худруж, имеет уклон 5-15%. Площадь равнинных земель достигает 82%. Поверхность почвы на 60-90% покрыта обломками кремнистых, известня ковых пород и крупнозернистого песка. Лимитирующим фактором в использо вании почвенных ресурсов является дефицит воды. Годовое количество атмо сферных осадков в этой части страны редко достигает 100 мм в год. Основным источником воды являются грунтовые воды, распределение и функционирова ние которых изучалось Blak, (1939), Goldshmit, (1947), Bender, (1968б), Allison et al, (2000). Важно отметить, что направление стока грунтовых вод здесь носит аккумулятивный характер. Растительный покров сильно разрежен. В условиях орошаемого земледелия возделываются овощные культуры, виноград и др.

В структуре почвенного покрова плато, расположенного на высоте 490 530 м над уровнем моря, основными компонентами являются бурые полупус тынные почвы (Order Aridisoil, подпорядка Orthids). Aridisoil представлены пя тью большими группами, включающими: Calciorthids, Camborthids, Gypsiorthids, Paleorhids, Salorthids. Calciorthids на территории страны занимают домини рующее положение. Они характеризуются слабо дифференцированным про филем, малой мощностью гумусового горизонта, низким содержанием гуму са, высокой карбонатностью, слабым засолением верхних слоев профиля, ка менисто-илистым, иловато-глинистым или суглинистым составом, слабой про тивоэрозионной устойчивостью. Верхние слои этих почв имеют краснова тую окраску. Camborthids имеют тот же самый ареал распространения, что и почвы предыдущей группы и ассоциируются с ними, а также с Gypsiorthids, Torriorthids и Torrifluvents. Подобно кальциеморфным почвам они формиру ются на различных почвообразующих породах, характеризуются различным гранулометрическим составом (от легкого суглинка до глины), высокой карбо натностью. Gypsiorthids формируются в ассоциации Calciorthids и Camborthids на почвообразующих породах с высоким содержанием гипса. Salorthids име ют широкое распространение на территории Иордании. Характерной особен ностью почв этой большой группы являются повышенное или высокое со держание водорастворимых солей различного состава. Paleorthids представ ляют большую группу почв, характерной особенностью которых является наличие сцементированных известковых горизонтов в их профиле. В виде спорадических пятен они имеют широкое распространение среди почв опи санных выше групп. В таксономическом отношений они на уровне подгрупп (Subgroup) подразделены нами на: Typic Camborthid (25%), Typic Calciorthids (14%), Typic Torrifluvent (9%), Cambic Gypsiorthids (13%), Lithic Torriorthid (9%). Соотношение площадей почв этих подгрупп представлено в таблице 2.

Для этих почв характерна желтовато-коричневая до коричневой (10YR5/6 в сухом состоянии и 7.5 YR5/6 при увлажнении) окраска. Typic Gypsiorthids с по верхности характеризуются окраской желтой охры в сухом состоянии (10YR6/6) и желтовато-коричневой во влажном (10YR5/6). Гранулометриче ский состав почв изменяется от супесчаных до супесчано-глинистых пылева тых. Реакция с HCL бурная.

Таблица 2.

Распределение площадей почв в восточной части плато.

Порядок Подгруппа Площадь, % от общей площади км Typic Camborthid 4957 Aridisoil Typic Calciorthids 2777 Typic Torrifluvent 1785 Cambic Gypsiorthids 992 Typic Torriorthids 793 Typic Gypsiorthids 2578 Lithic Gypiorthid 1190 lithic Torriorhid 1784 lithic Cambiorthid 992 Typic Salorthids 397 Petrogypic Gypsiorthids 1586 всего 19831 В диссертации представлены результаты наших исследований почв по всем разделам почвоведения: морфология, физические свойства, состав и пара метры химического и физико-химического статуса: содержание гумуса, гипса, карбонатов, водорастворимых солей, ёмкость обмена и состава обменных ка тионов, реакция среды. Отметим, что на уровне порядка эти почвы характери зуются малогумусностью, легким гранулометрическим составом верхних слоев, щелочной реакцией, высоким и очень высоким содержаний карбонатов, гипса и водорастворимых солей.

ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭРОЗИИ И ДЕФЛЯЦИИ НА ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ВЫСОКОГО ПЛАТО И ЕГО ОБ РАМЛЕНИЯ.

Прогноз устойчивости почв и ландшафтов западного сектора Иор данской возвышенности (Highland) против эрозии. Натурные наблюдения с целью оценки интенсивности эрозии на почвах западных склонов Иорданской возвышенности были организованы на землях четырех стационаров, разли чающихся, во первых, удаленностью от местных базисов эрозии, во-вторых морфометрическими параметрами склонов (длина, форма, вид, крутизна, со стояние поверхности, хозяйственное использование).

Первый наблюдательный стационарный пункт расположен в пределах от носительно выровненного и типичного рельефа, не осложнённого овражно балочной и долинной сетью. Второй, третий и четвертый наблюдательные ста ционарные пункты расположены в пределах территории, характеризующейся проявлением плоскостной (поверхностной) и линейной (овражной) эрозии. Ха рактерной чертой рельефа этой территории является преобладание коротких, преимущественно рассеивающего типа склонов, крутизна которых варьирует в интервале 7,5-13,8%.

Результаты учёта потери почвы от поверхностного смыва ливневыми до ждями показывают, что за десятилетний период наблюдений коричневые почвы (Vertic Xerochrepts) тяжёлого гранулометрического состава (с признаками и без признаков слитости) на землях высокого плато (Highland) в зависимости от морфометрических условий рельефа ежегодно подвергаются эрозии, интенсив ность которой изменяется в пределах 1-5 мм/год (Табл. 3, 4, 5, 6). Тем не менее, соотнесение показателей эрозии с строением (мощность профиля), составом и свойствами почв позволило нам сделать заключение о квазистабильном состоя нии ландшафтов на землях Высокого плато (Highland) в многовековом цикле их функционирования.

Таблица 3.

Результаты учёта потери почвы (мм/10 лет) на относительно выровненных поверхностях Высокого плато (Higland) Количество учтённых Распределение реперов- Высота Смыв почвы реперов-шпилек, шт. шпилек по высоте об- обнажив- (мм) нажившейся части шейся час ти репера шт. доля (мм) 13 0,26 0 10 0,20 8 1, 50 16 0,32 13 4, 5 0,10 16 1, 4 0,08 22 1, 2 0,04 28 1, средневзвешенный 10, смыв почв, мм Таблица 4.

Результаты учёта потери почвы (мм/10 лет) на землях приовражно-балочного и придолинного фонда в приводораздельной части пологого склона Количество учтённых ре- Распределение реперов- Высота Смыв почвы перов-шпилек, шт. шпилек по высоте обна- обнажив- (мм) жившейся части шейся час ти репера шт. доля (мм) 2 0,04 0 8 0,16 16 2, 50 16 0,32 22 7, 14 0,28 28 7, 6 0,12 37 4, 2 0,04 44 1, средневзвешенный 2 0,04 58 2, смыв почв, мм 25, Таблица 5.

Результаты учёта потери почвы (мм/10 лет) на землях приовражно-балочного и придолинного фонда в средней части крутого склона Количество учтённых Распределение реперов- Высота Смыв почвы реперов-шпилек, шт. шпилек по высоте обна- обнажив- (мм) жившейся части шейся час ти репера шт. доля (мм) 6 0,12 0 4 0,04 39 3, 50 17 0,34 42 14, 11 0,22 46 10, 8 0,16 57 9, 2 0,04 64 2, средневзвешенный 2 0,04 71 2, смыв почв, мм 42, Таблица 6.

Результаты учёта потери почвы (мм/10 лет) на землях приовражно-балочного и придолинного фонда в нижней части крутого склона.

Количество учтённых Распределение реперов- Высота Смыв почвы реперов-шпилек, шт. шпилек по высоте обна- обнажив- (мм) жившейся части шейся час ти репера шт. доля (мм) 2 0,04 0 6 0,12 41 4, 50 10 0,20 45 9, 14 0,28 51 14, 8 0,16 60 9, 4 0,08 64 5, средневзвешенный 6 0,12 72 8, смыв почв, мм 51, Прогностические модели устойчивости почв и эволюции структуры поч венного покрова (СПП) Высокого плато (Highland) Иордании.

