Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Пространственно-временная динамика процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия

ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Пространственно-временная динамика процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия"

На правах рукописи

БИАРСЛАНОВ АХМЕД БИЙСОЛТАНОВИЧ

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ СОЛЕНАКОПЛЕНПЯ В ПОЧВАХ ПРИБРЕЖНОЙ ПОЛОСЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРИКАСПИЯ

специальность 03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 2 їлАР 1Ш

Астрахань-2012

005013161

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Прикаспийском институте биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Залибеков Залибек Гаджиевич

Официальные оппоненты:

Яковлева Людмила Вячеславовна доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники, почвоведения и биологии экосистем, Астраханский государственный университет

Крыщенко Владимир Стефанович доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета, г. Ростов на Дону

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия им. М.М. Джамбулатова

Защита состоится «06» апреля 2012 г. в 12-00 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.009.10 при Астраханском

государственном университете по адресу:

414056, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1, ЕИ АГУ

Тел./факс: (8512) 51-82-64

e-mail: sovetei@rambler.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Автореферат разослан «J? » 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета л

доктор биологических наук, профессор Федотова A.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Одной из основных проблем охраны продуктивного состояния почвенных ресурсов является познание закономерностей динамики процессов соленакопления и степени влияния на формирование первичной биологической продуктивности. Решение этих вопросов связано с объективной оценкой и прогнозом пространственно-временной изменчивости процессов засоления и их последствий в формировании биологической продуктивности. Важное значение имеет использование накопленного материала в целях создания электронной базы данных засоления и повышения эффективности их использования с применением ГИС-технологий.

Цель исследований: Создание системы анализа пространственно-временной динамики процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия.

Основные задачи: 1. Разработать закономерности изменения солевого состава почв по периодам, определить пространственные изменения в ареалах и составе засоленных почв в зависимости от продолжительности затопления-иссушения.

2. Провести анализ вертикальной миграции солей по периодам и выявить временные интервалы процессов засоления-рассоления почв и непочвенных образований.

3. Разработать основу для перевода фондовых и экспериментальных данных, находящихся на бумажных носителях в электронные. Составление почвенной карта-схемы полигона с применением методов и технологий данных дистанционного зондирования (ДДЗ) и геоинформационных систем (ГИС).

Научная новизна работы. Впервые осуществлен комплексный анализ пространственно-временной динамики процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия, проведено картирование и оценка с применением методов и технологий ДДЗ и ГИС.

Выявлены закономерности миграции легкорастворимых солей в почвах под влиянием процессов затопления-иссушения;

Определен таксономический уровень изменений, формирующихся в почвах прибрежной полосы, при сезонно-нагонных и стабильно-циклических трансгрессиях Каспия.

На защиту выносятся: 1. Общие закономерности современных процессов соленакопления при сезонно-нагонных явлениях, пестроты по засолению, заболачиванию при стабильно-трансгрессивной

деятельности Каспия. Обоснована роль уровенного режима Каспия, как регионального фактора почвообразования.

2. Периодизация процессов миграции солей по профилю в вертикальном и горизонтальном направлениях. Отличия сезонной миграционной динамики почв от процессов, связанных с регрессивно-трансгрессивной деятельностью Каспия.

3.. Технология комплексного использования ГИС и данных дистанционного зондирования для анализа хранимой информации, характеризующей изменчивость, динамичность, цикличность почвенных процессов.

Практическое значение. Составленные электронные почвенные карты и рекомендации могут быть использованы при размещении и планировании охраняемых земель, где формирующиеся почвы с новыми свойствами, развиваются под влиянием увлажнительного эффекта, создаваемого морской водой. Для использования в картографических, землеустроительных работах важное значение имеют предлагаемые методы перевода данных, полученных наземными почвенными исследованиями в электронную базу, что обеспечивает гарантию долговременной их сохранности.

Апробация результатов исследований. Материалы диссертации докладывались на международной научной конференции «Современные проблемы адаптации и биоразнообразия» (Махачкала,

2006); Всероссийской научной конференции «Почвенные и растительные ресурсы южных регионов России, их оценка и управление с применением информационных технологий» (Махачкала,

2007); V съезде общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Всероссийской научной конференции «Методическое обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения» (Москва, 2009); Совместной научной сессии ПИБР и ГорБС ДНЦ РАН (Махачкала 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в т.ч. 3 в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК.

Объем и структура диссертации. Общий объем диссертации 110 страниц машинописного текста. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, приложения; содержит 25 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает 110 наименований, из них 3 на иностранных языках.

Приношу благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору зав. кафедрой почвоведения ДГУ

З.Г. Запибекову, коллективу лаборатории почвенных и растительных ресурсов ПИБР ДНЦ РАН.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

В первой главе рассматриваются факторы почвообразования с учетом особенностей региона расположенного в активной зоне затопления суши морем.

Объектом исследования являются почвы прибрежной полосы Терско-Кумской низменности, расположенной в прилегающей части к Кизлярскому заливу в пределах Северо-Западного Прикаспия.

По местоположению исследованная территория дифференцируется как Приморская часть, подверженная затоплению -иссушению под влиянием изменяющегося уровня морской воды. Расположена в виде расширяющейся полосы, начиная от уреза воды вглубь материка 8-20 км и протяженностью до 45 км.

По рельефу представляет плоскую аккумулятивно-морскую равнину с абсолютной высотой минус 22,4-27,6 м. Имеет слабый уклон (0,0003-0,0005) на северо-восток, а местами ближе к урезу воды уменьшается до минимума.

Климатические особенности характеризуются засушливостью и высокой обеспеченностью теплом более 4000°, со среднегодовой температурой воздуха плюс 11,2°, годовым колебанием температур 26,4-28,0°, средней температурой января минус 2-3°, июля плюс 24,4°. Гидротермический коэффициент в интервале 0,4-0,6.

Растительные сообщества представлены полынно-солянковыми группировками с участием эфемеров и солянки древовидной, а в прилегающей части к береговой линии тростниково-бескильницевыми и солодково-пырейными ассоциациями с участием злаков, бобовых и разнотравья.

