Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Временная динамика почвенного покрова дельты Терека в различных режимах сельскохозяйствования использования

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Временная динамика почвенного покрова дельты Терека в различных режимах сельскохозяйствования использования"



на правах рукописи

БЫКОВА ЕЛЕНА ПИМЕНОВНА

ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва -1996

Работа выполнена на кафедре географии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В Ломоносова.

Защита состоится " 3 " декабря 1996 г. в 15 час. 30 мин. в ауд. М-2 на

заседании специализированного совета К 053.05.16 МГУ им. М.В Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан " "_ 1996 г.

Научный руководитель

академик РАН

Г.В. Добровольский

ст.н.сотр. кандидат биологических

наук

Н.В.Стасюк

доктор сельскохозяйственных наук профессор С.В.Зонн

Официальные оппоненты:

кандидат биологических наук в.н.с. СА.Николаева

Ведущее учреждение:

Почвенный институт им. В .В. Докучаева РАСХН

Ученый секретарь специализированного совета

Г.В.Мотузова

Актуальность работы. Одной из наиболее крупных дельт юга России является дельта Терека. С 60-х годов, она была превращена в обширную зону мелиорации, орошаемого земледелия и отгонно-пастбищного животноводства равнинного Дагестана. Изменение почвенного покрова под влиянием хозяйственной деятельности человека, особенно такого молодого и легкоранимого как дельтовый, протекает во много раз быстрее, чем его естественное саморазвитие. При этом происходит упрощение структуры почвенного покрова, уменьшается его разнообразие, нарастают неблагоприятные изменения, которые могут быстро достичь катастрофических величин. Несомненное влияние на почвы дельты оказывал и оказывает уровень Каспийского моря, который после продолжительной регрессии стал активно нарастать. Отсюда необходимость выявления динамики почвенного покрова под воздействием природных и антропогенных факторов является весьма важной для решения задач оценки состояния почвенного покрова и разработки мероприятий, позволяющих замедлить или предотвратить его катастрофическую деградацию.

Изучению почвенного покрова дельты Терека, начиная с 30-ых годов нынешнего столетия, уделялось много внимания. Широко известны работы Або-лина, Зонна, Банасевич, Акимцева, Солдатова, Добровольского, Федорова, Стасюк, Строгановой, Залибекова, Яруллиной и многих других ученых. Именно всесторонняя изученность почвенного покрова дельты, наличие многолетних данных по составу и свойствам почвенного покрова, подробных картографических материалов и эксперементально-аналитических данных, полученных на единой методической основе, позволили проследить изменения почвенного покрова дельты Терека. Настоящая работа посвящена анализу данных материалов и оценке временной динамики почвенного покрова дельты Терека.

Цель исследования. Выявить основную тенденцию в изменении почвенного покрова дельты Терека за последние 60 лет в различных режимах сельскохозяйственного использования и в связи с поднятием уровня Каспийского моря.

Задачи исследования. 1. Выявить общую тенденцию в изменении почвенного покрова дельты Терека за последние 60 лет.

2. Дать анализ изменениям природной среды дельты за последние 60-100

лет.

3. Дать характеристику изменениям почвенного покрова дельты за 20 лет на примере трех ключевых участков, расположенных в двух почвенно-

мелиоративных подрайонах дельты и характеризующихся различным сельскохозяйственным использованием.

4. Определить характер и глубину воздействия интенсивных технологий возделывания риса, а также орошения напуском при выращивании зерновых культур на почвы дельты. Определить степень влияния орошения на сопредельные пастбищные земли.

5. Установить темпы засоления земель дельты при различных антропогенных нагрузках.

Научная новизна. Установлено, что основной временной тенденцией в изменении почвенного покрова дельты Терека за последние 60 лет является рост засоления почв, вызванный повсеместной аридизацией территории в связи с общим уменьшением водного стока Терека, прекращением естественного паводкового затопления обширных массивов земель, перераспределением речного стока на нужды орошения и слабой эффективностью мелиорации. Впервые изучена антропогенная временная динамика почвенного покрова дельты Терека при различных режимах сельскохозяйственного использования почв, получены количественные параметры скорости засоления и кратковременного рассоления почв. Установлен отрицательный эффект рисосеяния в дельте Терека, приводящий к галогенной деструкции сопредельных пастбищных экосистем. Выявлено усиление деградации почвенного покрова приморской зоны дельты Терека в связи с продолжающимся подъемом уровня Каспийского моря.

Предметом зашиты являются:

1. Почвенные карты и карты засоления отдельных участков дельты Терека, составленных автором по результатам полевых исследований 1985, 1986, 1993 годов.

2. Выявленные основные закономерности динамики почвенного покрова дельты Терека на основе работ предшествующих лет и собственных исследований.

3. Установленные темпы засоления почвенного покрова дельты Терека при различных антропогенных нагрузках.

Практическая значимость. На основе изучения временной динамики почвенного покрова дельты Терека даны рекомендации по экологически-сбалансированному использованию земельных ресурсов дельты. В виде поч-

венных очерков они переданы в колхозы и совхозы Кизлярского и Тарумовско-го районов Дагестана.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной научной конференции по проблемам комплексного изучения, освоения и охраны экосистем пустынь СССР (Ашхабад, 1986), на научно-практических конференциях "Почвенный покров Терско-Кумской низменности, его охрана и рациональное использование" (Махачкала, 1987), "Актуальные проблемы оценки экологического состояния почвенного покрова равнинного Дагестана" (Махачкала, 1990), а также на IX делегатском съезде Всесоюзного общества почвоведов (Новосибирск, 1989) и Втором делегатском съезде Общества почвоведов при Российской Академии Наук (Санкт-Петербург, 1996), на совещании "Почвенные ресурсы Прикаспийского региона и их рациональное использование" (Соленое займище,1994). Работа рассматривалась на заседании кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ в 1996 году.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ.

