Почвы дельты р. селенги (генезис, география, геохимия)

На правах рукописи

ГЫНИНОВА АЮР БАЗАРОВНА ПОЧВЫ ДЕЛЬТЫ р. СЕЛЕНГИ (ГЕНЕЗИС, ГЕОГРАФИЯ, ГЕОХИМИЯ) 03.02.13 – почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Улан-Удэ 2010

Работа выполнена в лаборатории географии и экологии почв Института общей и экспериментальной биологии СО РАН.

Научный консультант: Член-корреспондент РАН, профессор Шоба С.А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Чимитдоржиева Г.Д.

доктор биологических наук Десяткин Р.В.

доктор географических наук, профессор Семенов Ю.М.

Ведущая организация: Биолого-почвенный институт ДВО РАН

Защита состоится « 24 » декабря 2010 г. в 10-00 часов на заседании Дис сертационного Совета Д.003.028.01 в Институте общей и эксперимен тальной биологии Сибирского Отделения РАН по адресу: 670047, г.

Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6;

факс (3012) 433034;

e-mail:

[email protected] C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного Центра СО РАН и на сайте http://igaeb.bol.ru

Автореферат разослан «» _ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук М.Г.Меркушева Введение Актуальность. Дельта р. Селенги – главного притока озера Байкал, форми руясь в конечном звене каскадной системы водосборного бассейна, включаю щего горно-таежные и сухостепные ландшафты Северной Монголии и Южного Забайкалья, является зоной аккумуляции веществ с обширных площадей и пред ставляет собой важный фактор, оказывающий влияние на функционирование уникальных экосистем озера. Принадлежность озера и прилегающих к нему тер риторий к объектам Всемирного Природного Наследия, а также стратегическое значение запасов его ультрапресных вод обусловливают необходимость прове дения ландшафтного планирования хозяйственной деятельности и мониторинга экологического состояния экосистем Байкальской рифтовой впадины (Феде ральный…, 1999). С этим связана актуальность исследования почвенного покро ва и эколого-геохимической обстановки в дельте р. Селенги.

В последние десятилетия исследования почв в Байкальском регионе обнару живают несоответствие их названий и диагностических признаков и нередко приводят к необходимости выделения новых типов или подтипов. Предпосыл ками к этому являются недостаточная изученность таких факторов, как верти кально-поясная организация почвенного покрова с ярко выраженными эффекта ми интерференции, миграции, инверсии и экспозиционности склонов хребтов;

значительные смещения глубины промерзания или границы многолетнемерзлых пород (Куликов, 2010);

сиаллитно-карбонатная и сиаллитно-карбонатно хлоридно-сульфатная геохимическая сопряженность кор выветривания (Полы нов, 1956;

Корсунов и др., 2002). Наиболее часто подобные проблемы возникают при исследовании почв подтаежных ландшафтов. На территории дельты Селен ги они занимают значительные площади, что определяет актуальность детально го исследования формирующих их почвообразовательных процессов и диагно стических признаков.

Цель работы – установить закономерности дельтового почвообразования в Байкальском рифте и дифференциации водномиграционных тяжелых металлов в почвах дельты р. Селенги.

Задачи:

1. Выявить взаимосвязь между дельтообразующими процессами и почвооб разованием, определить основные направления развития почв, обусловленные историей формирования дельты;

2. Изучить строение и свойства почв современной и древних дельт, выявить черты их генезиса и эволюции;

3. Определить разнообразие почв, выявить закономерности пространствен ной организации почвенного покрова и составить почвенную карту масштаба 1:100 000.

4. Исследовать эколого-геохимическую ситуацию в дельте, выявить законо мерности дифференциации водномиграционных тяжелых металлов и выполнить почвенно-геохимическое зонирование.

5. На основе почвенной карты и результатов почвенно-геохимических иссле дований создать ГИС почв.

Защищаемые положения. На основе результатов собственных многолетних исследований и анализа литературных источников сформулирована концепция о специфике дельтового почвообразования в Байкальском рифте в условиях пре сноводности озера, которая представлена следующими защищаемыми положе ниями:

1. Байкальский рифт определяет формирование дельт разного уровня при за мещении и частичной сохранности древних дельтовых поверхностей, разновоз растность и разновысотность которых обусловливает значительное разнообразие почв и закономерности их пространственной организации.

2. Эволюция почв современной дельты, определяющаяся накоплением аллю вия, нарастанием гипсометрических отметок, сменой режима увлажнения обна руживает отчетливо выраженную стадиальность. В пределах древней дельты в предгорном тектоническом понижении высокая степень минерализации почвен но-грунтовых вод обусловливает задержку развития почв на стадии болотных низинных. Подтаежные почвы плиоцен-плейстоценовых озерно-речных террас представлены типами: дерновые лесные альфегумусовые на песчаных отложе ниях и дерновые серые лесные, отличающиеся отсутствием признаков элюви ально-иллювиальной дифференциации веществ и подразделяющиеся на подтипы среднегумусные и многогумусные. Среднегумусные почвы формируются в средней части склона на супесчаных отложениях, имеют палевые тона окраски минеральных горизонтов, обусловленные преобладанием окристаллизованных форм соединений железа. Многогумусные почвы в нижней части склона на суг линках, отличаются глееватостью, активным метаморфизмом минеральной части и карбонатностью всего профиля.

3. Отличительной чертой дельтового почвообразования является формирова ние разнообразных почвенно-геохимических барьеров, на которых происходит аккумуляция водномиграционных тяжелых металлов, образующих по степени аккумуляции ряд: Zn Pb Cu Co Cr Ni.

Научная новизна. В работе впервые:

- показано, что происходящее в Байкальском рифте многократное обновле ние поверхности дельты Селенги, обусловленное ингрессиями вод озера и сме нами направления русла реки, обусловливает неоднородность геоморфологиче ского строения и большое разнообразие и контрастность почвенного покрова;

- выявлены диагностические признаки, установлены элементарные почвооб разовательные процессы, разработаны схемы почвообразования, исследованы генезис и эволюция почв дельты Селенги и составлена почвенная карта масшта ба 1:100000 с выделами до уровня рода;

- на основе составленной карты и полученных материалов по физико химическим и окислительно-восстановительным свойствам почв выделены зоны аккумуляции тяжелых металлов, представляющие собой почвенно геохимические барьеры, и зоны их рассеяния. Материал представлен в виде гео информационной системы почв дельты, снабженной базой данных, включающей цифровые модели почвенно-геохимических карт, данные свойств почв и содер жание в них водномиграционных тяжелых металлов.

Теоретическая и практическая значимость - Результаты исследований вносят вклад в теорию дельтового почвообразо вания в условиях пресноводности озера и континентальности климата Восточно Сибирской мерзлотно-таежной области, а также влияния Байкальского рифта на почвообразование;

- Закономерности почвообразования и формирования современной экологи ческой ситуации в дельте Селенги, отображенные на почвенной и почвенно геохимических картах, представляют собой пространственные модели почвен ного покрова и геохимии территории и являются научным обоснованием для адаптивного землепользования и ландшафтного планирования;

3. Выявленные почвенно-геохимические барьеры представляют собой объек ты первоочередного мониторинга;

4. Результаты работы используются в курсе лекций по почвоведению для студентов биолого-географического факультета БГУ и учебных пособиях.

Апробация и публикация работы. По теме диссертации опубликовано работ, в т.ч. 3 коллективные монографии, 16 работ в изданиях, соответствующих списку ВАК. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III (Суздаль, 2000), IV (Новосибирск, 2004), V (Ростов-на-Дону, 2008) съездах Докучаевского общества почвоведов, на международных и всерос сийских конференциях и симпозиумах: «Основные факторы и закономерности формирования дельт и их роль в функционировании водно-болотных экосистем в различных ландшафтах» (Улан-Удэ, 2005), «Экспериментальная информация в почвоведении: теория, методы получения и пути стандартизации» (Москва, МГУ, 2005), «Природная и антропогенная динамика наземных экосистем» (Ир кутск, 2005), «Экосистемы Монголии и пограничных территорий соседних стран: природные ресурсы, биоразнообразие и экологические перспективы» (Улан-Батор, Монголия), «Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии».

(Улан-Удэ, 2006), V м/н конф. по криопедологии «Разнообразие мерзлотных и сезонно-промерзающих почв и их роль в экосистемах» (Улан-Удэ, 2009).

Личный вклад автора. В основу работы положено обобщение результатов многолетних исследований автора, выполненных по планам НИР Института об щей и экспериментальной биологии СО РАН (Разнообразие почв Байкальского региона и их роль в пространственной организации, устойчивости и биопродук тивности экосистем, гос. № 6.3.1.10), а также в рамках грантов РФФИ: № «Комплексное исследование состояния и динамики развития экосистемы дельты р. Селенги как естественного биофильтра и индикатора современного состояния в условиях интенсификации антропогенного загрязнения озера Байкал», № «Анализ и моделирование трансформации вещества в системе «р. Селенга – дельта – оз. Байкал», №05-04-97259 р Байкала «Функционирование пойменных экосистем бассейна р. Селенги как природных эколого-биогеохимических барь еров в очистке речных вод». Автором осуществлялась постановка проблемы, планирование и проведение полевых исследований, обработка, систематизация и интерпретация полученных данных, апробация и публикация результатов.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 7 глав, выводов, приложений, изложена на 361 страницах текста, 19 рисунков 70 таблиц, 48 стра ниц приложений. Список литературы включает 272 названий, в т.ч. 25 на ино странных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодар ность научному консультанту член-корр. РАН С.А. Шобе за помощь и внимание, оказанные в ходе выполнения работы. Автор благодарен к.г.н. А.Н. Бешенцеву за помощь в создании ГИС. Искреннюю признательность автор выражает колле гам лаборатории географии и экологии почв.

Глава 1. Почвы дельт, пойм, низинных болот и подтаежных ландшафтов В.А. Ковдой (1953, 1973), В.В. Егоровым (1955, 1959), Г.В. Добровольским (1968), Л.Л. Убугуновым (1995) и др., показана стадиальность развития дельто вых и пойменных почв в биогеоморфологическом цикле. Для почв дельт суббо реального и субтропического поясов характерно засоление, гумификация расти тельных остатков с образованием гуматов кальция, накопление тонкодисперс ных фракций гранулометрического состава. Почвы дельт Заполярья испытывают засоление лишь в приморской полосе маршевых почв (Крейда,1962;

Лабутина и др.,1985;

Кошева,1989;

Десяткин,1996;

Денева,2004;

и др.), в основном они представлены кислыми торфяными, сменяющимися зональными тундровыми, почвами.

Болотные низинные почвы в котловинах Байкальского типа маломощные, формируются на многолетнемерзлых породах (Макеев,1961;

Кузьмин, 1976). В дельте Селенги торфяная залежь имеет среднюю мощность 4-5 м, максимум 8 м (Петрович, 1974). Для подтаежных ландшафтов Байкальского региона и в т.ч.

дельты Селенги характерно формирование дерново-боровых, дерновых серых лесных и серых лесных почв без признаков оподзоливания (Уфимцева, 1960;

Ногина, 1967;

Линник, 1974;

Цыбжитов, 2000).