Уровенный режим Каспия играет важную роль в почвообразовательном процессе. В рассматриваемом регионе этот фактор является одним из основных оказывающих влияние на почвенный покров в его динамике и эволюции.

В истории развития Каспийского моря необходимо выделить четыре крупные трансгрессии - бакинскую, хазарскую, хвалынскую и новокаспийскую. (Рычагов, 1977). Во время регрессии с 1883 по 1977 годы уровень моря снизился почти на 4,0 м, а с 1930 по 1977 годы упал до отметки -29,0. Начиная с 1978 года по 1995 год он непрерывно повышался. В настоящее время уровень Каспийского моря стабилизировался на отметках минус 26,0-28,0 м.

Дополнительные условные обошаченни к леген/н- почвенной карты НД

Механический состав:

і - глинистые т - тяжелосу IЛ H 1«С1 ыс с - среднесуглиниегые л • легкосу глинистые ч - супесчаные • песчаные

Оепеиь исолеиин: СК - елабоеилончаковые СК - срелкссшоичамовыс СК, - сильноемончаконыс <_'Ч, • слабосолончакова i ыс СЧ. • срслиссолончаковатые сч; - силыюеолончаковые

Глубина шегання сотепого горизонта:

СК • солончаковые {соли с поверхности почвы) СЧ - «олоичаюмшыс (соли с ыубииы 50 ем via нагаре.

с 50 см при орошении) ГСЧ • пубоносолончакоиатые (еоли с глубины Ж)см> ГЗ ■ глубокоясояениые (акт ниже 100см.)

Условные обозначения:

------- границы республик и краев

---- границы районов

фаницы городов

---железные лороги

реки — каналы О водная поверхность ✓-Nw'- почвенный контур

Легенда к почвенной карте

Окраска и индексы почв Наименование гючв Механический состав почв Почионбра-))К>МИ1С породы Площадь і ыс. га »41 Щ ftoilHIVM

1 2 3 4 s ft

1 Лугово-каштаиовые J Іуіово- ка штановые солонне ва го-солопчакоиыс . Іугово-каштановые солончаковые в комплексе с солончаками Луговые .'Гуговыс солончаковые в комплексе с Солончаками J Іугово-болотII we соло H 43 КОШ.ІС Солончаки Пески раздеваемые Пески раздеваемые нсочетании с песками чакре«пенными тяжело - срел- НССуГЛ1ШИС1ЫС аллювиальные и морские отложения 186,1 215.5 80,1 78 ЗО 25

|кГ%ск глинистые, 1 яжело -и среднесуг-линисше

Аг л "с к Вл" [с* глинистые и тяжслосуглн-нис гые аллювиальные суглинки, глины и супески 73.2 244.67 56.2 20.0 482.1 68 23 23 46 20

Пт песчаный пески толовые и морские 126.9 227.7 10 15

Рис, 2. Прибрежная полоса Северо-Западного Прикаспия. Фрагмент почвенной карты Республики Дагестан, М. 1.200000, 2005 г. Составители: З.Г. Залибеков, М.А. Баламирзоев, Э.М.-Р. Мирзоев.

Хозяйственная деятельность человека в почвообразовании проявляется: выпас скота; приемы мелиорации; удобрения и агротехники, отчуждение земельных участков для размещения промышленных объектов, населенных пунктов, прокладка грунтовых дорог, силовых линий, открытых разработок полезных ископаемых и др. (Залибеков 1995, 1996).

2. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОЧВ

Во второй главе рассматриваются основные типы почв и общая их характеристика с использованием литературных, фондовых источников и собственных исследований автора.

2.1. Общая характеристика почвенного покрова

Для характеристики основных типов почв использованы данные по генетическим и мелиоративным свойствам, с выделением пространственных параметров, согласно прилагаемой карты (рис. 2).

Основными являются лугово-каштановые, луговые, лугово-болотные и солончаки подробно изученные C.B. Зонном (1933, 1934), В.В. Акимцевым (1957), Г.В. Добровольским и др. (1975), Н.В. Стасюк (2006), З.Г. Залибековым, М.А. Баламирзоевым, Э.М.-Р. Мирзоевым (1999, 2010). Лабораторные анализы выполнены сотрудниками ПИБР ДНЦ РАН З.Д. Бийболатовой, П.А. Абдурашидовой, П.А. Батырмурзаевой, В.А. Желноваковой, С.А. Желноваковой по общепринятым методам.

2.2. Лугово-каштановые почвы. В современных условиях формирование их идет за счет остепнения луговых почв — с одной стороны и олуговения светло-каштановых почв - с другой стороны.

Приурочены к повышенным элементам рельефа прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия. Глубина залегания грунтовых вод более 2,0-2,5 м. Аналитическая характеристика (табл. 1, 2, рис. 3) иллюстрирует значительное содержание гумуса - 3,55% в слое 0-10 см и резкое уменьшение с глубиною. Величина сухого остатка солей составляет 1,180% с заметным увеличением в породе до 1,860%, тип засоления хлоридно-сульфатный.

2.3. Луговые почвы занимают пониженные элементы микромезорельефа полосы, прилегающие к прибрежным ландшафтам. В зависимости от условий формирования луговые почвы дифференцируются по степени засоления. Отличаются увеличением содержания сухого остатка солей в слое 0-10 см до 1,85%. Данная величина остается стабильной по всему профилю, иллюстрируя наличие удовлетворительного оттока грунтовых вод.

Разрез Горизонт, глубина, см Гумус, % Подвижные мг на 100 г. почвы Поглощенные основания мг на 100 г. почвы СО, рН

N р,о5 к2о Са ме N3

102 А 0-10 3.35 3.31 0.98 26.2 19.4 7.1 2.31 0.88 7.3

В 25-35 1.37 1.26 0.47 25.1 19.0 7.0 2.05 1.35 7.4

ВС 50-60 0.29 0.39 не опр. 24.7 16.5 4.3 1.44 0.39 7.4

С, 80-90 0.30 не опр. -//- 19.3 17.0 4.1 не опр. 2.01 7.2

С2 130-140 не опр. -II- 18.8 не опр. не опр. -II- 3.59 7.8

Кпкмы Акнокм

иг-э*е иа 100 г щ>«ы 40 ЭО 20 10 0 10 30 30 40

яягаашш

<-'= Ма Ка НСО С1 50

Рис. 3. Содержание воднорастворимых солей в лугово-каштановой почве.