Объем работы. Диссертация изложена на /^страницах машинописного текста, включает 45 таблиц, 27 рисунков. Она состоит из введения, 3 глав и выводов. Список литературы включает/^(наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА И ИХ

ВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ.

В этой главе подробно рассматриваются природные условия дельты Терека, оказывающие непосредственное влияние на формирование ее почвенного покрова, дается анализ их изменений с 30-ых по 90-ые годы , который позволил выделить три довольно различных периода.

Первый период условно охватывает середину 30-ых - середину 50-ых годов. В это время в дельте отмечается повышение среднегодовых температур и снижение количества осадков ниже среднемноголетних показателей, что обусловило уменьшение в 1,5 раза годового объема жидкого стока реки Терек. Продолжается понижение уровня Каспийского моря. Однако, несмотря на нарастание неблагоприятных условий , характер растительности этого региона не претерпел значительных изменений. Вплоть до середины 50-ых годов наибольшую площадь (около 35%) занимали долгопоемные болотистые луга с болотными и лугово-болотными почвами, а также приплавневые и лиманные луга. Такое

относительное постоянство растительного покрова можно объяснить минимальной антропогенной нагрузкой на почвы, так как в эти годы было распахано всего 3,6% территории.

Второй период мы выделяем с середины 50-ых годов до конца 70-ых годов. В это время идет интенсивное строительство гидротехнических сооружений, и к 1958 году сток Терека был уже полностью зарегулирован. С учетом непрерывного роста среднегодового количества осадков возможно объяснить увеличение в этот период объема жидкого стока Терека. Уровень Каспийского моря, достигнув к 1977 году рекордно низкой отметки (около -29 абс), с 1978 года начинает стабильно расти. Четвертая часть территории дельты уже к началу 60-ых годов оказалась распахана. С прекращением паводковых затоплений почти полностью исчезли в дельте тростниково-рогозовые и тростниково-осоковые ценозы, усилилась интенсивность засоления, в результате чего в пастбищных ценозах увеличилась доля солянок. Таким образом, в данный период отмечается резкое увеличение антропогенной нагрузки на дельту, выражающейся в интенсивным орошении дельтовых земель на фоне некоторого увеличения влажности климата.

Третий период начинается с конца 70-ых годов - вплоть до настоящего времени. В это время отмечается увеличение среднегодовых температур, уменьшение количество осадков, резкое сокращение среднегодового объема жидкого стока Терека . Уровень Каспийского моря продолжает в этот период стабильно расти, поднявшись к 1992 году на 1,7 метра. В связи с поднятием уровня Каспийского моря идет отчуждение части дельтовых земель, разрушение береговой линии, но структура земельных угодий в дельте меняется незначительно. Таким образом, третий период характеризуется стабилизацией антропогенного воздействия на дельту и возрастанием роли изменения уровня Каспийского моря.

ГЛАВА 2. ДИНАМИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА. 2.1 ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА.

Начало систематическому изучению почвенного покрова дельты Терека было положено в середине 20-ых годов нынешнего столетия и связано с проблемами освоения богатейших природных ресурсов этого региона. Впервые наиболее подробно почвы дельты описаны в работах Имшенецкого И.З. (1926), Тю-ремнова С.И. (1926), Раздорского А.И. (1926), Панкова A.M. (1928). С развитием

орошаемого земледелия в дельте работы ученых становятся более целенаправленными и посвящены изучению географии почв дельты, их водно-солевому режиму и мелиорации (Сушко С.Я.,1930; Аболин Д.М., Зонн C.B., Бонасевич H.H. и др. 1932. 1933, 1934; Зонн C.B., 1932, 1946, 1951, 1978, 1983; Лавлинский И.И.,1939; Ковда В.А.,1951; Першина М.Ф.,1952, 1954; Акимцев В.В., 1939, 1945, 1951, 1953, 1957 и многие другие ) . Этапными в изучении почвенного покрова дельты Терека стали работы Дагестанской экспедиции МГУ, проводимой с 1963 по 1974 год. Результатом этих исследований явилась коллективная монография Г.В.Добровольского, К.Н.Федорова, Н.В.Стасюк "Геохимия, мелиорация и генезис почв дельты Терека". Большое внимание в ней уделено вопросам генезиса дельтовых почв на фоне эволюции двух рядов почвообразования - приморского и аллювиального.

Ряд последующих работ посвящен установлению основных закономерностей эволюции дельтовых почв, разновозрастное™ ландшафтов дельты, рациональному использованию дельтовых земель (Федоров К.Н., Стасюк Н.В., 1971, 1975, 1984; Добровольский Г.В. и др.,1986; Керимханов С.У.,1972, 1973, 1975; За-либеков З.Г., 1975, 1978, 1986, и много других). Большое внимание в последнем десятилетии уделялось изучению антропогенной динамики засоления, состава и строения почвенного покрова дельты Терека (Стасюк Н.В. и др., 1986, 1987, 1988, 1989, 1991, 1993, 1994). Микроморфологические исследования в дельте, ее литолого-геоморфологическое и геохронологическое районирование явились предметом защиты докторской диссертации Федоровым К.Н. в 1993 году.

2.2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА.

Дельта Терека входит в состав Прикаспийской провинции светло-каштановых почв, солонцовых комплексов, песчаных массивов и пятен солончаков (Добровольский Г.В., Урусевская И.С., 1984). На основе работ предшествующих лет и собственных исследований (1985-1993 г.г.) составлена характеристика типов почв, отражающая основные этапы почвообразования в дельте Терека.