Глава 2. Эколого-географические условия почвообразования в дельте р. Селенги и ее бассейна Дельта р. Селенги с неоплейстоцена при активизации тектонических движе ний формировалась в условиях жесткого ограничения роста ее площади резким свалом глубин, колебаниями уровня вод в Байкале и небольшой глубиной ин грессий озерных вод, ограничиваемых обрамляющими впадину горными хреб тами. Этапы ингрессий сопровождались формированием высоких поверхностей, а периоды понижения базиса эрозии - активным выносом. В результате в дельте плейстоценовые и плиоценовые поверхности сохранились в виде прислоненных террас и их останцов среди голоценовых отложений (рис. 2). Аллювиальные от ложения формировались под влиянием дельтовых процессов, развивающихся на фоне землетрясений, вызывающих образование прогибов и соров в зонах разло мов, стабилизирующих основное направление русла Селенги и активизирующих миграции в пределах главного направления. Они занимают значительные терри тории в дельте выполнения и всю дельту выдвижения. Одна из ветвей разлома в подножиях хребта Хамар-Дабан сформировала прогиб с древнедельтовыми от ложениями, который в голоцене заполнялся торфом. В главе охарактеризовано разнообразие факторов почвообразования на разновозрастных и разновысотных уровнях в дельте и в общих чертах показаны экологические условия в бассейне р. Селенги.

Глава 3. Объект и методы исследований Объектом исследования являются почвы и почвенный покров дельты р. Се ленги. Ключевые участки с опорными разрезами закладывались в различных участках дельты выдвижения, поймы, болотного массива и террас. При исследо вании почв использовались макро-, микро- и ультрамикроморфологические ме тоды (Парфенова, Ярилова, 1977;

Добровольский, Шоба, 1978) и химико аналитические (в т.ч. исследовались групповой и фракционный составы железа и гумуса) (Воробьева,1998;

Пономарева, Плотникова 1980). Почвенная и почвен но-геохимические карты составлялись с использованием топографической осно вы, космо- и аэрофотоснимков (Ульянова, Зборищук, 2005;

Аэрокосмические методы …1990;

Бешенцев, 2008).

Глава 4. Почвы дельты выдвижения и поймы В геоморфологическом строении дельты выдвижения и поймы выделяется три высотных уровня. Первый уровень – периферическая и притеррасная части дельты с отметками 455,5-457,5 м над у.м., второй уровень – высокие острова лопастной части дельты и центральная пойма с отметками 457,5-460,0 м и тре тий уровень – высокая пойма с отметками 460,0-464,0 м. Благодаря разновысот ности они отличаются по гидрологическому режиму. В отличие от поймы в па водки уровень воды в дельте поднимается всего на 1-1,5 м и в паводки затапли вается лишь ее периферическая часть. На высоких островах преобладает грунто вое увлажнение, в центральной пойме в засушливые периоды почвы отрываются от грунтовых вод, а почвы высокой поймы развиваются преимущественно под влиянием атмосферного увлажнения.

4.1. Морфологическое строение. В периферической и притеррасной частях дельты под зарослями крупнотравья и осоково-разнотравными сообществами формируются аллювиальные лугово-болотные почвы с подтипами собственно и оторфованные. Профиль их состоит из задернованного или оторфованного ак кумулятивного горизонта (Аd, Аdт), оглееных минеральных горизонтов (Вg, ВG, G), горизонтов погребенных почв и прослоев песчаного аллювия (Апогр., С). На молодых островах и прирусловых повышениях под вейниково-разнотравным сообществом формируются аллювиальные дерновые слоистые почвы с полицик лическим профилем: АСd-CD-АС'-CDg'-АС''-CDg''.

На редко затапливаемых островах основания дельты и в центральной пойме под злаково-разнотравно-осоковым сообществом формируются аллювиальные луговые насыщенные и карбонатные почвы с профилем: А0–Аd(ca)-А1g(ca)– СD(ca)-А1погр.(ca)-Вgпогр.(ca)–СDпогр. Гумусово-аккумулятивные горизонты их подразделяются на верхнюю задернованную и нижнюю с признаками оглее ния части. Задернованная часть горизонта имеет порошисто-зернистую, нижняя – комковато-зернистую структуру. Погребенный аккумулятивный горизонт име ет комковатую структуру и сизоватую окраску. В левобережной части централь ной поймы под злаково-разнотравным сообществом встречаются аллювиальные луговые почвы с профилем: Аds-А1ca-АВg–С-С'-С''. Задернованная часть имеет темно-серый цвет и порошисто-комковатую структуру, нижняя – более темная, глыбисто-комковатая, плотная, включение корней единичное. Переходный гори зонт сизоватый с охристостью, тонкопластинчатый, плотный. В понижениях рельефа высоких островов формируются аллювиальные болотные почвы с про филем Атd-СDg-ВCGпогр.-АGпогр., а на повышениях – остепняющиеся дерно вые почвы с профилем А1-ССа-ССа.

На высокой пойме вблизи редких проток под злаково-разнотравным сообще ством формируются аллювиальные дерновые почвы с профилем: Аd-А1-АСg Аgпогр.-АВgпогр.Са–ВСg. Поверхностная задернованная часть гумусовой толщи имеет порошисто-зернисто-комковатую структуру, нижняя – комковатую. Под песчаным прослоем погребен профиль аналогичной почвы. Вдали от проток под аналогичной растительностью формируются луговые почвы с профилем Ad-А1– Вg–СDg. Аккумулятивная толща в верхней части задернована, имеет буровато темно-серую окраску, легкосуглинистый гранулометрический состав, комкова то-порошистую структуру, в нижней части отличается более темной окраской, значительной плотностью, в структуре отчетливы признаки микрослоеватости.

Горизонт Вg желтовато-светло-серый с охристыми пятнами, слоистый, плотный, суглинистый, плитчато-комковатый. Почва подстилается плотным песком с же лезистыми пятнами и марганцовистыми примазками. Под разнотравно-полынно твердовато-осоковым сообществом формируются почвы с осветленным подгу мусовым горизонтом: А1–А1Еg-Апогр.-Еgпогр.-ЕgВпогрСа–ВСпогр. Гумусовый горизонт имеет темно-серую окраску, рассыпчатую ореховато-комковатую структуру, горизонт А1Еg тонкопластинчатый, серовато-палевый с белесыми пятнами и обилием мелких охристых стяжений. Ниже погребен профиль почвы с осветленными горизонтами Еgпогр. и ЕgВпогр.Са с тонкопластинчатой и плитчатой структурой. Формирование осветленных тонкопластинчатых глееватых подгу мусовых горизонтов является характерной чертой осолоделых почв (Панкова, Айдаров, 1992). Почва подстилается песчаным аллювием с признаками оглее ния.

4.2. Гранулометрический состав почв. Для гранулометрического состава аллювиальных дерновых слоистых почв молодых островов и прирусловых по вышений характерна полицикличность с чередованием рыхлопесчаных, связно песчаных, супесчаных и легкосуглинистых слоев (табл.1). Аллювиальные луго во-болотные, луговые насыщенные и карбонатные, дерновые насыщенные и по сталлювиальные луговые почвы характеризуются в основном легко- и средне суглинистым составом, прерываемым песчаными прослоями, а аллювиальные луговые почвы с глыбистой структурой имеют глинистый состав. Горный харак тер рельефа бассейна Селенги определяет низкое содержание илистой фракции, а аллювиальность - высокую степень сортированности с преобладанием мелкого песка и крупной пыли. Эти качества обусловливают усиление испарительного эффекта в условиях грунтового питания, неустойчивость агрегатов, быстрый отрыв почв от грунтовых вод и переход почв в посталлювиальную стадию.

Таблица 1. Физико-химические свойства пойменных и дельтовых почв и наилков Обменные основа- Фракции гранулометриче- Сухой Часть прото- Гу рН ния, ЕКО,гэкв/100г мус, ского состава, мм ки, горизонт, ост-к, H2O глубина, см Са2+ Mg2+ ЕКО % % 0,01 0,001 0,25-0, Наилки по берегам протоки Шаманка исток 7,8 23,7 7,9 31,9 0,25 19,00 6,64 81,00 ср. течение 8,0 11,8 4,4 16,2 0,88 12,49 4,67 69,83 устье 8,1 - - 8,0 0,78 2,22 1,82 76,34 Наилки по берегам протоки Галутай исток 8,1 11,3 5,0 16,3 1,73 8,76 4,78 71,05 ср. течение 8,0 - - 12,0 1,30 7,44 4,32 90,67 устье 7,8 7,4 2,9 10,3 0,21 12,63 6,58 87,31 Аллювиальная дерновая насыщенная слоистая (периферическая часть дельты) Аdтемн.0-7 7,8 16,4 5,0 21,7 1,21 9,86 3,64 89,91 0, Аdсветл.са 0-7 7,9 - - 20,0 1,11 8,17 3,72 91,01 0, СD 7-27 8,0 9,1 5,1 18,2 1,01 4,42 0,30 94,88 0, Апогр. 7-27 8,1 17,4 7,3 24,8 1,8 18,42 3,55 86,27 0, СDg 27-56 8,1 5,8 3,5 9,5 0,76 5,96 3,52 90,36 0, Апогр.,g 27-56 7,8 22,5 5,0 30,5 2,55 23,02 4,48 76,87 0, СDg 56 7,9 20,3 4,1 24,8 2,15 15,99 4,61 83,83 0, Аллювиальная лугово-болотная (периферическая часть дельты) Аg 0-10 7,4 27,8 11,1 46,6 4,27 44,53 55,38 0, 10, АСG 10-33 7,9 12,1 1,2 23,0 0,95 16,23 7,27 83,08 0, АGпогр. 33-48 7,4 23,4 7,1 32,1 3,17 32,07 6,57 67,74 0, G 48-65 7,4 26,8 5,4 33,0 3,43 38,72 7,21 61,26 0, Р. 1-03 Аллювиальная болотная (остров в основании дельты) *10, 35,16 6,03 64, Атd 0-14 7,2 48,4 12,9 92,2 0, СDg14-20 5,70 0,97 83, 6,9 10,7 3,6 16,0 1,96 0, АGпогр. 20-35 26,33 1,94 72, 6,2 17,6 6,7 28,9 6,04 0, ВCGпогр. 35-56 6,6 16,7 23,27 10,2 72, 2,8 22,3 3,21 0, Аллювиальная дерновая остепняющаяся А1Ca 0-5 7,6 - - 48,1 3,27 15,61 4,58 84,32 0, СCa5-12 7,9 - 12,0 3,15 17,05 4,24 82,51 0, С'Ca12-25 8,1 - 38,0 2,55 13,93 3,94 85,93 0, Обменные основа- Фракции гранулометриче- Сухой Часть прото- Гу рН ния, ЕКО,гэкв/100г мус, ского состава, мм ки, горизонт, ост-к, H2O глубина, см Са2+ Mg2+ ЕКО % % 0,01 0,001 0,25-0, Аллювиальная луговая карбонатная (остров в основании дельты) Аса 1,5-16 8,0 - - 36,0 6,36 26,89 4,54 73,11 0, Аg 16-29/31 7,7 41,2 5,5 52,1 7,10 32,65 3,92 67,35 0, CDgса 20/21-43 8,1 - - 18,0 1,22 16,05 2,45 83,95 0, Апогр.са 43-73 7,0 - - 36,0 4,77 22,45 1,09 77,55 0, Вgпогр.73-85 7,0 16,6 7,5 25,5 1,98 20,64 4,94 79,36 0, Аллювиальная луговая карбонатная (основание дельты, правый берег) Аdса 0-15 8,2 - - 20,0 2,67 17,20 0,16 71,97 0, Аgса 15-25/32 8,2 - - 20,0 2,76 19,96 1,62 79,93 0, СD 25/32-45 8,1 6,3 2,1 8,8 0,57 8,76 0,24 91,79 0, Аgпогр. Са 45-60 8,1 - - 18,0 1,55 11,62 0,16 86,98 0, Вgпогр. 60-78 8,2 8,4 2,1 10,7 0,78 3,48 0,32 95,61 0, ВСgса 78-100 8,4 - - 14,0 0,70 2,88 0,68 96,83 0, Р.15К-04 Аллювиальная луговая солончаковатая (основание дельты, левый берег) Ads 0-2 7,7 - - 12,0 38,1 10,98 61,29 0, 42, Aса 2-23 7,8 - - 6,26 53,21 10,53 46,68 0, 38, АВg 23-50 7,3 25,9 3,00 62,34 13,38 37,66 0, 10,8 38, Cg50-63 7,3 20,9 0,66 16,7 5,39 80,87 0, 5,8 28, Cg' 63-85 7,2 11,8 0,58 46,8 12,93 53,04 0, 2,6 14, Сg'' 85-110 7,1 0,34 0,50 2,94 84,28 5,3 2,1 7, Аллювиальная дерновая насыщенная (прирусловье на высокой пойме) A1 0-22 6,9 40,8 23,1 65,7 8,29 36,00 6,22 63,96 0, АСg 22-46 7,4 33,3 11,9 47,8 3,12 46,64 5,73 53,36 0, Agпогр.46-51 7,4 42,6 14,8 59,8 4,96 21,09 3,01 78,83 0, АВgпогр.51-67 6,4 29,2 12,5 43,9 2,86 38,76 5,26 61,24 0, ВС 67-84 7,3 14,7 3,5 20,1 0,67 7,06 2,06 92,94 0, Луговая посталлювиальная выщелоченная (высокая пойма р. Селенги) Ad 0-5 6,7 23,6 8,5 40,0 3,28 32,97 9,06 65,29 0, А1 5-34 6,5 21,7 8,4 31,6 3,10 35,10 8,73 64,75 0, ВС 34-59 6,4 16,7 8,3 26,0 1,54 29,89 8,99 69,01 0, СD 59-70 6,7 15,4 6,7 22,9 0,46 7,92 4,12 90,49 0, Луговая посталлювиальная осолоделая (высокая пойма р. Селенги) А1 0-14/16 4,94 32,75 4,9 67, 6,5 32,9 12,2 47,9 0, ЕgB 14/16-21 3,43 30,57 2,64 69, 7,0 30,5 8,5 41,2 0, Аgпогр. 21-32 4,02 18,24 1,39 81, 7,1 35,3 8,8 45,7 0, Еgпогр.32-57 7,9 17,2 6,9 24,5 1,52 16,52 2,14 83,30 0, ЕgBпогр.Са57-76 0,93 11,35 0,44 88, 8,2 16,1 3,6 20,0 0, СDg 76-91 3,39 0,20 58, 8,2 4,6 3,0 7,9 0,33 0, ЕgBпогр.91-100 8,25 0,73 91, 8,0 11,3 1,6 13,4 0,81 0, ВСпогр.100-120 7,9 14,5 1,40 22,21 2,43 77, 8,1 23,3 0, *- С органический 4.3. Физико-химические свойства. Содержание гумуса в почвах возрастает от периферической части дельты к ее основанию и снижается на высокой пойме (табл. 1). Это обусловлено прерывистостью почвообразования в затапливаемой части дельты и заторможенностью гумификации медленным оттаиванием. В основании дельты, в условиях устойчивого грунтового увлажнения, гумусообра зование и гумусонакопление активизируются и с переходом на атмосферное пи тание активность этих процессов снижается.