Таблица 2

Результаты анализа водных вытяжек из лугово-каштановых почв

Разрез Глубина, см Сухой остаток, % НСОз" мг/экв % СГ мг/экв % мг/экв % Са мг/экв % мг/экв % К* и N8* мг/экв %

Р- 102 0-10 1.180 0.48 0.029 12.60 0.443 12.85 0.617 3.50 0.070 3.50 0.042 18.45 0.424

25-35 1.030 0.36 0.021 10.60 0.371 8.12 0.390 3.50 0.070 2.50 0.030 13.08 0.300

50-60 1.380 0.34 0.020 13.20 0.462 9.42 0.452 3.00 0.060 3.50 0.042 16.46 0.378

80-90 1.690 0.30 0.018 18.20 0.637 10.70 0.518 3.50 0.070 6.00 0.072 19.70 0.453

130-140 1.903 0.32 0.019 9.60 0.336 5.12 0.246 1.50 0.030 3.50 0.042 10.04 0.230

затоплению-иссушению. Наиболее важными из динамических изменений являются смена циклов трансгрессии, регрессии Каспия, степень влияния которых на прибрежную территорию зависит от высотных отметок. Уровенный режим морской воды выступает в качестве регионального фактора почвообразования, отражая смену типов по градиенту высотных отметок от минус 1 до 6 метров. Исключения составляют солончаки луговые, приуроченные к отрицательным элементам рельефа с застойным характером грунтовых и поверхностных вод.

3.1. Современные процессы соленакопления и региональные их

особенности

Засоленные почвы региона по содержанию легкорастворимых солей в метровом слое подразделены на 5 групп: меньше 0,2% относятся к незасоленным, от 0,25 до 0,5% - к слабозасоленным, от 0,5 до 0,7% - к среднезасоленным, от 0,7 до 1,5% - к сильнозасоленным, при содержании солей от 1,5 до 2% и более - к солончакам. Исследуемый регион относится к району повышенного накопления солей водно-аккумулятивных морских равнин.

3.2. Сезонная динамика засоления почв

Для изучения сезонной динамики солей и ее влияния на степень засоления проведены режимные исследования в весенний, летний и осенний периоды.

Весенняя миграция солей в засоленных почвах приводит к снижению содержания токсичных солей до минимума, что объясняется выносом значительной части хлористых солей из поверхностного горизонта. Уменьшение содержания солей по хлор-иону до 0,45 мг-экв (табл. 5) в поверхностном слое связано с миграционными процессами в луговых солончаковых почвах. Засоленность верхнего слоя (0-10 см) луговой солончаковой почвы в летний период увеличивается в 2 раза, а в отдельных случаях накопление солей достигает очень сильной степени, где суммарный эффект по хлор-иону достигает 5-11 мг-экв. Для осеннего периода характерно максимальное увеличение солей в поверхностном слое - 020 см, где их содержание достигает максимума - 4,8-5,5 мг-экв. Наиболее характерные изменения происходят в качественном составе солей, начиная со слоя 40-50 см и глубже, где значительно уменьшается содержание хлор-иона и общее количество солей.

Полученные данные свидетельствуют о наличии устойчивых изменений, главным из которых является значительное рассоление

Сезонная динамика содержания солей в луговой солончаковой почве за 1978 и 1987 гг.

Год Глубина, см Сухой остаток, % Хлор-ион, мг/экв Сульфаг-ион, мг/экв

В Л О В Л О В Л О

1978 0-10 0.128 0.448 0.557 3.20 1.49 - 2.55 4.80 -

20-30 0.256 0.556 0.991 3.10 4.63 - 6.47 - -

90-100 0.952 0.998 1.001 6.20 10.11 - 16.11 - -

1987 0-10 0.220 0.694 0.696 3.45 1.50 0.40 2.34 3.2! 0.98

20-30 0.228 0.200 0.786 2.25 0.40 0.88 2.88 1.95 10.20

90-100 0.704 1.140 0.423 3.00 5.70 2.80 9.41 12.30 4.70

поверхностного горизонта под влиянием позднеосенних, зимних и ранневесенних осадков.

3.3. Годовая динамика засоления почв

В качестве общей закономерности динамики засоления-рассоления почв при неустойчивом уровенном режиме Каспия выступает динамическое состояние, тяготеющее к накоплению солей и образованию щелочного резерва почв, обусловленного увеличением карбонатов и сульфатов щелочных и щелочноземельных металлов (рис. 5 а,б). Высокая летняя температура и острый дефицит атмосферной влаги способствуют развитию испарительного осаждения прибрежных морских вод, способствуя засолению почв приморских ландшафтов (табл. 5). Годовая миграция солей показывает относительное их увеличение по сухому остатку за десятилетний период 1978 г. - 0,428%, 1987 г. - 0,698%. Этот процесс связан с накоплением хлоридов и в меньшей степени сульфатных соединений. Характерная черта миграционных процессов - увеличение солей в слое 0-10 см, представляя толщу, подверженную воздействию высоких летних температур. При углублении по профилю миграционные процессы, подвергаются воздействию грунтового увлажнения, при заметном снижении роли температурного фактора. Можно полагать -накопление солей в поверхностном слое в значительной степени связано с наметившейся тенденцией уменьшения атмосферных осадков и повышения температуры воздуха.

4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИС В КАРТОГРАФИИ ПОЧВ

4.1. Применение географических информационных систем и данных дистанционного зондирования при картографии почв

Применение ГИС-технологий дает возможность использования множества информации в виде тематических слоев - один слой карты содержит данные о гумусовом слое почв, второй - о породе, третий - о ландшафтах и т.д. Параметры отдельных типов почв обрабатываются:

а) величиной контуров и характером сменяемости их в пространстве;

б) аналитическом плане - показателей физико-химических свойств в количественном их выражении.