Аллювиальные болотные и аллювиальные дугово-болотные почвы - являются обязательным компонентом ландшафта водно-аккумулятивных равнин (Добровольский Г.В. и др.,1975) и формируются при постоянном поверхностном и грунтовом увлажнении.. Морфологические признаки данных почв ярко выражены,. Мощность, в зависимости от возраста, колеблется от 30 до 60 см. Генети-

ческая дифференциация профиля данных почв нечеткая. Болотные и лугово-болотные почвы характеризуются карбонатностью, гипсоносностью и засолением. Для них характерен тяжелосуглинистый гранулометрический состав. Водно-физические свойства данных почв неблагоприятны.

Аллювиальные луговые карбонатные почвы (луговые почвы). В пределах дельты Терека луговые почвы имеют повсеместное распространение, составляя основной земельный фонд Терской аллювиальной дельтовой равнины, а в пределах приморского района лишь небольшой процент в составе почвенного покрова. История формирования почвенного покрова Терской дельты определило своеобразие лугового почвообразования в различных ее почвенно-геоморфологических районах . Однако, все виды луговых почв имеют общие черты как по морфологическому строению, так и по химическим характеристикам. Характерной мощности (70-80см) аллювиальные луговые почвы достигают в первые 100 лет своего развития. По гранулометрическому составу в пределах дельты преобладают тяжелосуглинистые луговые почвы. Глубина залегания грунтовых вод варьирует в пределах от 1,5 до 2,5 метров, а в западном, наиболее древнем районе, ниже 3,5 метров. Геохимическим фоном развития лугового процесса в дельте является хлоридно-сульфатное и сульфатно-хлоридное засоление, реже хлоридное.

Солончаки. Основными подтипами солончаков дельты являются приморские и луговые. Приморские солончаки - результат конечного этапа эволюции почв в приморской части дельты Терека. Чем старше солончак, тем профиль его более выражен и более мощен (70-75 см). Гранулометрический состав в основном тяжелосуглинистый, реже среднесуглинистый. Глубина грунтовых вод от 30 до 40 см в первичных солончаках и от 2,5 до 3,5 метров в хорошо сформированных. Солевой состав приморских солончаков разнообразен, преобладает хло-ридный и сульфатно-хлоридный химизм засоления.

Луговые солончаки широко распространены на территории аллювиальной зоны дельты Терека. Образуются они в результате засоления аллювиальных луговых почв. Мощность луговых солончаков в среднем 60-70 см. Гранулометрический состав преимущественно тяжелосуглинистый и среднесуглинистый.

Светло-каштановые реликтово-гидроморфные почвы строго приурочены к вершинам водно-аккумулятивных форм рельефа и формируются на породах легкого гранулометрического состава. В пределах дельты Терека светло-

каштановые реликтово-гидроморфные почвы несут черты зонального полупустынного почвообразования. Грунтовые воды залегают ниже 4 метров. Засоление светло-каштановых почв слабое.

2.3 ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА.

Согласно работам Добровольского Г.В., Федорова К.Н., Стасюк Н.В. (Добровольский Г.В. и др., 1975, Добровольский Г.В. и др., 1991) в дельте выделяют два почвенно-мелиоративных района: аллювиальнй и приморский.

Почвенно-мелиоративный приморский район (рис. 1 .В) тянется узкой полосой вдоль берега моря. Формирование почвенного покрова происходит здесь на засоленных морских отложениях под воздействием сильноминерализованных грунтовых вод. Специфика процессов почвообразования в некоторых областях района объясняется их различным возрастом. Наиболее молодым является гидроморфно-солончаковый подрайон (рис. 1, в1), средний возраст которого не превышает 50-ти лет. Повсеместное участие в почвообразовании засоленных аллювиально-морских отложений, повышение уровня высокоминерализованных грунтовых вод обусловили высокую засоленность почв данного подрайона. Почвенный покров представлен слабодифференцированными гидроморфно-солончаковыми комплексами: маломощными луговыми почвами и приморскими солончаками. Луговые почвы, в основном, поверхностно-засоленные с высоким содержанием солей (1%) в верхних горизонтах.

Основную часть приморского района занимает полупустынно-гидроморфно-солончаковый подрайон (рис.1, в2) (возраст менее 200 лет), береговой уступ которого в настоящее время подвержен интенсивному разрушению. Основу почвенного покрова составляют полупустынно-гидроморфно-солончаковые комплексы: приморские солончаки и сильнозасоленные луговые почвы среднесуглинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава, и лишь 10% - светло-каштановые почвы повышенных элементов рельефа на легких аллювиальных и морских отложениях. Влияние приморских условий почвообразования отражается на солевом составе почв значительным накоплением магния (Добровольский Г.В.и др. 1967).

Полупустынный подрайон (рис. 1, вЗ) (возраст более 300 лет) характеризуется почвообразующими породами, представленными легкими морскими отложениями, частично переотложенными эоловыми процессами, и глубоким залеганием грунтовых вод. Почвенный покров представлен сложным сочетани-

ем полупустынных комплексов лугово-светло-каштановых почв легкого гранулометрического состава, находящихся в стадии рассоления, и автоморфных приморских солончаков тяжелосуглинистого состава.

Рис. 1 Карта-схема почвенно-мелиоративного районирования дельты Терека (Добровольский Г.В. и др., 1975)

А - аллювиальный район, почвенно-мёлиоративные подрайоны: а1 - гид-роморфно-современный дельтовый, а2 - солончаково-гидроморфный интенсивно орошаемый, аЗ - гидроморфно-солончаковый, а4 - полупустынный древне-дельтовый.