Реакция среды в почвах периферической части дельты слабощелочная, в зна чительной степени унаследованная от наилков. ЕКО выше в лугово-болотных почвах, отличающихся лучшей развитостью аккумулятивного горизонта и боль шим содержанием гумуса по сравнению с дерновыми слоистыми. Повышение содержания сухого остатка в поверхностных горизонтах обнаруживает наличие испарительного барьера (табл. 2). В основании дельты в дерновых остепняю щихся почвах все горизонты карбонатны, а болотные имеют близкую к ней тральной реакцию. В луговых почвах в результате испарительного эффекта ре акция среды становится щелочной сначала в верхних горизонтах профиля, затем по всему профилю и, на отдельных участках приводит к накоплению водорас творимых солей в поверхностном горизонте в количестве, позволяющем отнести их к солончаковатым. Ионный состав водной вытяжки обнаруживает карбонат но-сульфатный кальциево-натриевый тип засоления, что обусловлено высоко минерализованными почвенно-грунтовыми водами. В результате аллювиальные луговые почвы представлены подтипами насыщенные и карбонатные, а карбо натные подразделяются на роды обычные и солончаковатые, что является отли чительной чертой почв дельты Селенги.

Таблица 2. Химический состав почвенно-грунтовых вод в дельте и водной вытяжки из р. Дельта ПК*, Анионы, мг/л, Катионы, мг/л, мг/л мг/л Са2+ Мg2+ мг/л НСО3- СI- SО42- К+ Na+ Горизонт, глубина, см Периферия 128,2 61,6 1,0 1,4 64,0 28,8 5,4 0,05 0,03 34, Высокие о-ва 325,5 219,6 7,1 11,3 238,0 60,0 24,0 1,50 1,65 87, Основание 287,0 100,0 7,1 97,0 204,1 58,0 18,0 3,00 3,30 82, Водная вытяжка, р.15. Аллювиальная луговая слабо солончаковатая АdCa 0-2 22, 131,4 79,7 1,3 40,3 121,3 6,6 3,2 17,8 50, АCa 2-23 59,3 39,5 1,3 15,2 56,0 8,1 4,2 0,3 11,1 12, АВg 23-50 37,1 7,2 1,3 22,4 30,9 5,1 0,6 0,3 3,3 6, Сg 50-63 17,3 2,1 3,8 12,2 18,1 3,4 1,8 0,01 1,5 5, Cg' 63-85 21,2 5,3 2,5 23,2 31,0 4,2 0,6 0,03 2,2 7, * - прокаленный остаток В почвах высокой поймы реакция среды слабокислая в верхних горизонтах профиля и щелочная – в нижних. Содержание солей возрастает вниз по профи лю. В почве с морфологическими признаками осолодения карбонатный и засо ленный горизонты сохранились в средней и нижней частях профиля, что, воз можно, связано с процессами декарбонатизации и осолодения в условиях пре имущественно атмосферного увлажнения. Периодическое оглеение в поверхно стных горизонтах маркируется повышенным содержанием аморфного железа (0,84-1,74%), в остальной части профиля оно составляет 0,22-0,72%.

4.4. Гумусное состояние дельтовых и пойменных почв. В групповом и фракционном составе гумуса в этом же ряду отмечается последовательное изме нение (табл. 3). В периферической части дельты формируется гумус гуматно фульватного типа с преобладанием в гуматной части бурых гуминовых кислот, в почвах преимущественно грунтового увлажнения гумус фульватно-гуматный с преобладанием в гуматной части черных гуминовых кислот, в почвах атмосфер ного увлажнения гумус гуматно-фульватный с преобладанием в гуматной части черных гуминовых кислот.

4.5. Микроморфологическая диагностика почвообразовательных про цессов. Гумус аллювиальных дерновых слоистых почв относится в основном к типам мор и модер (рис. 1а). В погребенных гумусовых горизонтах обнаружи ваются редкие микрозернистые новообразования карбонатов (рис.1.б), на кон такте слоев в нижней части профиля – плотные и хлопьевидные железистые стяжения (рис.1в). В лугово-болотных почвах микроформы гумуса представлены типами мюлль и модер (рис.1г), при наличии оторфованности – мор и модер.

Аморфные новообразования железа в глеевом горизонте очень бледные (рис.1д), обнаруживают слабую изменчивость окислительно-восстановительных условий.

В погребенном гумусовом и глеевом горизонтах отмечается локальная пропитка микроучастков вдоль пор криптозернистыми новообразованиями карбонатов (рис. 1е). В аллювиальных луговых карбонатных почвах органическое вещество представлено в основном типом мюлль. Почвенная масса всех горизонтов про филя карбонатна (рис. 2), характеризуется высокой степенью агрегированности, железистые соединения имеют округлые формы (рис. 2в), супесчаные прослои аллювия хорошо сортированы. На высокой пойме Селенги в луговых осолоде лых почвах органическое вещество представлено в основном типом мюль (рис.1ж). Почвенная масса гумусового горизонта хорошо агрегирована. Микро слоистость сложения и осветление подгумусового горизонта, сопровождающее ся формированием железистых микростяжений, свидетельствует о развитии по верхностного оглеения (рис.1з). В аллювиальной дерновой почве криптозерни стые формы карбонатов присутствуют в подгумусовом и погребенном гумусо вом горизонтах. В нижней части профиля Fe-Mn новообразования свидетельст вуют об оглеении.

4.6. Генезис, эволюция и классификация почв дельты выдвижения и поймы. В дельте выдвижения и пойме генезис почв связан с различным харак тером гидроморфизма элементов геоморфологического строения, определяю щим смену следующих элементарных почвообразовательных процессов: отор фовывание, оглеение, дерновый в периферической части дельты;

олуговение и карбонатизация, иногда с тенденцией к засолению, в основании дельты;

появле ние признаков выщелачивания и осолодения на высокой пойме. В соответствии Таблица 3. Групповой и фракционный состав гумуса Горизонт, С% Сгк Сфк Сгк Нерастворимый глубина, см Сфк остаток 1а 1 2 3 1 2 Р.6К-01 Аллювиальная дерновая насыщенная слоистая (СВ периферический сектор дельты, прирусловое повышение) Аdтемн.0-7 0,70 22,9 10,0 14,3 47,2 12,9 4,2 18,6 14,7 50,0 0,94 7, Р.7К-01 Аллювиальная лугово-болотная (СВ периферический сектор дельты, центральная пониженная часть) Аd 0-10 2,48 12,9 4,4 20,6 37,9 11,7 0,4 17,0 20,8 49,9 0,76 11, Аg погр. 33-48 1,84 5,4 16,9 11,9 34,6 3,3 8,7 7,6 8,1 27,7 1,24 38, Р. 2-03 Аллювиальная луговая карбонатная (остров в основании дельты, полойная равнина) Аdса 1,5-16 3,63 6,9 15,5 20,2 38,6 4,4 10,0 10,3 13,2 37,9 1,02 21, Апогр.са 43-73 2,77 2,2 30,6 14,8 47,6 2,9 5,0 7,7 8,7 24,3 1,96 28, Р.4К-01 Аллювиальная луговая карбонатная с погребенным профилем (центральная пойма, выровненный участок) Аd Са 0-15 0,97 7,2 14,4 9,3 30,9 3,1 8,3 3,1 6,2 20,7 1,49 48, Аg Са 15-25/32 1,02 0,98 22,5 2,9 26,4 2,9 3,9 0,1 5,9 12,8 2,06 60, Аgпогр. Са 45-60 0,90 1,1 10,0 2,2 13,3 2,2 2,3 3,3 3,4 11,2 1,19 75, Р.15К-02 Аллювиальная луговая карбонатная солончаковатая (центральная пойма в левобережной части) Ad Ca 1-2 7,0 7,5 10,1 18,6 36,2 3,4 15,8 1,8 19,4 40,4 0,90 10, ACa 2-23 3,6 11,4 7,2 21,4 40,0 5,4 13,2 8,2 21,1 47,9 0,83 15, АВg 23-50 1,74 0,57 2,83 0,57 3,97 1,7 1,1 4,1 2,33 9,23 0,43 27, Р.10-05 Аллювиальная дерновая насыщенная (высокая пойма р. Селенги, прирусловье протоки Харауз) A1 0-22 4,81 2,7 28,0 4,9 35,6 2,5 7,3 4,1 5,1 19,0 1,87 45, Agпогр 46-51 2,88 2,6 21,8 4,3 28,7 4,2 1,2 11,5 4,1 21,0 1,37 50, Р.9К-01 Луговая посталлювиальная осолоделая (высокая пойма р. Селенги) Аса 0-14/16 2,84 6,3 22,7 5,3 34,3 2,7 4,9 16,5 12,6 36,7 0,93 ЕgB 14/16-21 1,97 3,5 16,0 6,1 25,6 3,9 6,1 23,1 15,7 48,8 0,52 25, Аg погр. 21-32 2,33 6,9 20,6 5,9 33,4 2,9 4,7 20,6 14,3 42,5 0,79 24, Рис. 1. Микроморфологическое строение аллювиальных почв.