Для группы почв, обладающих признаками вертисолей, характерны не только относительное единообразие в строении профиля, но и латеральная и радиальная стабильность их инситных свойств. Особенностью радиального распределения гумуса является цикличный характер смены слоёв (горизонтов) с максимальным и минимальным его содержанием. Эта зональная особенность распределения гумуса может быть следствием полицикличности формирова ния поверхности плато и образования почв. В связи с отмеченными особенно стями строения, состава и свойств почв данной группы, относительной ста бильностью инситных показателей можно прогнозировать многовековую ста бильность ландшафтов, их устойчивость во времени в условиях современного типа природопользования. Данный экспертный прогноз может быть коррект ным и для почв не обладающих признаками вертисолей и ландшафтов, форми рующихся на них.

Прогностические модели эволюции структуры почвенного покрова (СПП) восточного обрамления высокого плато (Highland) Иордании при дефелации почв.

Результаты, приведенные в таблице 7, позволили нам заключить, что за 16 лет: 1. по всем вариантам наблюдений содержание мелкозёма в контроли руемом объёме почвы из слоя мощностью 0-5см уменьшилось на 4,9 %, функ ционально предопределяя повышение каменистости почв;

2. в составе механических фракций мелкозёма возрастает доля физиче ского песка при уменьшении содержания, в первую очередь, пыли;

эоловый вынос глины происходит в меньшем объёме;

3. эоловая сепарация песка обусловливает уменьшение содержания в мелкозёме его тонкой фракции.

Таблица 7.

Результаты экспериментальный оценки эолового преобразования почв восточного обрамления Высокого плато (Highland) Иордании.

Содержание механических фракций в мел Состав почв % Содержание фракций песка в мелкозёме, % козёме, % Варианты Годы Мелкозём Гравий Песок Пыль Глина Крупный Средний Тонкий 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 I 88 91 92 12 9 8 25,1 28,1 20,9 54,8 55,1 53,9 20,1 22,4 25,2 4,9 1,9 2,6 7,5 6,8 8,0 16,7 19,4 10, 85 87 84 15 13 16 29,0 28,1 26,9 51,6 51,3 52 21,1 20,6 21,1 4,6 3,3 3,9 10,3 9,4 10,9 14,1 15,4 12, II 79 82 81 21 18 19 48,1 47,9 48,3 41,0 40,3 42,3 10,9 11,8 9,4 8,2 5,5 6,8 17,8 18,2 18,5 22,1 21,5 23, 74 77 80 26 23 20 46,4 45,2 45,9 43,2 43,8 44,1 10,4 11 12,5 9,7 8,3 8.0 24,9 25,6 25,1 13,6 11,3 12, 90 88 85 10 12 15 50,1 49,8 48,8 39,0 38,2 37,8 10,9 13,4 12,9 10,1 8,2 9,4 13,9 13,5 14,0 26,1 30,4 25, III 80 84 81 20 16 19 51,6 52,1 50,3 41,2 41,6 40,9 7,2 8,8 11,3 11,3 11,0 10,9 20,3 19,7 20,2 20 21,4 19, *) 1, 2, 3 - повторности отбора образцов почв в пределах линейного метра.

I, II, III - номера полигонов для экспертной оценки устойчивости почв ландшафтов.

Прогноз катастрофического риска. Ландшафты, современный почвен ный покров которых представлен пустынно-гипсовыми кальцисолями (пустын ная поверхностно гипсоносная карбонатная щебнистая слабозасоленная солон чаковатая на слоистых отложениях) обладают низкой устойчивостью в услови ях действующего ветрового режима. Эоловый вынос мелкозема из маломощно го поверхностного слоя (0-4 см, 0-6 см, 0-8 см) обусловливает переустройство не только почв и почвенного покрова, но и полностью выводит ландшафты из категории биокосных тел, вследствие обнажения гипсово-карбонатной коры, преимущественно в форме прочносцементированных блоков. В этом случае на поверхности обнажённой гипсово-карбонатной коры дополнительно формиру ется щебнисто-гравийный материал, ранее входящий в состав маломощных мелкоземистых гравийно-щебнистых почв.