При использовании ГИС систем и многозональных космоснимков в комплексе с данными полевого дешифрирования увеличивается достоверность и точность исследований. Состояние изучаемой территории в начале периода повышения уровня Каспия характеризуется материалами космической съёмки, полученными

Рис. 6. Многозональные космоснимки полученные со спутников серии

Landsat (А-08.06.1978 г., Б-26.07.1987 г., В ~ 21.07.2000 г., Г-23.06.2007 г.)

сканирующей системой MSS (Multi-Spectral Scanner) со спутника серии LANDSAT 8 июня 1978 г. Это многозональное изображение имеет пространственное разрешение 80 метров (рис. 6А).

Снимок за 26 июля 1987 г. был сделан сканирующей системой более высокого разрешения ТМ (Thematic Mapper) со спутника системы Landsat в пределах видимого ближнего и средних инфракрасных зонах, 120 м, в тепловом диапазоне, с разрешением 30 м (рис. 6Б).

За 21 июля 2000 и 23 июня 2007 гг. получены снимки выполненные новой системой ETM+(Enhanced Thematic Mapper Plus),

которая обеспечивает съемку земной поверхности в шести каналах с разрешением 30 м, в одном Ж канале с разрешением 60 м и одновременную панхроматическую съемку с разрешением 15 м при ширине полосы обзора для всех каналов около 185 км (рис. 6В, Г).

4.2. Описание космоснимков по почвенным признакам

Сравнительный анализ контуров почв, приведенных в материалах съемок 1978 года с 2000 годом, показывает поведение почв, направленное на уменьшение контрастности по степени развития лугового режима, где четко выделяются выравнивание границ и ареалов болот и лугово-болотных почв.

Пестрота почвенного покрова в 1978 г. связана с многофакторной ролью наземного почвообразования, где ведущая роль принадлежит уровенному режиму Каспия и другим факторам. Контуры здесь имеют неправильно очерченную расплывчатую с запада на восток узковытянутые прерывающиеся полосы. Особенностями являются тон и яркость изображения, они ниже по сравнению с последующими снимками, что говорит о присутствии в почвах гумусовых веществ и окислов железа. Темно розовый тон говорит о преобладании хлорофилл содержащей растительности, что говорит о тяготении большинства почв к луговому режиму. В то же время в центральной части на пониженных участках рельефа отмечаются белые пятна, что указывает на формирование солончаков.

В 1987 г. темно-розовые оттенки сменяются на светло-серые и белые выцветы, что свидетельствует о повышении засоления. Грязно-розовые и красные оттенки остается в местах постоянного поверхностного увлажнения, создаваемого артезианскими источниками и морскими сгонно-нагонными явлениями.

С 1987 по 2000 гг. уровень Каспийского моря претерпел существенное повышение, в результате чего образовалась вытянутая с юго-запада на северо-восток открытая водная поверхность на пониженных участках рельефа, ограниченная с одной стороны болотными почвами, а с другой - лугово-болотными сообществами прибрежной полосы. Границы почвенных ареалов, на космических снимках за этот период, резко очерчены, где дифференцирующим фактором выступает водный режим, являющийся наиболее изменчивым признаком процессов затопления-иссушения. Деление почвенных границ на стабильные и нестабильные (современные), с применением космических снимков, выступает в качестве важного преимущества дистанционных исследований.

Частота чередования и формы контуров в регрессивной стадии динамики Каспия образуют сплошные друг с другом соединенные в смежных условиях контуры с постепенным увеличением влияния избыточного увлажнения и переходом к лугово-болотному или болотному типам почвообразования. Космические снимки 2000 и 2007 гг. (рис. 6) показывают формирование концентрической структуры ареалов болотных почв с изобилием заболоченных участков на территории бывшей береговой акватории.

Окраска поверхности почвы, как дешифровочный показатель формирующихся почв дифференцируется: светлые тона окраски (серо-розовый, розовый, светло-серый, серый) индицируют развитие лугового, лугово-степного типов почвообразования на фоне болотного процесса. Цветное космическое изображение отражает и другие особенности внутренних свойств почв: валового состава почв, содержания карбонатов, гранулометрических фракций.

4.3. Методы дешифровки космоснимков

Для дешифрирования космоснимков и повышения их точности прокладывались маршруты по ключевым точкам, закладывались почвенные разрезы и прикопки.

Направление их примерно субмеридиональное с пересечением различных элементов рельефа и определением границ террасообразных повышений, уступов, гряд и др. В результате картографированы и описаны основные типы почв в пределах, прилегающих к акватории Кизлярского залива. Местоположение точек наблюдений и почвенных разрезов определялось с таким расчетом, чтобы иметь наиболее полную информацию об основных типах почв прибрежной полосы.

Маршрутные исследования включали в себя описание элементов экосистем в точках наблюдений, включая основные почвенные разности и растительные сообщества. По данным, полученным полевым дешифрированием (табл. 6) видно, что за период исследований усиливаются процессы засоления с нарастанием долевого участия солянковых группировок со стабилизацией проективного покрытия.

Полученные данные подтвердили дешифровочные признаки приведенные в трудах Е.И. Панкова, Д.А.Соловьева (1993), И.А. Лабутиной (2004), В.И. Кравцовой (2005) и были использованы при камеральной дешифровке, в результате котрой были уточнены почвенные карты, карта-схемы засоления, динамики береговой полосы исследуемого региона.

Таблица 6

Полевые ключевые площадки_

№ ключевой площадки Тип почвы Гранулометрический состав Степень засоления Растительность Рельеф местности

БК-10 лугово-каштановая легкий суглинок солонцеватая-солончаковатая солянково-полынной группировкой с эфемеровой растительностью рост солянки красной повышенно количество надземной массы, высота солянки красной достигает 30-35 см, полынь таврическая имеет высоту 20-25 см, общий фон солянково-полынные представители выраженное блюдцеобразное микропонижение

М-14 солончак типичный средне-су глинистый высокая стадия засоления однолетние солянки в сочетании с полынью, присутствует полынь 20-25% выбитость высокая

135 аллювиалыю-луговые -II- -II- эфемероидная растительность местами полынь и редко солянки Равнинный застойный

139 осушенный участок морского дна граничит со слаборазвитыми лугово- остеппяющимися почвами -II- -II- полынные группировки образуют моновидовые сообщества Равнинный с микроповышениями

203 солончак бугристый в сочетании с пухлым легкий суглинок очень сильное выбитая, редко солянки, кермек однолетний, кустарник- Бугристый с высотою 30-50 см., неравномерное расположение

4.4. Динамика береговой линии.