а, б, в – дерновая слоистая;

г, д, е – лугово-болотная;

ж, з – луговая осолоделая.

Цена деления на масштабной линейке 32 мкм.

Рис. 2. Ультрамикроморфологиче ское строение аллювиальных луговых карбонатных почв.

а, б – А1ca;

в – Аgca;

г – Вgca;

д – СD.

с этим развитие почв происходит в биогеоморфологическом цикле и включает три стадии: I – дернового и лугово-болотного почвообразования, II – аллювиаль ного лугового почвообразования;

III – аллювиального дернового и лугового по сталлювиального почвообразования. Отчетливо выраженной стадиальности раз вития почв благоприятствует погружение дельты выдвижения, стабилизирую щее современное направление русла Селенги и дельтовые процессы.

Своеобразие почв дельты Селенги, связанное с ультрапресностью вод оз.

Байкал, заключается в преобладании почв с реакцией среды близкой к нейтраль ной и слабощелочной. Отмеченная тенденция к засолению, является отличи тельной чертой дельтовых почв и не характерна для почв поймы Селенги (Убу гунова и др., 1988). Засоленные щелочные и оторфованные кислые почвы в от личие от дельт рек, впадающих в северные и южные моря, широкого распро странения в современной дельте не получают.

По Классификации почв СССР (1977) в дельте выдвижения и пойме р. Се ленги выделено 6 типов, 9 подтипов и 12 родов почв (табл. 4).

Таблица 4. Классификация почв дельты выдвижения и поймы по Классификация…, Тип Подтип Род Аллювиальные дерновые насыщенные слоистые примитивные собственно обычные остепняющиеся обычные Аллювиальные лугово-болотные собственно обычные оторфованные обычные карбонатные Аллювиальные болотные иловато-торфяно- обычные глеевые ненасыщенные Аллювиальные луговые насыщенные собственно обычные Аллювиальные луговые карбонатные собственно обычные cолончаковатые Луговые (посталлювиальные) собственно выщелоченные осолоделые Глава 5. Почвы террас и эоловых бугров Террасы в дельте Селенги представляют собой останцы древнедельтовых поверхностей, размытых при снижении уровня вод в озере и миграции русла Селенги. Песчаные бугры в основании дельты имеют эоловое происхождение.

5.1. Морфологическое строение почв. На песчаных буграх под мертвопок ровным редкостойным сосновым лесом формируются полициклические почвы с профилем: А0-(А1)-АВ-ВС-А1погр.- ВСпогр.-А1'погр.-ВС-Сса. Почва последне го цикла имеет мощность 26 см и состоит из слаборазложившейся подстилки, фрагментарного бесструктурного светло-серого с буроватостью гумусового го ризонта, серовато-светло-бурого горизонта АВ и подстилается песчаным про слоем. Ниже залегает слоистая толща эолового генезиса, карбонатная на глубине 77 см. По А.Г. Гаель, Л.Ф. Смирновой (1999) почвы с подобным профилем отно сятся к типу дерново-боровые.

В северной высокой части Байкальской абразионной террасы под ксерофит но-редкотравными сосняками формируются почвы с профилем А0-А1-АВ-Вf–С.

Горизонт А0 – слаборазложившийся, рыхлый мощностью ~4 см, с грибным ми целием в нижней части. Гумусовый горизонт мощностью 5-6 см, буровато серый, с непрочной комковатой структурой и небольшим количеством корешков травянистых растений. Горизонт АВ буроватый с признаками осветления по хо дам немногочисленных корней сменяется охристо-бурым горизонтом Вf. Почво образующая порода серовато-желтого цвета, песчаная. Почвы относятся к типу дерновые лесные (Цыбжитов, 2000).

В средней части склонов на супесчаных отложениях под сосново-березовым разнотравным лесом формируются почвы с профилем: А0–А1–Вm-Вf,m-ВС–С.

Гумусовый горизонт их задернован, имеет порошисто-комковатую структуру, мощность ~10 см. Переход к минеральной части резкий. Минеральные горизон ты имеют палевые тона окраски и непрочно-комковатую структуру.

В нижней части склонов, а также на низких террасах под богаторазнотрав ным березовым лесом формируются почвы с профилем А0–А01са-А1са,g– Вm,са,g–ВСса,g. Маломощная лесная подстилка в этих почвах сменяется пере гнойным и далее гумусовым глееватым с зернисто-комковатой структурой гори зонтами общей мощностью 49 см. Переход к минеральной части резкий, граница с крупными карманами. Горизонт Вm,са,g интенсивного желтовато-коричневого цвета с сизоватостью имеет комковато-плитчатую структуру, горизонт ВСса,g коричневый со светло-охристыми и желтыми пятнами, редкими Fe-Mn примаз ками, плотный, с плитчато-ореховатой структурой. Все горизонты, за исключе нием А0, карбонатны.

В регионе почвы, формирующиеся под сосново-березовыми и березовыми лесами известны под названием дерновые серые лесные средне- и многогумус ные (Цыбжитов, 2000).

5.2. Физические свойства почв. Дерново-боровые почвы имеют рыхлопес чаный гранулометрический состав (табл. 5). В дерновых лесных почвах отмеча ется увеличение содержания пылеватых фракций по сравнению с почвообра зующей породой и они характеризуются как связнопесчаные. Дерновые серые лесные среднегумусные почвы отличаются более высоким содержанием пылева тых фракций и супесчаным гранулометрическим составом. Содержание илистой фракции при этом остается на очень низком уровне, как в дерново-боровой и дерновой лесной почвах. В дерновой серой лесной многогумусной почве в акку мулятивном горизонте гранулометрический состав среднесуглинистый, в мине ральных – легкосуглинистый. Содержание пыли возрастает до 51-72% в основ ном за счет лессовой фракции, несколько увеличивается содержание илистой фракции в связи с активизацией процессов метаморфизма в условиях повышен ного увлажнения. Признаки текстурной дифференциации во всех почвах террас отсутствуют. Характерной чертой отложений террас является высокая степень сортированности гранулометрического состава и очень низкое содержание или стой фракции.

Наименьшая влагоемкость (НВ) во всех типах почв закономерно со сниже нием содержания органического вещества и увеличением доли грубодисперсных фракций уменьшается вниз по профилю (табл. 6.). В песчаных почвах фильтра ция характеризуется как провальная, порозность и плотность изменяются мало.

В дерновых серых лесных среднегумусных почвах водопроницаемость, пороз ность и плотность имеют наиболее высокие значения в гумусовом горизонте, резко снижаются в подгумусовом и далее продолжают постепенно уменьшаться вниз по профилю, обнаруживая зависимость от содержания корней и степени агрегированности. В многогумусной почве водоудерживающая способность воз растает значительно, а утяжеление гранулометрического состава обусловливает снижение водопроницаемости.

Таблица 5. Физико-химические свойства почв террас Горизонт, рН Обменные основания, СНО, Гу- С/N Фракции грануломет Н+ гидролитическая, % мус, % глубина, см рического состава, мм ЕКО, мгэкв/100 г 0,01 0,001 0,05 H2O KCl Са2+ Mg2+ Н+ ЕКО 0, Р. 3Ю-01 Дерново-боровая (Дб) А1 0,5-1,5 6,4 5,6 7,4 1,1 2,3 10,7 78,3 1,22 13,6 1,85 1,33 6, АВ 1,5-6 6,5 5,7 5,6 0,9 1,6 8,1 80,5 0,84 14,0 2,68 1,48 2, ВС 6-26 6,8 5,9 3,2 0,8 0,7 4,7 85,1 0,55 12,1 2,20 0,84 7, А1погр. 26-43 6,5 5,7 5,7 0,8 1,6 8,2 80,8 1,26 12,2 2,90 1,37 14, ВСпогр. 43-47 6,3 5,1 3,9 1,0 1,2 6,2 79,5 0,65 14,4 1,96 1,56 4, А1’погр. 47-62 6,5 5,7 7,0 2,9 1,1 10,9 90,4 0,71 12,0 4,83 1,92 7, ВС 62-77 6,9 6,0 3,2 2,1 0,7 6,0 88,2 0,60 13,2 1,88 1,04 3, Сca 77-90 7,0 6,5 - - - 6,5 - 0,59 20,0 2,40 0,72 3, Р.11а Дерновая лесная (Дл) А1 4-9(10) 5,8 5,0 7,1 3,80 2,7 13,64 79,9 2,34 13,3 7,21 1,06 19, АВ 9(10)-25 5,9 5,1 6,7 4,69 2,0 13,38 85,2 0,55 12,5 5,46 0,80 9, Вf 25-83 6,3 5,3 6,1 5,21 1,4 12,73 88,8 0,43 14,6 4,06 1,06 9, С 82-120 6,4 5,3 5,6 5,18 0,9 11,73 92,1 0,31 10,5 1,20 0,08 4, Р.11-03 Дерновая серая лесная среднегумусная (Дсл с/г) А1 3-10 6,3 - 11,9 4,79 3,7 20,43 81,7 4,5 15,2 10,40 1,18 41, Вm 10-22/33 6,7 - 7,9 3,88 1,8 13,58 86,9 1,0 16,7 10,52 0,93 40, Вf,m 22/33-40 6,0 - 7,6 1,50 1,4 10,45 87,1 0,8 12,9 10,61 0,85 34, ВС 40-90 6,3 - 9,9 4,79 1,3 15,95 92,2 0,7 16,4 11,54 1,20 35, Р17-05 Дерновая серая лесная многогумусная (Дсл м/г) A01са 2-23 6,3 - - - 1,2 52,0 - 16,5 13,0 - - Аg,са 23-49 6,0 - - - 1,0 50,0 - 15,4 16,3 22,34 1,63 72, Вm,са 49-93 6,7 - - - 1,0 8,00 - 0,5 3,6 16,94 4,97 51, BСg,са 93-105 6,9 - - - 0,8 8,00 - 0,5 6,1 16,68 4,36 64, 5.3. Физико-химические свойства почв. Для дерново-боровых почв харак терна слабокислая реакция среды в гумусовых горизонтах и близкая к нейтраль ной и нейтральная в песчаных прослоях и породе (табл. 5). Содержание гумуса и обогащенность его азотом очень низкие. ЕКО в песчаных прослоях и породе составляет всего 4-6 мг-экв/100 г почвы и в гумусовых горизонтах повышается лишь до 8-10 мг-экв/100 г почвы. Физико-химические свойства дерновых лесных почв обнаруживают слабокислую реакцию среды в аккумулятивных горизонтах и близкую к нейтральной – в средней и нижней, насыщенность основаниями и невысокую поглотительную способность. Содержание гумуса и обеспеченность его азотом низкие. Какого-либо максимума в содержании гумуса в минеральных горизонтах не обнаруживается. ЕКО в связи со слабой гумусированностью и легким гранулометрическим составом не высокая. Дерновая серая лесная сред негумусная почва имеет близкую к нейтральной реакцию среды и более высо кое, по сравнению с дерновыми лесными почвами, содержание гумуса (4,5%) с широким отношением С:N. ЕКО в гумусовом горизонте значительно выше, чем в дерновых лесных почвах. В минеральных горизонтах содержание гумуса и ЕКО резко снижаются. Почвы насыщены основаниями. Указанные особенности физико-химических свойств свидетельствуют о чрезвычайно замедленном вы мывании из почвы растворимых продуктов почвообразования в условиях конти нентальности климата и резкого снижения водопроницаемости в минеральных горизонтах. Возможно, что в период сухой весны и первой половины лета про исходит перемещение с восходящими токами влаги бикарбонатов, нейтрали зующих кислые продукты разложения опада.