. В - приморский район, почвенно-мелиоративные подрайоны: в1 - гидроморфно-солончаковый, в2 - полупустынно-гидроморфно-солончаковый, вЗ -полупустынный древнедельтовый. * - границы районов ..... - границы подрайонов

1 - первый ключевой участок, совхозы " Горьковский", "Путь Ленина" (рисосеяние)

2 - второй ключевой участок, колхоз им.Кирова (зерновые и кормовые севообороты)

3 - третий ключевой участок, колхоз "Путь Рыбака", (пастбища - заброшенная пашня).

Почвенно-мелиоративный аллювиальный район занимает основную часть территории дельты Терека и состоит из четырех подрайонов. Наиболее молодой из них подрайон гидроморфный современно-дельтовый (рис.1, а1), возраст менее 80-ти лет. Это наименее засоленная часть дельты Терека. Почвенный покров представлен слабодифференцированными гидроморфными комплексами: луговые слабо- и среднезасоленные почвы и луговые солончаки. Градации засоления луговых почв разнообразны: от незаселенных до поверх-ностнозасоленных.

Подрайон солончаково-гидроморфный интенсивно орошаемый (возраст около 200 лет) занимает центральную часть дельты Терека. Естественная эволюция почвообразования нарушена орошением. Почвообразующие отложения слоисты. Глубина залегания грунтовых вод здесь 1,5-3,2 метра. Почвенный покров представлен солончаково-гидроморфными комплексами: луговые средне- и сильнозасоленные почвы и луговые солончаки с участием слабозасоленных светло-каштановых почв. Половина всех луговых почв подрайона поверхностно засолена, незаселенные луговые почвы занимают менее 1%.

Подрайон гидроморфно-солончаковый (рис.1, аЗ), ( возраст менее 300 лет), северная часть района аллювиальных равнин. Гидрографическая сеть данной территории сильно усыхает. Подрайон характеризуется бессточностью. Основные почвообразующие породы - аллювиальные и аллювиалыю-болотные отложения тяжелого гранулометрического состава. Глубина залегания грунтовых вод незначительна ( 1,5- 3,0 метра). Почвенный покров данного подрайона сложный и комплексный. Преобладают луговые солончаки и сильнозасоленные луговые комплексы с участием слабо- и среднезасоленных светло-каштановых почв. По интенсивности засоления почв подрайон занимает первое место в аллювиальном районе дельты.

Подрайон полупустынный древнедельтовый (рис.1, а4) характеризуется резкой расчлененностью ее на массивы песков, мощные прирусловые повышения. Значительный возраст территории (более 1000 лет) обусловил своеобразие почвообразования. Почвообразующие породы представлены легкими аллювиальными отложениями частично переотложенными эоловыми процессами. Грунтовые воды глубже 3,5 метров. Почвенный покров представлен светло-каштановыми реликтово-луговыми почвами преимущественно легкого гранулометрического состава, луговыми глинистыми и тяжелосуглинистыми сильно-

засоленными почвами и луговыми светло-каштановыми. Практически все гид-роморфные почвы здесь засолены, более 90% из них приходится на солончаки. Светло-каштановые почвы в основном глубокозасоленные и незаселенные.

2.4 ДИНАМИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА.

Усиление аридизации климата в дельте Терека, сопровождающееся нарастанием антропогенного пресса изменило ход процессов дельтообразования и, следовательно, нарушило естественный баланс и аккумуляцию минералого-геохимичсского стока, вызвало значительные изменения растительного и почвенного покровов дельты. Прирост поверхности дельты, произошедший к концу 70-ых годов нынешнего столетия за счет регрессии Каспийского моря, начиная с 1978 года отвоевывается интенсивно развивающейся трансгрессией Каспия, влекущей за собой не только затопление части территории дельты, но и подтопление ее значительных площадей, абразию береговых склонов.

Изучение динамики почвенного покрова проводилось на основе крупномасштабных почвенно-картографических материалов 30-ых годов, полученных под руководством С.В.Зонна до интенсивного освоения дельты и служащих в настоящее время точкой отчета для оценки тенденции антропогенных изменений почвенного покрова. Исследования велись в границах таксонов почвенно-мелиоративного районирования, предложенного Г.В.Добровольским, Н.В.Стасюк и К.Н.Федоровым. Сравнительный анализ почвенно-картографических материалов 1930-80-ых годов, дополненный данными двукратных солевых съемок 1965-85 г.г.,1966-86 г.г. (М 1:10000 ), показал, что в приморском районе в полупустынном подрайоне ежегодного расширения опус-тыненных площадей практически не происходит. В гидроморфно-солончаковом подрайоне ежегодно сильному засолению подвергается 0,9% площади земель. Значительные площади данного подрайона и подрайона полупустынно-гидроморфно-солончакового находятся в настоящее время под влиянием сгон-но-нагонных явлений моря. Это интенсифицировало здесь не только вторичное засоление в почвах, но и абразионное разрушение почвенного покрова, локальное подтопление и заболачивание, повышение уровня грунтовых вод.

В аллювиальном, наиболее освоенном районе дельты, площади солончаков выросли с 20% до 41%, увеличились площади солончаковатых почв с 17% до 31%, сократились площади незасоленных и слабозасоленных почв с 43% до 15%. Наибольшая интенсивность засоления нами отмечена за 50 лет в северной части

аллювиального района (гидроморфно-солончаковый подрайон ), где солончаки образовали сплошные массивы и занимают 67% территории. Южная часть аллювиального района (подрайон гидроморфный современно-дельтовый) характеризуется наименьшей интенсивностью засоления. Солончаки здесь встречаются пятнами в комплексе с луговыми засоленными почвами, гомогенные ареалы их редки, но, тем не менее, их суммарные площади увеличились на 15%. Засоление почвенного покрова с 1970 по 89 г.г. здесь интенсифицировалось и составляет 1,05% площади подрайона ежегодно.