По материалам дешифрирования разновременных снимков составлена серия векторных карт прибрежной полосы на изучаемом участке (рис. 9). Сопоставительный анализ карт береговой линии позволил выявить изменения за определённый интервал времени, которые отображают динамику береговых процессов 1978-2007 гг.

Рис. 9. Карта-схема трасгрессивно-регрессивных колебаний Каспийского моря в период с 1978 по 2007 гг.

Усиление абразионной активности на некоторых аккумулятивных формах наблюдается значительное отступление берега в северной и южной частях на 1-2 км, а в центре Кизлярского залива, берег отступил более чем на 10 км. Значительное сокращение площадей луговых и лугово-болотных почв, с погружением которых появились болота и плавни.

Относительно космоснимков 2000 и 2007 гг., можно отметить, о незначительном изменении и небольшой регрессии моря, в результате которой расширились площади водной растительности всего побережья Кизлярского залива. По всей протяженности береговой линии наблюдается высвобождение суши от воды, иллюстрируя понижение уровня морской воды.

»ысвс6оди»шяяе» суша 2000-2007 затопп—тая суша 1978-1997 ее івтоппвкная суша 1967-2000 ее иореквя акватория

Легенда

№ п/п Элементы наземных и морских экосистем 2010 г.

га %

1 Береговая акватория Каспия в районе Кизлярского залива

2 Мезопонижения с затопленными почвами 650 17,1

3 Подводные почвы с водно-болотной растительностью 355 9,0

4 Солончаки луговые под солянковои растительностью в комплексе с солончаками бугристыми в сочетании с пухлыми 1410 30,2

5 Солончаки луговые в комплексе с луговыми под лугово-болотными группировками 154 4,7

6 Луговые почвы сезонно-затопляемые под луговой растительностью 540 13,9

7 Сезонно-затопляемые лугово-болотные почвы микропонижений сводной растительностью 141 3,0

8 Лугово-каштановые под эфемерово-полынной растительностью 601 16,6

9 Болота под водно-болотной растительностью 263 5,8

10 Осушенная территория 10 2,5

Общая площадь 4111 100,3

1 сценарий - предполагает стабильный уровень Каспия существующего в настоящее время, где отдельные типы почв

занимают:

лугово-каштановые - 6,5 тыс.га; луговые - 14,2 -II-лугово-болотные - 8,5 -II-солончаки (луговые) - 6,8 -II-

2 сценарий - предполагает понижение уровня морской воды ежегодно на 3-5 см. В этом случае за 10 лет понижение уровня составит 30-50 см. По картографическим расчетам каждые 10 см понижения уровня морской воды в пределах исследованнои территории составляет ~ 1 тыс.га осушенных участков морского дна. Из этого расчета к прогнозируемому периоду береговая полоса, т.е. суша региона, расширится до 10,0-12,0 тыс. га. Одновременно произойдет и эволюция почв и их биологических особенностей. Предполагается эволюция лугово-болотных до 50% их площади в луговые с признаками заболачивания. В абсолютных величинах это

составит 16,0 тыс. га высвободившихся из под воды земель. Общая тенденция развития почвенного покрова, прогнозируемого по схеме, характеризуется последовательным переходом - заболачивания к олуговению - остепнению. Предполагаемая схема может быть изменена, но принципы сохраняются.

ВЫВОДЫ

1. Для прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия, где почвы подвержены радикальным изменениям под влиянием уровенного режима Каспия, выполнено геоинформационное картографирование и создана база данных, обеспечивающая гарантию долгосрочного использования хранимой информации по основным свойствам почв. Это является основой перевода почвенно-картографической информации из бумажных носителей в электронные и составления констант динамического равновесия.

2. Приоритетное значение имеет разработка влияния грунтового увлажнения и накопления воднорастворимых солей в условиях бессточного равнинного рельефа. Предлагаемая разработка использована в базе данных основных типов почв.

3. Представленная оцифрованная электронная почвенная карта прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия содержит информацию по физическим, химическим и биологическим свойствам отдельных типов почв. Степень соответствия и иерархии разных масштабов при дистанционном зондировании превышает точность более чем в 2 раза по сравнению с точностью полученной оцифровкой бумажных карт. Каждый почвенный контур электронной карты имеет географические координаты, характеризующие их как объект планетарной ориентации.

4. Выявлено закономерное увеличение степени засоления почв с утяжелением гранулометрического состава. Цикличность, создаваемая процессами затопления-иссушения, способствует стабильному гумусонакоплению, тогда как баланс солей подвергается сезонному засолению рассолению в пределах верхнего полуметрового слоя. Установлено, что уменьшение количества токсичных солей в зимний и весенний периоды до концентраций переносимых солеустойчивыми растениями характерно для разновидностей засоленных почв с содержанием солей < 2,0%, при средне- тяжелосуглинистом составе.

5. Разработаны научные и прикладные основы применения географической информационной системы для определения характера и типов засоления почв и выявления глубин с градацией

составит 16,0 тыс. га высвободившихся из под воды земель. Общая тенденция развития почвенного покрова, прогнозируемого по схеме, характеризуется последовательным переходом - заболачивания к олуговению - остепнению. Предполагаемая схема может быть изменена, но принципы сохраняются.

ВЫВОДЫ

1. Для прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия, где почвы подвержены радикальным изменениям под влиянием уровенного режима Каспия, выполнено геоинформационное картографирование и создана база данных, обеспечивающая гарантию долгосрочного использования хранимой информации по основным свойствам почв. Это является основой перевода почвенно-картографической информации из бумажных носителей в электронные и составления констант динамического равновесия.

2. Приоритетное значение имеет разработка влияния грунтового увлажнения и накопления воднорастворимых солей в условиях бессточного равнинного рельефа. Предлагаемая разработка использована в базе данных основных типов почв.