Прогноз чрезвычайного риска. Ландшафты, современный почвенный покров которых представлен Haplic Solouchak (солончак хлоридно- натриевый поверхностно-гипсоносный карбонатный щебнистый на слоистых отложениях) также обладают низкой устойчивостью, хотя в долгосрочном прогнозе они имеют ряд преимуществ перед ранее описанными.Преимуществом почв данных ландшафтов является :а) значительная мощность (до35 см) на поверхности мел козёмистой толщи, представленной дериватами карбонатно-гипсовой коры и включениями гравийно-щебнистого материала;

в) незначительная мощность (до25 см) гипсового горизонта;

с) наличие мощного (более 1 м) суглинистого слоя, погребённого (перекрытого) гипсовым горизонтом. При эоловом преобра зовании почв в многовековом отрезке времени возможна смена нескольких циклов изменения и эволюции ландшафтов. Наиболее очевидны из них: а) формирование гипсовых бедлендов;

в) обнажение суглинистых слоёв с высо ким хлоридно-натриевым засолением.

Прогноз умеренного риска. Ландшафты, современный почвенный по кров которых представлен пустынно- гипсовыми кальцисолями (солончак хло ридно-натриевый гипсоносный карбонатный щебнистый на слоистых отложе ниях) отнесены нами к относительно устойчивой категории. При эоловом пре образовании почв этих ландшафтов в многовековом цикле их функционирова ния возможно обнажение песчано-супесчаного мелкозёма с остаточным накоп лением в его составе щебнисто-гравийного материала.

ВЫВОДЫ:

1. Общей закономерностью в географии почв Highland и его обрамления является функциональная связь между степенью пенепленизации (пе дипленизации) исходных форм рельефа возвышенности и генезисом, строением составом и свойствами горных пород и их дериватов.

2. На поверхностях Highland, где процессы пенепленизации (денудации) обнажили (обнажают) глинистые горные породы, являющиеся про дуктами (дериватами ) выветривания базальтов сформированы слитые почвы, имеющие черты или признаки вертисолей. Помимо глинисто сти эти почвы, с одной стороны, характеризуются трещиноватостью в сухой период, характерной структурной организацией (агрегатно стью), с другой, наличием на различной глубине от поверхности со временных почв поверхностей скольжения (Slickenside).

3. Устойчивость структур почвенного покрова Иордании непосредствен но связана с воздействием природных и антропогенных факторов.

Почвенный покров той или иной природной зоны страны имеет раз личную внутреннюю и внешнюю степень устойчивости. Скорость изменений в структуре почвенного покрова определяет внутреннюю устойчивость, а способность СПП сохранять свое строение при суще ствующих изменениях факторов – внешнюю устойчивость. Естест венная, природная устойчивость, связана с различными изменениями природных факторов и, как правило, стремится к гетерогенизации компонентного состава почвенного покрова. Она приводит к усиле нию сложности и контрастности, формированию разнообразных структур почвенного покрова. Ассоциация почв в СПП страны весьма многочисленны и изменчивы как по компонентному составу, так и долевому участию каждого компонента. Структуры почвенного по крова на разных уровнях организации обусловлены изменчивостью факторов дифференциации почвенного покрова и разнообразием их комбинаций в пространстве.

4. То немногое, что известно на сегодняшний день в земельных органах Иордании о деградации почв и ландшафтов, не обеспечено ни теори ей, ни материалами натурных исследований. В частности, термины эрозия и дефляция почв используются исключительно только в кон тексте общесмыслового определения существования этих феноме нов. Убедительным свидетельством этому является полное отсутст вие категорий земель и почв, разрушаемых эрозией и дефляцией, на картографических материалах страны.

5. Оценка дефляции почв на землях обрамлений депрессий Эль-Азрак и Эль-Джафр Иордании показали, что в условиях действующего ветро вого режима эоловый вынос мелкозема из маломощного поверхност ного слоя (0-4см,0-6см, 0-8см) обусловливает переустройство не толь ко почв и почвенного покрова, но и полностью выводит ландшафты из категории биокосных тел, вследствие обнажения гипсово-карбонатной коры, преимущественно в форме прочно цементированных блоков. В этом случае на поверхности обнажённой гипсово- карбонатной коры дополнительно формируется щебнисто гравийный материал, ранее входящий в состав маломощных мелкоземистых гравийно-щебнистых почв.