Западная часть дельты - подрайон полупустынный древнедельтовый -представлен верховьями отмершей Куру-Чубутлинской и Сулу-Чубутлинской речными системами и является наиболее древним и стабильным участком аллювиального района дельты Терека. Площади светло-каштановых реликтово-гидроморфных почв практически не изменились. Несколько сократилась площадь аллювиальных луговых почв и выросла площадь луговых солончаков, чему способствовала общая аридизация климата и нерациональное использование почв.

Самая протяженная в районе аллювиальных равнин и наиболее подверженная антропогенному прессу (более 50% земель используется в орошаемом земледелии) - центральная его часть, подрайон солончаково-гидроморфный интенсивно-орошаемый. Он характеризуется наиболее сложной динамикой, зависящей в значительной степени от хозяйственной деятельности человека и характера использования им почв. Вплоть до зарегулирования Терека здесь распахивались незаселенные или слабозасоленные луговые почвы, а также легкие неза-соленные светло-каштанове почвы. К середине 70-ых годов площади орошаемых земель выросли в 8 раз. Их нерациональное использование привело к развитию процессов вторичного засоления, почти полной трансформации светло-каштановых почв в полупустынные гидроморфные. Связь динамики почвенного покрова и характера его использования позволили дать подробную характеристику изменению почвенного покрова центральной и северной частей дельты Терека.

ГЛАВА 3. ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

ЗЛ РАЙОНЫ РАБОТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Изучались закономерности временной антропогенной динамики почвенного покрова аллювиальных равнин дельты Терека. Три ключевых участка отражали различное использование земель, и на них прослеживались особенности динамики почвенного покрова в зависимости от степени антропогенной нагрузки.

Наибольший интерес для наших исследований представлял 1-ый ключевой участок, почвенный покров которого был подвержен наиболее сильному

1

воздействию, что выражалось в применении интенсивных технологий возделывания риса: глубокий плантаж, планировка , нарезка оросительной сети, полив большими поливными нормами и т.п. Нами дана подробная характеристика почв участка, закономерности их распространения, характеристика основных химических и физико-химических свойств почв, особенностей их засоления. Для двух следующих участков, подвергшихся более слабому антропогенному воздействию приводится лишь анализ многолетней динамики почвенного покрова за 20 лет.

При проведении почвенно-солевой съемки на территории 1 -го и 2-го ключевых участков, количество разрезов и полуям соответствовало нормам, принятым для исследований такого типа и сложности территории в М 1:10000 (Методические указания по проведению почвенно-солевых съемок на мелиорированных землях, 1982). Автор непосредственно участвовал в полевых работах в 1985 году в качестве начальника отряда, в 1986 и в 1993 годах в качестве начальника экспедиции. В камеральный период в Чечено-Ингушском филиале института СЕВКАВГИПРОЗЕМ и на факультете почвоведения МГУ были выполнены следующие виды анализов: водная вытяжка, определение емкости поглощения методом Алешина в модификации ЦИНАО, определение содержания карбонатов по Голубеву и гипса весовым методом. В 500 образцах почв определено содержание подвижных форм фосфора по Мачигину и калия на пламенном фотометре. Автором проведены обработка и расчеты результатов анализов водной вытяжки и составление карты засоления почв в соответствии с методическими указаниями 1982 года , в М 1:10000. Автором проведен сравнительный анализ состава почвенного покрова при различном использовании за 20 лет (I-ый участок 1965-1985 г.г., 2-ой участок 1966-86 г.г.), а также балансовые расчеты

запасов солей, что позволило установить основные закономерности многолетней динамики соленакопления в почвах.

Для третьего участка, используемого в настоящее время в основном под пастбища, была составлена почвенная карта в М 1:10000. В основу легла "Общесоюзная инструкция по крупномасштабным почвенным и агрохимическим исследованиям территорий колхозов и совхозов", 1975 г. Виды анализов аналогичны описанным выше. Оценка динамики почвенного покрова проведена при помощи сравнительного анализа почвенных карт 1975-го и 1993-го годов.

3.2 ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ В УСЛОВИЯХ МЕЛИОРАЦИИ И РИСОСЕЯНИЯ.

Первый ключевой участок (рис.1, 1), площадью 25 тыс.га, расположен в юго-восточной части района аллювиальных равнин дельты Терека, в переходной, наиболее ранимой зоне между аллювиальным и приморским районами, характеризующейся практически полным отсутствием дренажного стока. Динамика почвенного покрова оценивалась по составу и строению почвенного покрова, характеру и интенсивности засоления почв, запасам солей.

В 1965 году на территории участка преобладали в основном тяжелосуглинистые аллювиальные луговые почвы и луговые солончаки, которые использовались в основном под отгонные пастбища. Незначительные площади занимали болотные орошаемые почвы рисовников без инженерных оросительно-дренажных систем.

В начале 70-ых годов , в связи с введением рисовых севооборотов, более 19 тысяч га пастбищных земель были трансформировааны в рисовые системы инженерного типа, а 6 тысяч га остались в прежнем, пастбищном использовании. Изменения в структуре земельных угодий участка повлекли изменения в составе почвенного покрова, различно протекающие на трансформированных и нетрансформированных землях (таб.1). На трансформированных землях почвенный покров составляют в основном болотные орошаемые засоленные почвы рисовников, формирующиеся в условиях искусственно созданного ирригационного режима. Резко сократились площади доминирующих здесь ранее аллювиальных луговых засоленных почв, а также площади луговых солончаков. Изменилось также и строение почвенного покрова. Моногенные контура, занимавшие в 1965г. 41,1% площади участка, к 1985г. занимают лишь 14,6%. Площадь под двучленными комплексами и пятнистостями несколько выросла. Уменьшилась пестрота и мелкоконтурность. Если в 1965г. на карте насчитыва-

лось 340 контуров, то в 1985г. был выделен 231 контур. Пространственная дифференциация контуров также претерпела изменения, преобладать стала ориентация, подчиненная схеме магистральных оросительных и дренажных каналов.