3. Представленная оцифрованная электронная почвенная карта прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия содержит информацию по физическим, химическим и биологическим свойствам отдельных типов почв. Степень соответствия и иерархии разных масштабов при дистанционном зондировании превышает точность более чем в 2 раза по сравнению с точностью полученной оцифровкой бумажных карт. Каждый почвенный контур электронной карты имеет географические координаты, характеризующие их как объект планетарной ориентации.

4. Выявлено закономерное увеличение степени засоления почв с утяжелением гранулометрического состава. Цикличность, создаваемая процессами затопления-иссушения, способствует стабильному гумусонакоплению, тогда как баланс солей подвергается сезонному засолению рассолению в пределах верхнего полуметрового слоя. Установлено, что уменьшение количества токсичных солей в зимний и весенний периоды до концентраций переносимых солеустойчивыми растениями характерно для разновидностей засоленных почв с содержанием солей < 2,0%, при средне- тяжелосуглинистом составе.

5. Разработаны научные и прикладные основы применения географической информационной системы для определения характера и типов засоления почв и выявления глубин с градацией

содержания гумуса, питательных веществ, обменного натрия и надземной фитомассы. Составлена карта по степени засоления и определены различия в содержании ионов С1, 804 в зависимости от гранулометрического состава.

Разработана методическая основа работы, состоящая в закладке геоморфологических профилей с дифференциацией компонентов экосистем на стабильные и не стабильные. Ключевые площадки описаны по маршрутам с дешифровкой данных космоснимков в полевых условиях. На площадках расположенных в прилегающей части к Северо-Западному Прикаспию определены разновозрастные дельтово-аллювиальные формы рельефа, типы почв и географические их координаты. Выделены дешифровочные показатели космоснимков по лугово-каштановым, луговым почвам и солончакам типичным.

Анализ и сопоставление космоснимков за 1978, 1987, 2000, 2007 годы позволили определить формы контуров, динамику границеобразования береговой линии и ареалов таксономических единиц почв разного уровня. Для карты береговой полосы представлена легенда почв с дифференциацией трансгрессивной и регрессивной стадии уровенного режима Каспия.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Природоохранным и проектирующим учреждениям представлена электронная база данных, созданного почвенного мониторинга для оценки прогноза формирующихся изменений в продуктивности засоленных почв подверженных затоплению в сезонном, годовом, многолетнем аспектах. Подготовлены предложения о создании особо охраняемых природных территорий (ООГГГ) в прибрежной полосе, позволяющие распознавать отклики в поведении почв и почвенных образований на затопление, подтопление, иссушение. Представлена образовательная программа с дифференцированной базой данных для послевузовского обучения по интегрированной информационной системе. В ней объединены картографические модели почв побережья и сценарии развития почвообразовательных процессов, на локальном и региональном уровнях.

мониторинга земель сельскохозяйственного назначения». Москва, 2010. С. 247-250.

10. Залибеков З.Г., Баламирзоев М.А., Биарсланов А.Б. Применение информационных технологий в разработке мероприятий по управлению почвенными ресурсами южных регионов России. Сборник материалов IV Всероссийской научной конференции с международным участием. Томск, 2010. С. 96-100.

11 Залибеков З.Г., Пайзулаева P.M., Бийболатова З.Д., Залнбекова М.З., Биарсланов А.Б. Пространственная изменчивость почв и процессов засоления в прибрежнои полосе Терско-Кумской низменности // Почвоведение, 2010. №4. С. 1-13.

12. Асгерова Д.Б., Залнбекова М.З., Биарсланов А.Ь. UB особенностях полидисперсной системы основных типов почв Западного Прикаспия // Аридные экосистемы, 2011. Т.17. № 4(49). С. 131-137.

Подписано в печать 29.02.2012г. Формат 60x84i/i6. Печать ризографная. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл. п. л. 1,5. Тираж 100 экз.

€Ж

aleph

Отпечатано в типографии АЛЕФ, ИП Овчинников М.А. 367000, РД, г.Махачкала, пр. И.Шамиля 35 Тел.: +7-903-477-55-64, +7-988-2000-164 E-mail: alefgraf@mail.ru

Ck^^^ui^tcJT е^щи^ JdOf £3t ¿О,

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Биарсланов, Ахмед Бийсолтанович, Астрахань

61 12-3/957

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУК

ПРИКАСПИЙСКИЙ ИНСТИТУТ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ДАГЕСТАНСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На правах рукописи

БИАРСЛАНОВ АХМЕД БИЙСОЛТАНОВИЧ

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ СОЛЕНАКОПЛЕНИЯ В ПОЧВАХ ПРИБРЕЖНОЙ ПОЛОСЫ СЕВЕРОЗАПАДНОГО ПРИКАСПИЯ

03.02.13 - «Почвоведение»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Залибеков З.Г.

Астрахань - 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................................3

Глава I Условия почвообразования............................................................................................7

1.1. Объект и методы исследования..................................................................................7

1.2. Географическое положение и рельеф местности........................................8

1.3. Почвообразующие породы.................... ......................................................10

1.4. Климат................................................................................................................................................12

1.5. Растительность и животный мир................................................................................15

1.6. Уровенный режим Каспия................................................................................................20

1.7. Хозяйственная деятельность человека.............. ......................................23

Глава II Основные типы почв..............................................................................................................27

2.1. Общая характеристика почвенного покрова..................................................27

2.2. Лугово-каштановые почвы..............................................................................................28

2.3. Луговые почвы............................................................................................................................31

2.4. Лугово-болотные почвы....................................................................................................35

2.5. Солончаки............................................................................................38

Глава III Общие закономерности динамических изменений в почвах..........43

3.1. Современные процессы соленакопления и региональные их особенности....................................................................................................................................45

3.1.1. Факторы засоления и уровенный режим Каспия........................................46

3.1.2. Вопросы биологической мелиорации..................................................................50

3.2. Сезонная динамика процессов засоления почв............................................60

3.3. Годовая и многолетняя динамика засоления почв....................................70

Глава IV Основные принципы применения ГИС в картографии почв............76

4.1. Применения географических информационных систем и

данных дистанционного зондирования при картографии почв... 76

4.2. Описание космоснимков по почвенным признакам..............................79

4.3. Методы дешифровки космоснимков....................................................................83

4.4. Динамика береговой линии.................... ..................................................88

4.4.1. Определение вегетационного индекса................................................................92

4.5. Сравнительная оценка почвенных карт, составленных с

применением наземных и космических методов........................................95

ВЫВОДЫ........................................................................................................................................99

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................................101

ВВЕДЕНИЕ

Прибрежная полоса Северо-Западного Прикаспия располагается в условиях острозасушливого климата. Почвенный покров характеризуется динамическими изменениями в содержании солей, развитии процессов солонцеватости, дегумификации. Среди этих факторов ведущая роль принадлежит процессам соленакопления. Динамический характер почвенных процессов, их изменчивость во времени и пространстве имеют особое значение в оценке почвенных ресурсов и прогнозе будущего их состояния. В определении статики, динамики и эволюции почв необходимым условием является использование накопленного материала по почвенно-картографическим, мелиоративным исследованиям, включая аэрокосмические снимки.