6. Эоловое преобразование почв с полициклическим типом профиля обу словливает обнажение песчаное-супесчаного мелкозёма с остаточным накоплением в его составе щебнисто- гравийного материала. С изме нением строения почв при эоловом преобразовании могут изменятся инситные свойства поверхностных горизонтов и экологические функции в локальном и региональном маштабе. В частности, обна жающиеся слои песчано-супесчаного мелкозёма характеризуются резко возрастающим содержанием водорастворимых солей, а в их со ставе солей токсичных для растений 7. С целью корректировки почвенно-картографических материалов и приведения их в соответствие с реально существующим состоянием земельных ресурсов страны нами инициированы работы по натурному исследованию степени эрозии и дефляции почв, позволившие решить ряд первоочередных проблем: а). Обратить внимание на необходи мость учёта существования на территории Иордании эрозии и дефля ции как опасных форм деградации почв и ландшафтов. б). Провести корректировку программы по полевому картографированию почв. в).

Организовать подготовку национальных кадров, способных осуществ лять комплексные системные исследования и разрабатывать концеп туальные прогнозы по охране земель страны. г). Обеспечить создание экспериментальных центров в различных природных зонах страны.

8. Оценка воздействий ливневых дождей в осеннее - зимний период вы явила существенный смыв почвы с территории Высокого плато. Еже годные потери мелкозёма почв в зависимости от геоморфологических особенностей территории (длина, наклон и форма склонов) изменяют ся в пределах 1-5,1мм. При такой интенсивности эрозионного массо переноса мелкозёма ландшафты и почвы Высокого плато в состоянии длительный период времени сохранят свой квазистабильный потен циал в условиях существующего природопользования.

9. Оценка эолового массопереноса мелкозема из почв и ландшафтов вос точного сектора обрамления земель Высокого плато позволила раз работать концептуальные прогнозы их устойчивости, условно обо значенные нами с использованием следующих терминов: а) прогноз катастрофического риска;

б) прогноз чрезвычайного риска;

в) про гноз умеренного риска.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Main Repot. Amman, 1993. Level 1,Volum 2-458P.

2.Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. The Soils of Jordan. Representative Profiles and Soils Analyses.

Amman, 1993 b. Level 1, Volume 3-617P.

3. Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Semi Detailed Studies. Main Report. Amman, 1994a. Level 2, Vo lume 2-204p.

4.Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Semi Detailed Studies. Appendices.Amman,1994b. Level 2, Vo lum 3-280P.

5. Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan Detailed studies, main Report. Amman, 1995a. Level 3, Volume 2 175P.

6. Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Detailed Studies.Appendices. Amman, 1995b. Level 3,Volum 3-295P.

7.Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Detailed Studies. Soil Physic. Amman, 1995b. Level 3, Vo lume 4-145P.

8. Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Detailed Studies. Argillic Horizons and Thin Section Stu dies. Amman, 1995. Level 3, volume 5.-87P.

9. Mahmoud Hasan. National Soil Map and Land use Project. The soils of Jordan. Detailed Studies, Map Legends. Amman, 1995. Level 3, Vo lum 6.-198P.

10. Махмуд Хасан Альфрайхат. Современная модель почвенного по крова Иордании. Вестник Российского Университете дружбы на родов. Серия: Агрономия и животноводество: РУДН, 2006, N 1.

C.66-70.

11. Махмуд Хасан Альфрайхат. Факторы опустынивания в семигу мидной высокогорной зоне Иордании.// Материалы международ ной научно-практической конференции преподавателей, молодых учёных и аспирантов аграрных вузов РФ. 20-23 апреля 2006г.

М: РУДН, 2006.-С.16.

12. Махмуд Хасан Альфрайхат. Вертисоли Иордании // Актуальные проблемы современного аграрного производства. Сборник ста тей международной научно- практической конференции пре подавателей, молодых учёных и аспирантов аграрных вузов РФ. 24-26 апреля 2007г. М: РУДН, 2007.-С.57.

13. Махмуд Хасан Альфрайхат. Эрозия и дефляция почв Иордании // Актуальные проблемы современного аграрного производства.

Сборник статей международной научно - практической конфе ренции преподавателей, молодых учёных и аспирантов аграр ных вузов РФ. 24-26 апреля 2007г. М: РУДН, 2007.-С.57.