Таблица 1

Динамика состава почвенного покрова юго-восточной части дельты Терека (в % от общ.пл).

почвы Трансформированные земли пастбища рисовники 1965 г. 1985 г. Нетрансформированные земли пастбища пастбища 1965 г. 1985 г.

Аллювиальные луговые 61,5 39,3 66,2 52,3

Солончаки луговые 35,3 4,6 27,6 43,7

Болотные орошаемые почвы рисовников 2,3 56,1 3,4 1.2

Светло-каштановые реликтово- гидроморфные 0,9 - 2,8 2,8

До мелиорации почвенный покров участка отличался сильным засолением, преобладали солончаки и сильнозасоленные почвы хлоридного и сульфатно-хлоридного засоления. Результатом мощного антропогенного воздействия явилось изменение характера и интенсивности засоления (табл.2). На рисовниках резко сократили свои площади поверхностнозасоленные почвы. Наибольшее же распространение здесь получили солончаковые и солончаковатые почвы средне- и слабозасоленные. За 20 лет использования участка в рисовых севооборотах полностью сменился химизм его засоления, в настоящее время преобладает хлоридно-сульфатное засоление. В сравнении с 1965г.(30-260т/га) вдвое сократились запасы солей, составляя в 1985г. в метровой толще от 30 до 130 т/га. Рассоление произошло в среднем в слое 30 см. Следовательно, 20-летние интенсивное мелиоративное воздействие на почвенный покров юго-восточной части дельты Терека привело к усилению гидроморфизма почвенного покрова, сокращению площадей светло-каштановых реликтово-гидроморфных почв за счет трансформации их в гидроморфные, упрощению структуры почвенного покрова, нашедшее выражение в преобладании крупноконтурных массивов аллювиальных болотных орошаемых почв рисовников и определенному рассолению территории. Интенсивное антропогенное воздействие, в частности глубокое

плантажирование и ежегодные планировки, способствовало изменению гранулометрического состава участка (табл.3). Интенсивные технологии возделывания риса нашли свое отражение в формировании почвенного профиля, вызвав искусственное увеличение горизонта А1 с 18,7см до 23,0 см за счет припахивания горизонта В и, соответственно, уменьшение мощности переходных горизонтов с 54,3 см до 35 см, а в целом мощность профиля сократилась с 73 см до 58 см, чему способствовали ежегодные эксплуатационные планировки.

Таблица 2

Динамика засоления почвенного покрова юго-восточной части дельты Терека ( в % от общ. пл.).

Категории засоления Трансформированные земли пастбища рисовники 1965 г. 1985 г. Нетрансформированные земли пастбища пастбища 1965 г. 1985 г.

Поверхностнозасолен-ные почвы 35,3 4,6 27,6 43,7

Солончаковые (5-30 см) 50,8 54,9 71,4 56,3

Солончаковатые (30-70 см) 10,2 37,7

Глубокосолончакова-тые (70-100 см) 1,7

Глубокозасоленные ( 100-150 см) 0,4

Незасоленные (глубже 150 см) 1.6 2,8

Таблица 3.

Динамика гранулометрического состава юго-восточной части дельты Терека (в % от общ.пл.).

Гранулометрический состав Рисовники

1965 1985

Глинистый 11,1 3,3

Тяжелосуглинистый 57,4 67,3

Среднесуглинистый 26,2 27,2

Легкосуглинистый 3,4 2,2

Супесчаный 1,9 -

Территория пастбищ, не подвергшихся трансформации в 70-ые годы , испытывает отрицательное воздействие интенсивных технологий возделывания

риса на сопредельных с ними рисовниках ( таб. 1,2). Наиболее интенсивно де-градационные явления в почвах пастбищ имеют место на участке, расположенном между двумя массивами рисовых систем. За счет иссушения территории и подтягивания к поверхности больших запасов солей из сильноминерализованных грунтовых вод произошла резкая интенсификация процессов соленакопле-ния. Запасы солей в метровой толще пастбищ составили в среднем 200-350 т/га, максимальные запасы достигли 420 т/га при хлоридном типе засоления. По нашим рассчетам скорость засоления пастбищ в два раза больше средней скорости выноса солей из почв рисовых участков (табл.4).

Таблица 4.

Динамика запасов солей в зависимости от видов сельскохозяйственных угодий и размеров рисовых полей.

Сельскохозяйствен- Площадь Суммарный Сумма Запасы со- Скорость

ные угодья га запас солеи в рныи лей в т/га выноса

1м (в Ю^т) вынос солей в

солей т/га в год

1965 г. 1985 г. в 105 т 1965г 1985г.

Рисовники (всего) 11606 15,0 7,4 -7,6 128,6 64,4 -3,26

Верхний массив 9942 10,8 6,1 -4,7 108,6 61,4 -2,36

Нижний массив 1724 4,2 1,3 -2,9 243,6 75,4 -8,41

Пастбища (между 2054 3,7 6,3 2,6 180,1 360,7 +6,33

двумя массивами рисовников)

3.3 ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ ЗЕРНОВЫХ И КОРМОВЫХ КУЛЬТУР.