Таблица 6. Водно-физические свойства почв террас dV, г/см Горизонт НВ, % Порозность, % Водопроницаемость, мм/час Дерново-боровая А/АС 30,6 1,07 58,85 330, А1погр. 23,5 1,01 61,15 672, ВСпогр. 20,2 1,06 59,23 1092, Дерновая лесная А1 32,6 1,30 50,0 325, АВ 28,5 1,29 51,3 439, Вf 26,4 1,23 52,6 654, С 21,6 1,30 50,5 882, Дерновая серая лесная среднегумусная А1 38,4 0,54 77,9 735, Вm 28,4 1,04 60,0 150, BС 25,9 1,27 52,0 140, Дерновая серая лесная многогумусная А1g,са 43,6 0,33 86,5 386, Вm,g,са 26,7 1,28 51,7 57, BСg,са 30,0 1,27 52,1 60, Многогумусные почвы карбонатны. Содержание гумуса очень высокое в ак кумулятивных горизонтах (15-16%) и резко снижается в минеральных (0,5%), что свидетельствует об отсутствии его нисходящей миграции. В соответствии с этим ЕКО высокая в аккумулятивном горизонте (50-52 мг-экв/100 г почвы), а в минеральных горизонтах в связи с низким содержанием илистой фракции и гу муса составляет всего 8 мг-экв/100 г почвы. Все эти признаки свидетельствуют об отсутствии элювиально-иллювиальной дифференциации профиля и поступ лении карбонатов как из грунтовых вод, так и биогенно.

5.4. Органическое вещество почв. Дерновые лесные почвы имеют гуматно фульватный состав гумуса (табл. 7). Среди гуминовых и фульвокислот преобла дают фракции связанные с железом. В отличие от других альфегумусовых почв в них понижено содержание агрессивной фракции ФК. Такой состав гумуса формирует кислую реакцию среды. Передвижение веществ вниз по профилю затруднено. Учитывая провальную фильтрацию влаги можно предположить, что в этих почвах имеет место некоторая миграция органо-железистых соединений вниз по профилю. Состав гумуса дерново-боровых почв близок таковому дерно вых лесных почв. Отличие заключается в повышенном содержании гуматов кальция, что связано с насыщенностью основаниями почв и почвообразующих пород и карбонатностью с глубины 77 см.

В дерновых серых лесных среднегумусных почвах гумус фульватно гуматный, преобладают фракции гуминовых кислот, связанные с полуторными оксидами. По сравнению с дерновыми лесными почвами снижается доля фуль вокислот и в т.ч. их свободной и связанной с полуторными оксидами фракций.

Состав гумуса не способствует миграции гумуса, а, соответственно, и элювиаль но-иллювиальной дифференциации.

Для дерновых серых лесных многогумусных почв характерно значительное поступление веществ с опадом, активная гумификация с образованием гумуса фульватно-гуматного типа и нейтрализация органических кислот щелочнозе мельными элементами с формированием как гуминовых, так и фульвокислот, связанных с кальцием. Доля нерастворимого остатка относительно невелика в горизонте А01ca, что объясняется перегнойностью гумуса и низким содержани ем минерального компонента.

5.5. Валовой химический состав почв. Валовой химический состав дерновой лесной почвы (табл. 8.) обнаруживает слабо выраженный вынос веществ. Об этом свидетельствует обеднение профиля железом, магнием, калием. Соотноше ние содержания кремнезема и полуторных оксидов обнаруживает небольшое сужение лишь в гумусовом горизонте, что свидетельствует об очень слабо вы раженном метаморфизме минеральной части. В валовом химическом составе дерновой серой лесной среднегумусной почвы не наблюдается устойчивого и достаточно заметного накопления или перераспределения веществ по профилю.

Повышенным содержанием железа выделяется горизонт Вfm, при этом отноше ние SiO2/Fe2O3 имеет минимальное значение. Железо из горизонта не выносится или выносится весьма слабо. В отношении алюминия подобное распределение не выражено, существенного накопления глинистого компонента не происходит.

В этом же горизонте несколько повышено содержание кальция и магния, а калий и натрий имеют тенденцию к накоплению в поверхностных горизонтах, что сви детельствует о весьма слабо выраженной их аккумуляции.

В многогумусных почвах отмечается накопление кальция, фосфора, серы и титана в гумусовой толще, что свидетельствуют об аккумулятивном типе почво образования. Содержание алюминия повышается в минеральных горизонтах, обнаруживая процесс оглинивания. Содержание железа повышено в горизонте Всаmg, что связано с железистым метаморфизмом. Отношения оксида кремния к оксидам железа и алюминия несколько сужается, что связано с выветриванием Таблица 7. Групповой и фракционный состав гумуса почв террас и песчаных бугров, % к Собщ.

Почва Горизонт, Собщ, Сгк Сфк Сгк Нераствори глубина,см Сфк мый остаток 1а % 1 2 3 1 2 Дб А10,5-1,5 0,70 10,0 10,0 7,1 27,1 4,3 24,1 3,0 7,2 38,6 0,70 34, Дл А1 4-9(10) 1,36 15,1 4,9 10,7 30,7 7,5 22,0 4,5 14,8 45,8 0,67 23, Дсл с/г А1 2-11 2,40 14,3 6,2 8,0 28,5 4,6 10,8 4,8 9,6 29,7 0,97 41, Дсл с/г А1 3-10 2,52 11,1 7,5 6,3 24,9 4,4 8,7 1,3 6,0 20,4 1,22 54, Дсл м/г A01са 2-23 9,58 6,3 26,4 12,0 44,7 9,3 5,3 15,8 11,9 42,3 1,06 13, Аgса 23-49 8,75 5,5 23,0 6,3 34,8 6,9 2,0 18,2 9,5 36,6 0,95 28, Таблица 8. Валовой химический состав почв террас (% на абсолютно сухую навеску) Почва Горизонт, SiO2 SiO2 SiO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO TiO2 CaO MgO K2O Na2O SO3 P2O глубина, см R2O3 Al2O3 Fe2O Дл А1 4-10 85,95 8,25 3,43 0,07 0,23 0,88 0,24 0,36 0,22 0,25 0,10 14,0 17,7 66, АВ 10-25 86,14 8,07 3,41 0,05 0,22 0,87 0,23 0,48 0,23 0,23 0,07 14,3 18,2 68, Вf 25-83 86,02 8,20 3,40 0,04 0,17 0,79 0,34 0,61 0,16 0,19 0,08 14,1 17,9 68, С 83-120 86,04 8,15 4,03 0,06 0,20 0,86 0,40 0,60 0,20 0,19 0,10 13,5 17,8 72, Дсл А1 3-10 83,45 10,47 3,12 0,08 0,30 0,91 0,65 0,47 0,14 0,30 0,11 11,4 13,6 72, с/г Вm10-20 83,68 10,30 3,24 0,07 0,29 0,90 0,62 0,38 0,23 0,29 0,07 11,5 13,9 69, Вf,m 20-40 82,74 10,20 4,15 0,07 0,28 1,03 0,68 0,28 0,16 0,32 0,09 11,0 13,8 53, ВC 40-90 83,93 10,00 3,07 0,06 0,30 0,96 0,57 0,50 0,17 0,33 0,13 11,9 13,8 73, Дсл А1 2-23 71,69 13,24 4,22 0,07 0,18 5,32 0,72 0,55 0,20 0,47 3,34 7,7 9,2 45, м/г А1gса 23-49 71,25 13,00 4,01 0,06 0,13 6,35 1,81 0,60 0,17 0,34 2,28 7,8 9,3 48, Вcamg 49-93 72,91 13,88 5,31 0,06 0,08 3,54 1,75 0,55 0,23 0,03 1,66 7,2 8,9 37, BСcamg 93-105 72,97 15,24 4,12 0,06 0,07 2,61 1,99 0,62 0,13 0,05 2,14 6,9 8,1 47, минералов, высвобождением железа из кристаллической решетки минералов и образованием глинистых минералов in situ.

От песчаных почв к суглинистым отношение SiO2/R2O3 также закономерно сужается, обнаруживая накопление железистого и глинистого компонентов в почве понижения. В этом же ряду почв отмечается увеличение щелочных и ще лочноземельных металлов, серы и фосфора. Особенно ярко выражено накопле ние Са и Mg.

5.6. Формы соединений железа В гумусовом горизонте дерновой лесной почвы отмечается преобладание свободного железа над силикатным, обнаружи вая мобилизацию и биогеохимическую аккумуляцию железа (табл. 9). Опреде ление содержания железа методом Тамма обнаруживает накопление аморфного железа в гумусовом горизонте и в горизонте Вf. В гумусовом горизонте оно поч ти все связано с органическим веществом, что препятствует более полной его кристаллизации (Schwertmann, Fischer e.a., 1973). В горизонте Вf железо может накапливаться либо в результате железистого метаморфизма, либо в результате нисходящей миграции подвижных органо-железистых соединений в условиях провальной фильтрации в виде комплексных и внутрикомплексных (хелатных) соединений. В горизонте Bf они утрачивают подвижность и осаждаются в связи с изменением реакции среды в сторону меньшей кислотности и увеличением концентрации мигрирующих растворов. Это приводит к коагуляции органо железистых соединений и выпадении их в осадок. Железо накапливается в гори зонте Вf в виде слабоокристаллизованных и аморфных неорганических форм, определяя их охристо-бурую окраску. Органическое вещество в окислительных условиях минерализуется. Аккумуляция железа является признаком Al-Fe– гумусового процесса и железистого метаморфизма. В дерново-боровых почвах аккумуляция железа выражена слабо в виде аморфных соединений в подгумусо вом горизонте АВ. В дерновых серых лесных среднегумусных почвах распреде ление валового железа обнаруживает обеднение этим элементом поверхностных горизонтов. Вынос его при резком снижении водопроницаемости минеральных горизонтов происходит боковым током в понижения рельефа. В гумусовом го ризонте в связи с биогенной аккумуляцией и мобилизацией из минералов преоб ладают свободные формы соединений железа. Оно представлено в основном окристаллизованными формами. В минеральных горизонтах доля свободных форм соединений значительно ниже, а в горизонте Вfm железо остается пре имущественно в составе силикатов, очевидно, в связи со слабой его увлажняе мостью. Свободные формы соединений представлены преимущественно окри сталлизованными формами с преобладанием сильноокристаллизованных в гори зонте Вm.