Актуальность

Одной из основных проблем охраны продуктивного состояния почвенных ресурсов является познание закономерностей динамики процессов соленакопления и степени влияния на формирование первичной биологической продуктивности. Решение этих вопросов связано с объективной оценкой и прогнозом пространственно-временной изменчивости процессов засоления и их последствий в формировании биологической продуктивности. Важное значение, имеет использование накопленного материала по отдельным периодам, в целях создания электронной базы данных процессов засоления. Эти данные в настоящее время сведены в общую систему архивной информации, представленные преимущественно на громоздких бумажных носителях. Традиционная технология анализа накопленных материалов ведет к значительным затратам сил, времени, выпадению части информации из научного анализа с потерей хранимой информации.

Оптимизировать процесс использования данных по отдельным периодам могут информационные ГИС-технологии, позволяющие значительно повысить эффективность и качество проводимых исследований.

Предметом исследования является пространственно-временная динамика процессов соленакопления в почвах, их анализ, оценка и прогноз. Накопленный почвенно-картографический материал по исследуемым объектам разных масштабов с применением космических снимков, служит основой сравнительной оценки результатов наземных и дистанционных исследований.

Цель исследований: Создание системы анализа пространственно-временной динамики процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия.

Основные задачи:

1. Разработать закономерности изменения солевого состава почв по периодам, определить пространственные изменения в ареалах и составе засоленных, эродированных почв в зависимости от продолжительности затопления-иссушения.

2. Провести анализ вертикальной и горизонтальной миграции солей по периодам и выявить временные интервалы процессов засоления-рассоления почв и непочвенных образований.

3. Разработать основу для перевода фондовых и экспериментальных данных, находящиеся на бумажных носителях в электронные. Составление почвенной карта-схемы полигона с применением методов и технологий Данных дистанционного зондирования (ДДЗ) и геоинформационных систем (ГИС).

Научная новизна работы. Впервые осуществлен комплексный анализ пространственно-временной динамики процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия, проведены их оценка и прогноз с применением методов и технологий дистанционного зондирования и геоинформационных систем (ГИС).

Выявлены закономерности миграции легкорастворимых солей в почвах под влиянием процессов затопления-иссушения.

Определен таксономический уровень изменений формирующихся в почвах при сезонно-нагонных и стабильно-циклических трансгрессий Каспия.

На защиту выносятся:

1. Общие закономерности современных процессов соленкаполения при сезонно-нагонных явлениях, пестроты по засолению, заболачиванию и при стабильно-трансгрессивной деятельности Каспия. Обоснована роль уровенного режима Каспия, как регионального фактора почвообразования.

2. Периодизация процессов миграции солей по профилю в вертикальном и горизонтальном направлениях. Отличия сезонной миграционной динамики почв от процессов, связанных с регрессивно-трансгрессивной деятельностью Каспия.

3. Технология комплексного использования ГИС технологий и данных дистанционного зондирования для анализа хранимой информации, характеризующей изменчивость, динамичность, цикличность почвенных процессов.

Практическое значение. Составленные электронные карты и рекомендации могут быть использованы при размещении и планировании охраняемых земель, где формирующиеся почвы с новыми свойствами, развиваются под влиянием увлажнительного эффекта, создаваемого морской водой. Для использования в картографических, землеустроительных работах важное значением имеют предлагаемые методы перевода данных, полученных наземными почвенными исследованиями в электронную базу, что обеспечивает гарантию долговременной их сохранности.

Личный вклад автора. Автору принадлежит постановка проблемы и разработка основных теоретических положений. Анализ фондовых материалов, подготовка космических и топографических основ для картирования и выполнение лично автором экспериментально-полевых работ. Основные положения, выносимые на защиту, выводы и практические рекомендации сформулированы автором.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международной научной конференции «Современные проблемы адаптации и биоразнообразия» (Махачкала, 2006); Всероссийской научной конференции

«Почвенные и растительные ресурсы южных регионов России, их оценка и управление с применением информационных технологий» (Махачкала, 2007); V съезде общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Всероссийской научной конференции «Методическое обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения» (Москва, 2009); Совместной научной сессии ПИБР ДНЦ РАН и ГорБС ДНЦ РАН (Махачкала, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. 3 в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК.

Объем и структура диссертации. Общий объем диссертации 110 страниц. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, содержит 25 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает 110 наименований, из них 3 на иностранных языках.

Приношу благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору зав. кафедрой почвоведения ДГУ З.Г. Залибекову, коллективу лаборатории почвенных и растительных ресурсов ПИБР ДНЦ РАН.

ГЛАВА I. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Основателем научного почвоведения В.В. Докучаевым было создано учение о факторах почвообразования, основная идея которого сводится к незаменимости их в формировании почв, как особого естественно-исторического тела. Факторами почвообразования являются: 1. рельеф местности, 2. почвообразующие породы, 3. климат, 4. растительный и 5. животный мир, 6. хозяйственная деятельность человека, объединяющая многообразие форм антропогенных воздействий.

1.1. Объект и методы исследования Объектом исследования являются почвы прибрежной полосы Терско-Кумской низменности, расположенной в прилегающей части к Кизлярскому заливу в пределах Северо-Западного Прикаспия. Выделенные основные типы почв: лугово-каштановые, луговые, лугово-болотные, солончаки, отличаются сильным засолением, низкой биологической продуктивностью.