Второй ключевой участок расположен в северо-западной части района аллювиальных равнин дельты Терека и характеризуется наименьшим исходным засолением и легким гранулометрическим составом почвенного покрова (рис. 1,2). По данным крупномасштабных почвенных исследований 1967 года, на орошаемых землях совхоза доминировали аллювиальные луговые почвы и луговые солончаки. Лугово-каштановые и светло-каштановые реликтово-гидроморфные почвы занимали около 0,9% территории (табл.5). За 20 лет орошения площади под аллювиальными луговыми почвами сократились на 6,4% в результате их трансформации в луговые солончаки. Полностью трансформировались в луговые солончаки светло-каштановые и лугово-каштановые почвы. Площадь солончаков выросла на 7,3%. Последнее свидетельствует о развитии на орошаемых массивах процессов вторичного засоления земель. 20-летние ороше-

ние зерновых и кормовых севооборотов , несмотря на заметный рост поверхностно-засоленных почв, не привело к резкой смене как степени засоления почв, так и к смене химизма засоления участка (табл.6), наблюдаемой нами при возделывании риса.

Таблица 5.

Динамика состава почвенного покрова центральной части дельты Терека (в % от общ. пл.).

ПОЧВЫ пашня пастбища

1967 1987 1967 1987

Светло-каштановые ре-ликтово-гидроморфные 0,1 - 1,4 1,3

Лугово-каштановые 0,8 - 1,7 1,7

Аллювиальные луговые 85,4 79,0 57,6 46,7

Лугово-болотные - - - 0,3

Солончаки луговые 13,7 21,0 39,3 50,0

Таблица 6

Динамика засоления почвенного покрова центральной части дельты

Терека (в % от общей площади).

Категории засоления пашня пастбища

1967 1987 1967 1987

Поверхностно-засоленные 13,7 21.0 39,3 50,0

Солончаковые (5-30 см) 38,5 30,0 40,9 36,3

Солончаковатые (30-70 см) 15,8 18,0 6,8 2,7

Глубокосолончаковатые (70-100) 2,8 - 0,6 0,2

Глубокозасоленные (100-150 см) - - - -

Незасоленные (глубже 150 см) 29,2 31,0 12,4 10,8

Степепь засоления

Солончаки 13,5 21,9 солевой съемки не проводилось

Сильнозасоленные 18,6 13,3

Среднезасоленные 33,3 31,4

Слабозасоленные 5,4 2,4

Незасоленные 29,2 31,0

Химизм засоления

Хлоридный и сульфатно-хлоридный 31,0 34,0

Сульфатный и хлоридно-сульфатный 69,0 66,0

Гранулометрический состав участка не претерпел значительных изменений. На сопредельных с орошаемыми массивами пастбищных участках в результате вторичного засоления аллювиальных луговых почв произошло увеличение площадей солончаков на 10,7%. Темпы засоления орошаемых пахотных

земель составили 0,36% в год, а пастбищ - 0,53% в год. Сравнивая влияние орошения рисовых и зерновых севооборотов на сопредельные пастбищные земли отметим, что орошение под зерновые и кормовые культуры является более щадящим, приближенным к естественным разливам Терека, и не приводит к нарушению экологического равновесия между богарными и орошаемыми массивами.

3.4 ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОЧВЕ1ШОГО ПОКРОВА ДЕЛЬТЫ ТЕРЕКА НА ПРИМЕРЕ ЗАБРОШЕННОЙ ПАШНИ.

Третий ключевой участок представляет собой территорию, которая 20 лет назад полностью использовалась в орошаемом земледелии, в основном под рисовые и зерновые севообороты. В настоящее время эта площадь распахана всего на 10%. Площадь данного участка 7,5 тыс.га. Это причлененная дельта, сформированная на дне Кизлярского залива. Ее характеризует бессточность и высокая засоленность материнских пород. В 1975 году основу почвенного покрова участка составляли аллювиальные луговые солончаковые почвы и луговые солончаки (табл.7,8).

Таблица 7.

Динамика состава почвенного покрова ключевого участка № 3 (в % от общей площади)

ПОЧВЫ 1975 г. 1993 г.

Аллювиальные луговые 54,0 51,3

Луговые-болотные 4,5 3,0

Солончаки луговые 39,3 41,7

Солончаки типичные 2,2 1,4

Солончаки болотные - 2,6

Таблица 8

Динамика засоления почвенного покрова ключевого участка № 3 (в % от общей площади).

Категории засоления 1975 г. 1993 г.

Поверхностнозасоленные 41,5 45,7

Солончаковые 57,0 26,9

Солончаковатые - 18,7

Глубокосолончаковатые - -

Глубокозасоленные - -

Незаселенные 1,5 8,7

Все попытки рассолить почвенный профиль для получения стабильных урожаев в хозяйстве не привели к положительным результатам, и в середине 80-

ых годов основная часть пахотных земель была заброшена. За 20 лет площади под аллювиальными луговыми и лугово-болотными почвами несколько сократились (табл.7). Наметился рост луговых солончаков. Данный участок попал в сферу действия современной трансгрессии Каспийского моря, что повлекло за собой отчуждение земель под типичными солончаками. Подтопление же, которое испытывает половина территории хозяйства, способствовало росту болотных солончаков.

Отметим, что интенсивные промывки и использование земель в рисовых севооборотах способствовали некоторому рассолению почв участка. Так в 1975 году здесь не были выделены солончаковатые категории почв, составившие в 1993 году 18,7% площади участка. Солончаковые категории соответственно сократились, часть их перешла в луговые солончаки.. Однако, о направленном рассолении территории говорить нельзя. Увеличение после приостановки орошения мелкоконтурности, пестроты почвенного покрова, обособление крупных гомогенных ареалов солончаков, говорит о быстром нарастании засоления данного участка. Увеличение площадей солончаков на 4,2% явилось результатом аридизации территории хозяйства и нарастания в последнее время трансгрессии Каспийского моря. Усиление деградации данного участка подтверждается также ростом площадей дефлируемых почв, связанным с увеличением поголовья скота в хозяйстве. Общая площадь дефлируемых площадей выросла незначительно, однако появились среднедефлируемые почвы (9,3%), полностью отсутствовавшие в 1975 году.