Для многогумусных почв характерно повышение содержания валового же леза по всему профилю в связи с их латеральной миграцией и положением в нижней части склона. Во всех горизонтах профиля преобладают свободные формы, в виде которых они мигрируют вниз по склону, а также высвобождаясь в процессе выветривания остаются на месте. Максимум его приурочен к средней Таблица 9. Формы соединений железа почв террас Горизонт, Окристаллизованное Аморфное Feвал FeД* Feсил* Fе Б глубина, см общее** сильно слабо общее, органи- неоргани Тамма** ческое ческое Дерново-боровая А 0,5-1,5 3,38 1,34/39,6 2,04/60,4 1,29 1,06/79,1 0,05 1,01 0,28/20,9 0,11 0, АВ 1,5-6 3,45 1,43/41,4 2,02/58,6 1,41 1,02/71,3 0,02 1,00 0,41/28,7 0,13 0, ВС 6-26 3,47 1,43/41,2 2,04/58,8 1,42 1,11/77,6 0,01 1,10 0,32/22,4 0,24 0, Дерновая лесная А1 4-9(10) 3,43 2,08/60,6 1,35/39,6 1,45 1,58/76,0 0,63 0,95 0,50/24,0 0,45 0, АВ 9(10)-25 3,41 1,34/39,3 2,08/61,0 1,25 1,06/79,1 0,09 0,97 0,28/20,9 0,25 0, Вf 25-83 3,90 1,84/47,18 2,06/52,82 1,80 1,25/67,93 - 1,25 0,59/25,5 0,30 0, С 82-120 4,03 1,06/26,3 2,97/79,7 1,05 0,98/92,5 0,01 0,97 0,08/7,5 0,05 0, Дерновая серая лесная среднегумусная А1 3-10 3,12 2,31/74,0 0,81/26,0 1,77 1,51/65,4 0,54 0,97 0,80/34,6 0,44 0, Вm 10-22 3,24 1,79/55,2 1,45/44,7 1,05 1,29/72,1 0,74 0,55 0,50/27,9 0,21 0, Вf,m 22-40 4,15 1,93/46,5 2,22/53,5 1,40 1,43/74,1 0,53 0,90 0,50/25,9 0,21 0, ВС 40-90 3,67 2,30/62,7 1,37/37,3 1,58 1,75/76,1 0,72 1,03 0,55/23,9 0,23 0, Дерновая серая лесная многогумусная A1са 2-23 4,22 2,21/52,4 2,00/47,4 1,95 0,96/43,4 0,26 0,70 1,25/56,6 0,85 0, Аgса 23-49 4,01 2,00/49,9 2,01/50,1 1,64 1,05/52,5 0,36 0,69 0,95/47,5 0,64 0, Вса 49-93 5,31 3,65/68,7 1,66/31,3 3,39 1,56/42,7 0,26 1,30 2,09/57,3 0,19 1, Сса 93-105 4,12 3,43/82,8 0,69/16,7 3,08 1,36/32,6 0,35 1,01 2,07/67,4 0,14 1, * - % от валового, ** - % от свободного части профиля и достигает в горизонте Вm,са,g 5,31%. Содержание свободного железа в связи с глееватостью увеличивается вниз по профилю, в его составе преобладают аморфные формы. Аморфные гидрооксиды в гумусовом горизонте в основном связаны с органическим веществом, в минеральных горизонтах и почвообразующей породе присутствуют в свободной форме.

5.7. Микроморфологическая диагностика почвообразовательных про цессов. В почвах террас в составе первичных минералов доминируют кварц, ортоклаз, реже встречаются плагиоклазы и еще реже – микроклин. Из желези стых минералов характерно заметное присутствие роговой обманки и биотита, содержание которых увеличивается вниз по склону. В дерновых лесных почвах гумус представлен в основном типами мор, модер и железисто-гумусовой плаз мой (рис. 3а). Агрегированность почвенной массы и разветвленная система пор отмечается только в гумусовом горизонте. Минеральные горизонты бесструк турны (рис.3б,в). В горизонте Вf железо присутствует в виде кутан и бурых аморфных сгустков (рис.3б).

В дерновой серой лесной среднегумусной почве аккумулятивный горизонт характеризуется глубокой гумификацией органического вещества до стадии лесной и кальциевый мюлль (рис.3г). В минеральных горизонтах отмечаются:

отчетливый, но слабо выраженный метаморфизм минеральной части с образова нием пластинок гидрослюды и тонких железистых пленок на поверхности зерен первичных минералов (рис.3е,3е*). В горизонте Вm формируются немногочис ленные очень мелкие (100 мкм) плотные железистые стяжения (рис.3д). Оче видно, что для горизонта характерно периодическое кратковременное переув лажнение, сопровождающееся некоторым высвобождением железа из кристал лической решетки минералов, и длительное иссушение, обусловливающее кри сталлизацию железа в виде пленок и мелких стяжений. Вниз по профилю отме чается увеличение компактности упаковки скелета (рис.3ж), что объясняет сни жение водопроницаемости. Для всего профиля характерно отсутствие признаков подвижности плазменного материала.

Для многогумусных почв характерно накопление гумуса типа кальциевый мюлль (рис.4а,в) и присутствие во всем профиле микрозернистых форм карбона тов (рис.4б,ж). Ярко выраженный метаморфизм минеральной части всех гори зонтов проявляется в повышенном содержании плазменного вещества как гли нистого, так и железистого, преобразовании биотита в аморфную массу (рис.4е), активном отслоении пластинок гидрослюды с поверхности зерен полевых шпа тов (рис.4д) и повышенном содержании плазменного вещества как глинистого, так и железистого (рис.4г).

5.8. Генезис и классификация почв террас и эоловых бугров. Формиро вание дерново-боровых и дерновых лесных почв происходит на песчаных отло жениях под влиянием кислых продуктов разложения опада сосновых лесов. Для дерновых лесных почв характерно формирование кислого грубогумусного акку мулятивного горизонта и горизонта Вf с аккумуляцией слабоокристаллизован ных и, в меньшей степени, аморфных форм соединений железа в виде пленок на Рис. 3. Микроморфологическое строение почв озерно-речных террас.

а,б,в – дерновая лесная;

г,д,е,ж - дерновая серая лесная;

Цена деления на масштабной линейке 32 мкм.

Рис. 4. Микроморфологическое строение дерновой серой лесной многогумусной почвы. Цена деления на масштабной линейке 32 мкм.

поверхности зерен первичных минералов. Максимумы в горизонте Вf аморфных неорганических форм и в значительно меньшей степени форм, связанных с гу мусом, свидетельствуют о слабом развитии альфегумусового процесса и желези стого метаморфизма. В дерново-боровых почвах эти процессы существенного развития не получают в связи с молодостью почвообразования. Специфической чертой дерновых серых лесных среднегумусных почв является отсутствие при знаков элювиально-иллювиальной дифференциации профиля. Генезис их опре деляется слабо выраженным, но отчетливым железистым метаморфизмом мине ральной части, окристаллизованностью свободных форм соединений железа, со значительной долей сильноокристаллизованных. Многогумусные почвы форми руются под влиянием активной биогенной и гидрогенной аккумуляции веществ с образованием гумуса типа кальциевый мюлль, ярко выраженного метаморфиз ма минеральной части и карбонатизации всего профиля. Признаки элювиально иллювиальной дифференциации отсутствуют.

Почвы подтаежных ландшафтов не имеют названий в классификации почв СССР (1977). Название дерново-боровые предложено А.Г. Гаелем и Л.Ф. Смир новой (1999), дерновые лесные, дерновые серые лесные средне- и многогумус ные – Ц.Х. Цыбжитовым и А.Ц. Цыбжитовым (2000) (табл. 10).

Таблица 10. Классификация почв террас и эоловых бугров Тип Подтип Авторы Дерново-боровые не разработан Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. (1999) Дерновые лесные не разработан Цыбжитов Ц.Х., Цыбжитов А.Ц.

Дерновые серые лесные среднегумусные (2000) многогумусные Глава 6. Гидроморфные почвы Калтусного тектонического прогиба 6.1. История развития и современные условия болотообразования. Забо лачивание Калтусного тектонического прогиба активизировалось в связи с пре кращением дренирующей деятельности Селенги после ее ухода к подножию хребта Морской в конце плейстоцена-начале голоцена. Основными факторами, обусловившими накопление торфа являются: поступление вод с высокогорного хребта, дельтовый рельеф с очень слабым уклоном в сторону Байкала, влажный климат среднего голоцена, землетрясения, вызвавшие образование прогиба.

6.2. Морфология и физико-химические свойства почв.

Морфологическое строение. В краевой восточной части болотного массива под луговым разнотравьем формируются дерново-глеевая почва с профилем: А1– АВg-В1g–В2g–ВСg. Горизонт А1темно-серый, мелкокомковатый, плотный. Го ризонт АВg серовато-светлобурый с охристыми пятнами, очень плотный. Гори зонт В1g серовато-бурый с мелкими сизоватыми пятнами, комковато глыбистый, очень плотный. Горизонт В2g очень плотный, ореховато комковатый, рассыпчатый, поверхности агрегатов покрыты белесой скелетаной, внутрипедная масса охристая. Горизонт ВСg сизовато-бурый, структура комко ватая, очень плотный.

Болотная низинная торфяно-глеевая почва под березовым лесом с зарослями вейника Лангсдорфа в юго-восточной краевой части болотного массива имеет профиль Т–BG-G. Горизонт Т буровато-черный с ярко-охристыми не плотными железистыми новообразованиями, хорошо разложившийся, с комковатой струк турой и обилием корней. Горизонт BG сизовато-серый с бледно-охристыми пят нами, комковато-глыбистой структурой, легкосуглинистый. Горизонт G ( см) сизо-темно-серый с охристыми пятнами, глыбистый с раковистым изломом, среднесуглинистый.

Болотная низинная торфяная почва центральной части болотного массива под разнотравно-злаково-осоковой растительностью состоит из горизонтов Т1 Т2-Т3. Горизонт Т1 пронизан травянистыми корнями, буровато-черный, хорошо разложившийся, с комковатой структурой. Горизонт Т2 темно-бурый, моховой, слабо разложившийся с остатками древесной растительности. Горизонт Т3 мо хово-древесный, черновато-бурый, слабо разложившийся.

Болотная низинная торфяно-глеевая почва прибайкальской части болотного массива формируется под злаково-осоковым с разнотравьем сообществом вбли зи песчаной гривы. Профиль состоит из горизонтов Т1-Т2–G. Горизонт Т1 серо вато-буроватый слаборазложившийся, пронизан и уплотнен корнями. Горизонт Т2 менее плотный, опесчаненый, буровато-темно-серый, слаборазложившийся.

Корней мало. Горизонт G сизо-серый мелкопесчаный, хорошо сортированный.

Физико-химические свойства.

Дерново-глеевая почва восточной окраины массива имеет легкосуглинистый состав (табл. 11), сменяющийся в нижней части профиля супесью. Содержание гумуса в аккумулятивном горизонте высокое, в минеральных горизонтах снижа ется постепенно. ЕКО, СНО, рН и сухой остаток имеют повышенные значения в аккумулятивном горизонте, в средней части профиля эти показатели снижаются и в нижней – несколько возрастают, обнаруживая подпитку почв грунтовыми водами.

Болотная низинная торфяно-глеевая почва юго-восточной части болотного массива имеет легко- и среднесуглинистый состав. Торф поверхностных гори зонтов в юго-восточной и в центральной части массива отличается высокой сте пенью разложенности и относится к высокозольным. Торф подповерхностных и нижних горизонтов относится к слаборазложившимся, обедненным. Почвы ха рактеризуются близкой к нейтральной реакцией среды с очень высокой ЕКО и слабой ненасыщенностью основаниями.