В целях создания системы анализа пространственно-временной динамики процессов соленакопления в почвах прибрежной полосы Северо-Западного Прикаспия использовались морфологические, физические и физико-химические исследования по общепринятым методикам. Для информационных методов использованы программы:

• Arc View, позволяющая создавать карта-схемы, вносить атрибутивную информацию тем самым формировать базу данных с возможностью ее дальнейшего пополнения и редактирования;

• навигационная программа - Ozi Explorer, с функциями регистрации ключевых точек, маршрутов;

• Erdas Imagine - для работы с космоснимками, автоматизированная обработка, экспорт и др.;

• Карта 2011 - универсальная геоинформационная система, имеющая средства создания и редактирования электронных карт, данных дистанционного зондирования (ДДЗ);

• SAS.Планета - для просмотра, загрузки спутниковых снимков высокого разрешения, представляемых сервисами, как Google Earth, Google Maps и

др.

Для корректировки границ ареалов, почвенного покрова объекта исследований и изучения состава, и свойств почв было заложено 40 ключевых точек, 6 дополнительных основных разрезов, каждый из которых фиксировался GPS-приемником, определением географических координат. Полевые работы проводились в период с мая по октябрь 2006-2010 гг. Также были использованы:

• материалы почвенного обследования земель Тарумовского района, проведенные в 1974-1982 гг. почвоведами Севкавгипрозема;

• результаты исследований лаборатории почвенных и растительных ресурсов ПИБР ДНЦ РАН по картографии и результаты аналитических работ, кафедры почвоведения Даггосуниверситета и др.;

• топографические карты масштаба 1:100000, 1993;

• многозональные снимки, полученные со спутников серии Landsat (http ://glcfapp .umiacs .umd).

1.2. Географическое положение и рельеф местности

Исследуемая территория находится под влиянием регрессивно-трансгрессивной деятельности Каспийского моря. Природно-территориальные различия региона позволяют выделить в составе Терско-Кумской низменности, Приморскую часть подверженную затоплению иссушению под влиянием изменяющегося уровня морской воды. Условно выделенная территория исследований - северная часть Приморской полосы Терско-Кумской низменности расположена в виде расширяющейся полосы, начиная от уреза воды вглубь материка от 8 до 20 км и протяженностью вдоль береговой линии до 45 км. Выбранная полоса отмечается динамичностью, изменчивостью почвенного покрова, представляя спектр наиболее распространенных типов почв в регионе. В ландшафтном отношении территория типичная полупустыня с большой пестротой лугово-каштановых, луговых, лугово-болотных, болотных

почв и непочвенных образований, представленных осушенными участками морской отмели. Географическая приуроченность территории к активной зоне взаимодействия суши и моря, и расположение ниже уровня моря (минус 27,520,5 м) подчеркивают особый статус объекта исследований в качестве модельного варианта развития новых направлений почвообразования.

По рельефу представляет плоскую аккумулятивно-морскую равнину с абсолютной высотой минус 22,4-27,6 м. Имеет слабый уклон (0,0003-0,0005) на северо-восток, а местами ближе к урезу воды уменьшается до минимума.

Слабый уклон свидетельствует о закономерных процессах протекающих и свойственных данному региону. Во время сезонного затопления, ввиду практического отсутствия уклона рельефа местности, наблюдаются застойные явления с аккумуляцией водных масс, которые подвергаются иссушению, что в виду высокой минерализации воды ведет к отложению солей на поверхности и повышенному засолению прибрежных почв.

Структура ее осложнена эоловым микрорельефом и мезорельефом. В северной части ближе к руслу р. Кума встречаются дюнно-бугристые формы рельефа.

Характерной чертой рельефа приморской части является преобладание элементов связанных с морскими потоками и влиянием уровенного режима Каспийского моря.

Интенсивность изменения уровня моря сказалась на хозяйственной деятельности человека, что в свою очередь отразилось на рельефе местности. Для защиты хозяйственных построек, коммуникаций, дорог были созданы барьерные сооружения глубиной 2-5 м. Протяженностью до нескольких километров. Направление их выбрано по горизонталям, во избежание затопления.

Прибрежная полоса в современных границах Каспийского моря очень мелководна и представляет собой тростниковые плавни, достигающие ширины до 3-4 км.

В геоморфологическом отношении район, где проводились исследования можно охарактеризовать как подрайон суглинистых и глинисто-солончаковых равнин с засоленными почвами, что находится в тесной связи с гидроаккумулятивной деятельностью древних и современных гидросистем и абразионно-аккумулятивными процессами трансгрессивных и регрессивных ритмов Каспийского моря (Зонн и др., 1934; Добровольский и др., 1991; Стасюк и др., 2002).

1.3. Почвообразующие породы Северо-Западного прикаспия отличаются большим разнообразием по составу и происхождению, сложены мощной толщей пород от палеозойских до современных включительно. Мезозойские отложения представлены юрскими меловыми слоями разного состава мощностью 1000-1100 м. Отложения кайнозоя имеют, преимущественно, терригенное происхождение. Их мощность колеблется в пределах 2400-2500 м, значительно повышаясь в юго-восточном направлении (Православлев, 1962; Свиточ, 1997).

Бакинские отложения в литологическом отношении представлены слоями глин и песков. Хазарский ярус сложен морской и континентальной фациями, глубина залегания доходит до 16 м (Свиточ, Янина, 1996; Рычагов, 1997).

Таблица 1

Разнообразие почвообразующих пород

Название пород Происхождение Приуроченность по высотным отметкам, м

Дельтово-аллювиальные Речные, морские -26,0-22,0

Аллювиальные Морские -23,0-20,0

Песчаные седиментационные Материковые -18,0-15,0

Современные речные, озерные Наносы рек +50 до -25

Антропогенные (трансформированные) Нарушенные разработками полезных ископаемых земли Повсеместно

Одним из главных факторов разнообразия почв и ландшафтов является пестрота и частая сменяемость почвообразующих пород в пространстве (табл. 1).

В прибрежной части вдоль береговой линии Каспийского моря почвообразующие породы представлены дельтово-аллювиальными отложениями. Отложения, представленные различными по гранулометрическому составу, характеризуютс