ВЫВОДЫ

1. Основными факторами почвообразования в дельте Терека, определяющими динамику ее почвенного покрова за последние 60 лет являются: долговременные изменения климата, трансгрессивно-ре1 рессивный ритм Каспийского моря, гидрологический режим реки Терек, а также степень и характер антропогенной, главным образом сельскохозяйственной нагрузки на почвенный покров дельты Терека.

2. Почвенно-мелиоративные районы дельты Терека различаются по ведущим факторам, определяющим динамику почвенного покрова. В северной и южной частях приморского и аллювиального района - это транарессивно-регрессивный ритм Каспия, в центральной и юго-восточной частях аллюниаль-

ного района - характер сельскохозяйственного использования земель, различающийся по степени нагрузки на почвенный покров: рисовники - орошаемая пашня - пастбища. В центральной части приморского района, южной и западной аллювиального - аридизация климата на фоне падения стока реки Терек.

3. Основная тенденция динамики почвенного покрова дельты Терека выражается в нарастании процессов засоления, то есть в сокращении площадей незасоленных почв за счет роста солончаков и солончаковых почв.

4. Деградация почвенного покрова дельты Терека определяется в наибольшей степени ростом площадей засоленных земель. Максимальная скорость нарастания солончаков на изученных ключевых участках (за период 1965-85 г.г.) характерна для пастбищ, сопряженных с рисовниками и составляет 0,8% в год от площади участка. На сопредельных пастбищных землях с орошаемыми землями под зерновые и кормовые севообороты (период 1966-86 г.г.) скорость засоления составила 0,5% в год, а на орошаемой пашни - 0,3% в год за тот же период.

5. Широкое внедрение оросительных мелиораций под рисовые севообороты вызывает интенсификацию процессов засоления пастбищ, фактическое перераспределение солей между орошаемыми и богарными участками, что приводит к разрушению естественных пастбищных экосистем. Основными результатами интенсивного орошения в дельте Терека без должного дренажного обеспечения следует считать вторичное засоление, локальное поверхностное рассоление, пространственную миграцию и перераспределение солей с орошаемых территорий на сопредельные с ними пастбища, деструкцию естественных пастбищных экосистем, вследствие интенсивного засоления и пастбищных перефу-зок.

6. Для предотвращения опустынивания дельтовых земель в районах рисосеяния необходима коренная реконструкция оросительно-дренажных систем. Вследствие невысокой урожайности и неблагоприятных экологических последствий , возделывание риса на больших площадях в условиях дельты Терека нецелесообразно.

* * *

Автор глубоко признателен за руководство работой академику Г.В Добровольскому, старшему научному сотруднику каф. географии почв Н.В.Стасюк и научному руководителю Дагестанской экспедиции факультета почвоведения МГУ ведущему научному сотруднику К.Н.Федорову.

Список работ опубликованных по теме диссертации ЕЛ.Бьпсовой

в соавторстве:

1. Особенности динамики почвенного покрова дельты Терека в условиях аридизации и антропогенного воздействия. В кн. "Природные ресурсы пустынь и их освоение", Ашхабад, 1986, с. 126

2. Эволюция почвенного покрова в дельте Терека. Тез.науч.-прак.конф.по охране природы, Махачкала, 1987, с.93

3. Антропогенная динамика структур почвенного покрова дельты Терека. Бюлл.почвен.ин-та им.Докучаева, 1988, вып.47,с.38-39

4. Динамика состояний земельных угодий дельты Терека.ж.Земледелие, 1989, №4, с.38-40

5. Временная динамика засоления почвенного покрова дельты Терека в условиях различного антропогенного воздействия, ж. Науч. доклады вьтс.шк.,1989, №11, с.105-109

6. Принципы и методы изучения почв водно-аккумулятивных равнин аридной зоны. Тез. докладов У11 делег. съезда ВОП, 1989, Новосибирск, с.35-36.

7. Актуальные проблемы оценки экологического состояния почвенного покрова равнинного Дагестана. Тез. док. Всеросс. совещания "Правовой режим использования и охраны Каспийского моря.", 1990, с.26-27

8. Трансформация структуры почвенного покрова дельты Терека при антропогенном воздействии, ж. Вестник МГУ, сер.17,1990, №4, с.11-14

9. Антропогенная динамика экосистем дельты Терека, .ж. Экология, 1990, №4, с. 9-16.

10. Типизация структур почвенного покрова равнинного Дагестана и его антропогенная устойчивость, ж. Почвоведение, 1991, № 2, с.5-14

11. Временная динамика засоления почвмпюго покрова современной дельты Терека. ж.Биологические науки, сер.почвоведение, № 3, с. 129-133

12. Эволюция структуры почвенного покрова пастбищ дельты Терека, ж. Вестник МГУ, сер.17,1991, с.3-8

13. Пастбища в дельте Терека. Их надо охранять! ж.Земледелие, 1991 ,№6,

с.7

14. Об особенностях СПП равнинного Дагестана. В кн. Эколог.проблемы Прикаспийской низм.,1992, с.7-15

15. Динамика экологического состояния орошаемых земель дельты Терека.ж.Земледелие, 1994, №3, с.8

16. Влияние современной трансгрессии Каспийского моря на земельные ресурсы Прикаспия. Тез.совещ. "Почвенные ресурсы Прикасп.региона и их рац. использование в сов. соц.-эконом. условиях.", соленое займище, 1994,с.34.

17. Темпы засоления почвенного покрова дельты Терека. ж.Земледелие, 1995, №6, с.6

18. Эволюция разнообразия почв водно-аккумулятивных равнин аридной зоны. Тез .докладов 2 съезда ВОП, кн.2,1996, с.98-99

19. Особенности современного почвообразования Прикаспийской низменности. ж. Почвоведение, 1996, №4, с. 492-500.