В прибайкальской части болота связнопесчаный гранулометрический состав подстилающих пород свидетельствует об их озерном генезисе. Опесчаненно стью обусловлена повышенная зольность торфяных горизонтов. Почвы имеют слабокислую и кислую реакцию, очень низкую для торфяных почв ЕКО. Насы щенность основаниями составляет всего 40-50%.

Физико-химические свойства почв юго-восточной и центральной части мас сива обнаруживают их принадлежность к болотным низинным типичным поч вам, а почвы прибайкальской части - к обедненным. Высокая степень Таблица 11. Физико-химические свойства почв тектонического прогиба Н+ гидро Горизонт рН Обменные kt ЕКО СНО Гумус С орг. N С/N Золь- Сухой 0,01, Глубина, см Mg2+ литическая ность остаток мм Са2+ мгэкв/100 г п H2O KCl % % Р.10-01Дерново-глеевая в восточной части тектонического прогиба А1 0-20 6,2 5,1 23,26 4,60 5,70 33,6 82,1 6,54 - 0,30 14,2 - 0,19 20, АВg 20-30 5,9 5,3 12,33 2,09 4,63 19,1 70,2 2,59 - 0,12 13,3 - 0,10 21, В1g 30-50 5,8 5,2 10,00 1,25 6,67 17,9 63,8 1,80 - 0,09 13,4 - 0,08 21, В2g 50-91 6,1 5,7 13,01 3,85 4,21 21,1 80,4 1,10 - 0,05 14,4 - 0,09 11, ВСg 91-110 6,1 5,7 13,02 4,98 3,40 21,4 85,5 0,75 - 0,04 13,2 - 0,11 14, Р. 4-08 Болотная низинная торфяно-глеевая в юго-восточной краевой части тектонического прогиба Т 0-20 6,7 5,8 95,1 11,8 33,3 140,2 73,2 - 31,7 3,66 7,6 35,7 0,21 ВG 20-55 6,5 5,3 16,9 5,3 12,0 34,2 64,9 7,2 - 0,50 8,4 - 0,18 28, G 55-70 6,7 5,5 12,0 4,5 5,2 21,7 76,0 4,2 - 0,31 9,2 - 0,08 30, Р. 2-06 Болотная низинная торфяная в центральной части тектонического прогиба Т 0-25 6,4 5,2 84,6 10,5 36,6 131,7 72,2 - 41,1 3,36 10,9 17,9 0,15 Т2 25-75 6,5 5,4 51,2 9,5 38,0 98,7 61,5 - 42,5 4,00 10,6 7,9 0,08 Т3 75-110 6,3 5,2 51,7 7,10 40,3 99,1 59,3 - 35,5 4,12 8,65 7,5 0,06 Р. 18-05 Болотная низинная торфяно-глеевая в западной части тектонического прогиба Т1 0-17 6,1 5,0 10,9 6,25 17,9 35,1 49,0 - 21,3 1,6 15,6 32,5 0,05 Т2 17-25 6,4 5,6 9,0 3,00 17,1 29,1 41,2 - 18,9 1,3 17,0 34,6 0,03 G 25-40 5,8 5,0 5,6 3,81 10,6 20,0 47,1 3,62 2,1 0,2 12,3 - 0,03 5, разложенности поверхностных горизонтов торфяных почв связано с современ ным засушливым этапом климатических условий, способствующих активной гумификации остатков растений. В прибайкальской, наиболее низкой части тек тонического прогиба почвы обводняются больше в связи с поступлением слабо минерализованных речных вод с хребта Хамар-Дабан. Они испытывают охлаж дающее влияние оз. Байкал в весенне-летний период. Это препятствует разложе нию растительных остатков, их гумификации и обогащению зольными вещест вами.

Значительная часть болотного массива осушается сетью мелиоративных ка налов. Осушенные почвы северной краевой части болотного массива имеют профиль Тdса–Тса–В1Gca-В2gса–СGса. Торфяные горизонты характеризуются высокой степенью разложенности и темно-серой окраской. Горизонт В1Gca сизо-темно-серый с ярко-охристыми пятнами, легкосуглинистый с ореховато творожистой рассыпчатой структурой. Горизонт В2gса светло-бурый с охри стыми потеками, среднесуглинистый, плитчато-ореховатый. Горизонт СGса сизый, супесчаный, с раковистым изломом. В центральной осушенной части болотного массива формируются почвы с профилем Т1dса-Т2са-Т3-Т4-Т5. По верхностные горизонты характеризуются высокой степенью разложенности.

Горизонт Т1dса темно-бурый, уплотнен корнями. Горизонт Т2са буровато темно-серый до черного с охристыми пятнами, рыхлый. Горизонт Т3 плотный, гипново-травяной средней степени разложенности, буровато-темно-серый с ох ристыми прослоями. Горизонт Т4 сизовато-темно-серый хорошо разложивший ся, горизонт Т5 среднеразложившийся светло-бурый. По классификации почв СССР (1977) почвы относятся к подтипам: перегнойно-глеевая и перегнойно торфяная.

Физико-химические свойства. Перегнойно-глеевая почва имеет легкосугли нистый состав, слабощелочную и щелочную реакцию среды (табл. 12). Распола гаясь в краевой части болотного массива, она находится в зоне действия испари тельного геохимического барьера, вызывающего карбонатизацию профиля. Пе регнойно-торфяная почва центральной части массива характеризуется карбонат ностью и слабощелочной реакцией среды поверхностных горизонтов. Горизон ты, располагающиеся ниже 30 см, мало изменились при осушении, они имеют слабокислую реакцию среды и высокую гидролитическую кислотность.

6.3. Генезис и классификация почв. Эволюция болотных почв происходит в биогенном цикле и с нарастанием мощности торфа низинные болота, как пра вило, переходят на атмосферное питание и мезо- и далее олиготрофную стадию развития. На исследованном болотном массиве, несмотря на значительную мощ ность торфа (до 8 м), подобного перехода не наблюдается. Напротив, поверхно стные горизонты торфяных почв характеризуются высокой степенью разложен ности и зольностью, что свидетельствует об эутрофности болот, а аналогичные показатели нижележащих горизонтов свидетельствуют об их переходной стадии.

Современный континентальный климат с малоснежными зимами, сухими (Ку 0,4-0,5) и ветреными весной и первой половиной лета, сухой и прохладной осе нью, установившийся после голоценового оптимума, не благоприятствуют боло тообразованию. Лишь поступление обилия вод с наветренного склона хребта Хамар-Дабан и весьма слабая дренированность тектонического прогиба с его дельтовым рельефом обусловливают поддержание уровня грунтовых вод на глу бине 1 м, что является решающим фактором сохранения болотного массива и задержке его эволюции на эутрофной стадии.

Таблица 12. Физико-химические свойства осушенных болотных почв Н+ гидро- ЕКО Горизонт, рН Обменные kt С С/N Золь глубина, см литическая орг.* ность**,% 2+ 2+ Са H2O Mg мгэкв/100 г п % % Мелиорированная освоенная перегнойно-глеевая низинная, Р.10- Тпса 0-18 7,9 - - 10,2 141,4 28,33 15,6 20, Т са 18-23/26 7,9 - - 15,4 143,6 32,59 20,2 17, ВGса 28-55 8,0 - - 0,3 136,2 6,90* 9,8 29,68* Вса 55-84 8,0 - - 0,2 133,8 0,54* 4,0 30,40* СGса 84-135 8,0 - - 0,3 137,2 0,38* 4,3 20,10* Мелиорированная освоенная перегнойно-торфяная низинная, Р.13- Тпса0-2/9 8,0 - - 12,7 142,9 28,89 31,0 15, Т1са2/9-30 7,9 - - 14,3 110,2 33,73 26,3 12, Т2 30-72 6,3 45,80 4,17 42,00 91,97 29,56 22,0 14, Т3 72-111 6,7 40,91 9,09 45,50 95,50 34,70 25,0 9, Т4 111-130 7,2 27,59 5,17 36,75 69,51 33,12 33,4 8, *- гумус ** - сумма фракций гранулометрического состава 0,01, мм В настоящее время на болотном массиве наиболее широкое распространение получают болотные низинные торфяно-глеевые типичные и торфяные типичные почвы, а в прибайкальской части болота они сменяются подтипом – обедненные (табл. 13). В восточной части тектонического прогиба формируются дерново глеевые почвы с подтипом грунтово-глееватые. На осушенной части формиру ются перегнойно-глеевые и перегнойно-торфяные подтипы торфяных низинных почв.

Таблица 13. Классификация гидроморфных почв тектонического прогиба Тип Подтип Род Торфяные болотные торфяно-глеевые типичные обычные низинные торфяные типичные обычные торфяно-глеевые обедненные обычные Дерново-глеевые грунтово-глееватые насыщенные Торфяные низинные перегнойно-глеевые карбонатные освоенные перегнойно-торфяные карбонатные Глава 7. Почвенный покров и геохимическая обстановка 7.1. Общие закономерности формирования почвенного покрова. На ос нове выявленных закономерностей генезиса и эволюции почв, с использованием аэро- и космоснимков и полевых исследований составлена почвенная карта (рис.

5) с выделением таксономических единиц до уровня рода, при отсутствии их в классификации – до уровня типа и подтипа. На почвенной карте дельты Селенги выделяется 13 типов, 20 подтипов и 24 рода почв. Ведущим фактором, опреде ляющим общие черты организации почвенного покрова, является дельтовый, делящий территорию на разновозрастные элементы геоморфологического строения с соответствующим для каждого из них рельефом, и тектонический, определяющий тренды в компонентном составе почв. Современные дельта и пойма заняты в основном аллювиальными почвами, древняя дельта в Калтусном тектоническом прогибе – болотными низинными почвами, плиоцен плейстоценовые озерно-речные террасы – подтаежными почвами. Карта являет ся основой для выявления разнообразия почв и геохимической обстановки, соз даваемой взаимодействием всех компонентов ландшафтов.

7.2. Почвенно-геохимическая обстановка. Воды и взвеси Селенги обога щены ионами Са2+, НСО3- и Na+, перераспределяющимися в дельте в соответст вии с почвообразованием. Они накапливаются на испарительном F и термоди намическом H барьерах, формируя щелочной D барьер в луговых почвах с пре имущественно грунтовым питанием (рис.6, табл. 14). В почвах с застойным вод ным режимом и восстановительной обстановкой (рис. 7) формируется глеевый С барьер. Сорбционный G барьер отчетливо выражен в почвах с повышенным со держанием органического вещества и суглинистым гранулометрическим соста вом (рис.8,9). В дерновых серых лесных многогумусных почвах обнаруживается наличие сорбционного G и испарительного F геохимических барьеров. Механи ческий М барьер формируется на территориях с периодически затапливаемыми почвами.

Таблица 14. Почвенно-геохимические барьеры в дельте Селенги Тип Подтип Род Барьеры Адн сл примитивные обычные М А лб собственно обычные М, С, G оторфованные обычные М, С, G карбонатные М, С, G Аб и-т-г обычные ненасыщенные М, С, G Алн слоистые обычные М, G ТБн типичные обычные С, G торфяные обедненные торфяно-глеевые обычные С, G типичные торфяно-глеевые обычные С, G Тн освоенные Перегнойно-глеевые карбонатные G Перегнойно-торфяные карбонатные G Алк собственно обычные F, H, D, G засоленные F, H, D, G Адн остепняющиеся обычные F, H, D Дсл многогумусные карбонатные G,F 7.3. Тяжелые металлы в почвах дельты Селенги. В холодной части уме ренной зоны химический состав осадочных пород и веществ, переносимых Рис.5. Почвенная карта дельты р. Селенги.

Рис.6. Карта кислотно-щелочных условий почв дельты р. Селенги Рис.7. Карта окислительно-восстановительных условий почв дельты р. Селенги реками, отличается сходством (Гордеев, Лисицын, 1978). Среди ТМ выделяется группа элементов, легко мигрирующих с речными водами: Cu, Pb, Zn, Co, Ni, Cr (Гордеев, Лисицын, 1979). Из них Zn, Cu, Cr, Ni мигрируют в составе взвеси, Pb обогащает речную взвесь, сорбируясь на тонкодисперсных частицах. Из анали зируемых элементов Pb относится к первому классу опасности, а Zn, Co, Ni, Cu, Cr – к второму классу (Горбачев и др., 2008).

Учитывая подчиненность ландшафтов дельты по отношению к водосборно му бассейну, при оценке геохимического состояния в качестве фона приводим данные их содержания в почвах и породах бассейна Селенги по (Убугунов, Ка шин, 2004;

Co – Сеничкина, Абашеева,1986). Полученные данные также сравни ваются с кларками (Виноградов, 1962) и ПДК в почвах (Протасов, 1995) (рис.9 14).

В почвах котловин Южного Забайкалья содержание этих металлов несколь ко выше, чем в породах. При этом содержание Co, Ni, Cu, Zn, Cr в почвах и по родах значительно ниже кларка и ПДК для этих элементов, а содержание Pb бо лее чем в два раза выше кларка и несколько выше ПДК. Согласно схеме форми рования геохимических барьеров (Перельман, Касимов, 1999), в почвах района исследования возможно действие пяти геохимических барьеров, на которых аккумуляция веществ зависит от качества вод и почв, и механического барьера, на котором аккумуляция ТМ происходит наиболее активно (табл. 15).

Таблица 15. Типы концентраций химических элементов на геохимических барьерах (Перельман, Касимов, 1999) Геохимические Кислородные воды-*, глеевые воды-+ Барьеры Кислые и слабокислые Нейтральные и щелочные Cu Pb Zn Co Ni Cr Cu Pb Zn Co Ni Cr Глеевый С *+ * * Щелочной D *+ *+ *+ *+ *+ + + + Испарительный F * + Сорбционный G *+ *+ *+ *+ *+ *+ Термодинамический H *+ *+ *+ *+ * *+ Механический *+ *+ *+ *+ *+ *+ *+ *+ *+ *+ *+ *+ Всего 8 8 9 8 8 2 3 3 8 3 3 Для аккумуляции Cr благоприятна глеевая обстановка с кислородными ней тральными и слабощелочными водами. В связи с этим содержание Cr в затапли ваемых почвах выше фонового (табл. 16, рис.10). Pb, Co и Ni из нейтральных и щелочных вод осаждаются на термодинамическом и щелочном барьерах, при этом содержание Со и Pb в почвах с подобными условиями превышает значение кларка (рис.11-13). Из кислых и слабокислых вод эти элементы осаждаются на щелочном, сорбционном и термодинамическом барьерах. Cu осаждается в ана логичных условиях, а также на глеевом барьере. Его содержание в болотных неосушенных почвах превышает ПДК (рис.14). Содержание Zn, активно мигри рующего как в кислых, так и в щелочных водах и осаждающегося на щелочном, испарительном, сорбционном и термодинамическом барьерах, превышает ПДК в Рис. 8. Карта гранулометрического состава почв дельты р. Селенги.

Рис. 9. Карта запасов органического вещества в почвах дельты р. Селенги.

почвах русла Селенги, в неосушенной южной части болота (рис. 15). В дерновых серых лесных многогумусных, аллювиальных дерновых остепняющихся и луго во-болотных почвах северо-восточного сектора периферической части дельты содержание цинка превышает значение кларка.

По интенсивности накопления в условиях дельты Селенги тяжелые металлы образуют ряд: ZnPbCuCoCrNi. Содержание Zn, Pb и Cu превышает ПДК в почвах русла Селенги, неосушенных болот в южной части массива и дерновых серых лесных почв на останцах террас в пределах болотного массива, что позво ляет отнести их к классу «опасные». Накопление ТМ в почвах островов русла реки и активно действующих проток свидетельствует об их современной мигра ции из бассейна реки с водами Селенги.

Выполнение почвами водоохранной функции заключается в формировании почвенно-геохимических барьеров, на которых происходит аккумуляция ТМ.

Почвенно-геохимические карты, отражающие условия формирования барьеров и дифференциацию содержания ТМ в почвах дельты Селенги, являются основой для осуществления дифференцированного контроля за содержанием ТМ, плани рования хозяйственной деятельности в дельте Селенги и основанием для выяв ления источников поступления загрязняющих веществ в бассейне реки.

Таблица 16.Тяжелые металлы в почвах поймы и дельты, мг/кг (Кв,%) Местоположение Почва Сu Кв Кв Zn Кв Со Кв Кв Кв Pb Cr Ni Периферическая Алб n= C-В 31,3 30,00 17,6 27,71 95,6 2,99 14,9 17,83 69,0 6,15 44,3 6, часть дельты сектор Ад сл. n=9 18,3 43,30 10,1 16,95 35,5 23,14 8,1 18,95 60,0 14,10 10,3 30, З сектор Алб n=12 35,1 21,34 9,8 29,03 78,6 17,30 13,8 21,28 77,0 8,05 8,9 31, С сектор Алб n=5 23,0 53,13 14,8 59,1 74,5 56,46 11,6 55,82 55,0 47,89 33,0 57, Русло Селенги Ал n=5 38,0 - 17,6 - 109,0 - 16,0 - 72,0 - 50,0 Притеррасная часть дельты Ад сл. n=8 7,9 9,38 9,4 52,64 30,8 23,38 6,6 34,20 90,4 9,32 5,8 69, Алб к n=9 13,5 28,93 11,3 29,38 45,5 38,61 11,8 39,48 56,9 15,05 13,9 64, Основание дельты, Ад сл. к n=4 21,4 7,23 11,8 35,50 83,8 22,55 22,2 32,14 73,9 13,61 10,81 центральная пойма Ал к n=11 20,1 36,29 22,4 20,20 35,9 24,41 10,7 24,72 63,7 10,85 28,4 65, Алsa n=6 32,4 10,35 23,5 42,10195,0 66,04 35,0 19,66 78,5 13,48 29,5 Алн n=5 5,0 - 10,1 - 29,3 - 4,7 - 31,3 - 11,9 Пойма р. Шумихи Алн n=5 8,4 61,44 18,0 35,57 33,3 39,07 5,6 43,47 35,3 28,89 17,5 46, Высокая пойма Л n=7 28,7 26,60 11,6 34,40 65,2 30,15 10,2 43,12 37,5 13,06 22,6 48, Эоловый бугор Дб n=7 7,1 57,62 6,1 67,92 28,0 9,69 5,6 28,37 46,0 13,93 8,7 85, Текто- Осушенная Дг n=6 25,8 47,76 22,9 48,12 53,9 19,57 7,0 65,98 72,2 8,73 - нический часть Бн то n=6 7,6 - 2,9 - 33,9 - 2,35 - 19,9 - 4,1 прогиб Неосушен- Бнт n=5 62,3 15,63 22,1 34,1 99,7 23,17 25,3 27,03 52,0 58,41 53,3 18, ная часть Бн тпг n=5 60,0 - 22,2 - 150,0 - 31,0 - 50,0 - 43,0 Бн обедн n=5 33,1 93,6 5,3 54,55 69,0 68,90 15,1 75,50 46,8 95,53 29,43 94, Останец Дсл n=4 25,3 4,9 33,0 12,37 112,3 3,58 21,0 30,37 70,0 12,34 34,0 55, Озерно-речные террасы Дл n=5 3,7 21,62 11,6 6,05 34,7 19,18 4,1 11,08 30,0 7,20 11,3 16, Дсл n=5 7,3 37,72 15,5 13,31 57,0 12,49 8,2 34,56 43,5 15,19 17,8 24, Сл n=5 31,7 22,23 11,2 42,39 84,3 35,79 9,4 39,46 45,3 25,81 25,5 33, Рис. 10. Карта содержания Cr в почвах дельты р. Селенги.

Рис.11. Карта содержания Со в почвах дельты р. Селенги Рис. 12. Карта содержания Ni в почвах дельты р. Селенги.

Рис. 13. Карта содержания Pb в почвах дельты р. Селенги.

Рис.14. Карта содержания Cu в почвах дельты р. Селенги.

Рис.15. Карта содержания Zn в почвах дельты р. Селенги.

Выводы 1. Аккумулятивная деятельность Селенги в Байкальском рифте сформирова ла дельту с крупными разновозрастными и разновысотными элементами гео морфологического строения, на которых господствуют почвы различного гене зиса: в дельте выдвижения и пойме – аллювиально-дельтового, в тектоническом прогибе – болотного низинного и на плиоцен-плейстоценовых уровнях – подта ежного.

2. В дельте выдвижения и пойме в соответствии с нарастанием гипсометри ческих отметок и изменением водного режима формируются почвы, образующие три стадии развития: I – аллювиальные лугово-болотные и дерновые слоистые затапливаемые;

II – аллювиальные луговые преимущественно грунтового ув лажнения;

III – посталлювиальные луговые преимущественно атмосферного ув лажнения. Отчетливой выраженности стадиальности способствует погружение периферической части дельты, стабилизирующей современное направление реч ного потока.

3. Благодаря пресноводности озера, пылеватости и слабощелочной реакции привносимого аллювия, определяемых эколого-географической обстановкой в бассейне р. Селенги, генезис и эволюция почв дельты Селенги имеет существен ные отличия от почв приморских дельт. Оторфованность характерна для почв первой стадии развития – аллювиальных лугово-болотных почв в узкой прибай кальской полосе и прибрежной части мелководных озер. Слабо выраженная тен денция к засолению характерна для почв второй стадии развития в левобереж ной части основания дельты.

4. На повышенных песчано-бугристых участках плейстоценовых озерно речных террас, покрытых ксерофитными сосновыми лесами, опад которых про дуцирует гумус гуматно-фульватного типа, в условиях свободной нисходящей миграции растворов, развиваются альфегумусовый и железисто метаморфический процессы, определяющие формирование дерновых лесных почв. На эоловых буграх голоценового возраста под мертвопокровными сосня ками расположены дерново-боровые почвы.

5. Пологонаклонные участки террас и их подножия, сложенные супесчаны ми и суглинистыми отложениями, покрытые сосново-березовыми и березовыми лесами, занимают почвы с региональным названием дерновые серые лесные средне- и многогумусные. Они отличаются отсутствием признаков элювиально иллювиальной дифференциации профиля. Диагностическими признаками сред негумусных почв являются слабо выраженный железистый и глинистый мета морфизм минеральной части, стабилизация железа in situ в виде окристаллизо ванных и в т.ч. сильноокристаллизованных форм в составе мелких стяжений и тонких пленок на поверхностях зерен первичных минералов;

многогумусных глееватых почв – метаморфизм минеральной части, аккумуляция органического вещества в виде гуматов кальция и карбонатизация.

6. В Калтусном тектоническом прогибе в условиях континентальности кли мата решающее влияние на устойчивое функционирование болотного массива и почвообразование с формированием болотных низинных почв оказывает пред горно-гумидная зональность, слабая дренированность древней дельты, повы шенная минерализация почвенно-грунтовых вод и поддержание их уровня на глубине 1 м.

В прибайкальской полосе болот с охлаждающим в весенне-летний период влиянием озера на плывунных песчаных отложениях в условиях поступления слабоминерализованных вод горных рек формируются болотные низинные обедненные торфяно-глеевые почвы.