Вторник, 24.10.2017, 10:52
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РАЙОНА ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА «БЕРЕЛЕХ»

А.А.Пугачёв, Г.В.Станченко

ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РАЙОНА ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА «БЕРЕЛЕХ»

Рассматриваются факторы дифференциации почвенно-растительного покрова (ПРК) и его устойчивости. Обсуждается характер атмосферного увлажнения, термических условий, поверхностного и внутрипочвенного дренажа, наличие или отсутствие мерзлотного водо- упора, определяющие устойчивость ПРК к внешним воздействиям. Установлено, что почвы относятся к горно-тундровым и горным мерзлотно-таежного типа. В межгорных депрессиях района россыпного месторождения наиболее распространены комплексы болотных и пойменных мерзлотных почв. Структура почвенного покрова представлена слаборазвитыми задернованными и оторфованными, дерновыми и гидроторфяными, подбурами и криоземами.

Ключевые слова: растительность, почва, увлажнение, устойчивость, дренаж, мерзлотный водоупор. 

 

Природные ландшафты территории месторождения характеризуются низкой устойчивостью к нарушениям экологического равновесия и ограниченной способностью к самовосстановлению. Их способность противостоять антропогенным воздействиям определяется естественно-динамическими тенденциями развития, структурой и продуктивностью растительного покрова, криогенным фактором, свойствами почв и положением в рельефе. Качественное многообразие производственной деятельности увеличивает опасность появления нежелательных последствий, которые усугубляются суровостью климата, низким радиационным балансом, коротким вегетационным периодом, наличием многолетней мерзлоты.

Разработка месторождения повлекла частичное или полное уничтожение многих биологических компонентов ландшафтов, а также изменение их литологической основы. Своеобразие природных условий рассматриваемой территории определяет большое разнообразие механизмов нарушения ландшафтов, в т. ч. криотурбацию, криосолифлюкцию, термокарст, термоэрозию и других факторов среды, определяемых повсеместным распространением многолетней мерзлоты [5; 6].

Методика исследований

Ландшафтная структура изучалась методом, разработанным Г.Н. Егоровой на основе представлений Н.А. Солнцева о ведущей роли литогенной основы в дифференциации природных комплексов ландшафтного уровня организации [3]. Основное внимание уделялось выявлению сопряженности «несходных» урочищ в пределах морфолитосистем (литогенного каркаса) одного генезиса, в отличие от широко принятого объединения в один ряд или тип внешне сходных форм (конвергентных), принадлежавших разным морфолитосистемам.

Использованный метод рассчитан для сравнительного анализа различных вариантов структуры однотипных ландшафтов в целях выявления различий в их динамическом состоянии для последующих прогнозных разработок.

Определение физико-химических войств почв выполнялось следующим образом: рН - патенциометрически, Н и Al - по А.В. Соколову, обменные Са2+ и Mg2+ - комплексотермически, гидролитическая кислотность по Каппену, К2О (пламенно-фотометрически) и Р2О5 (фотоколориметрически) по А.Т. Кирсанову, общий углерод - по А.В. Тюрину, в модификации В.Н. Симакова, азот - по Къельдалю [1]. Гранулометрический состав мелкозема определяется по А.А. Качинско- му [2], валовой состав почв и зольный состав растений - методом количественного спектрального анализа ренгенофлуоресцентным методом на анализаторе РФА.

При разработке экспертного прогноза устойчивости почв к антропогенным воздействиям учитывалось сочетание 5 основных факторов: 1 - гранулометрического состава, 2 - наличия или отсутствия многолетней мерзлоты и ее льдистости, 3 - сочетания климатических показателей (радиации, тепла, влаги, света), 4 - запасов, структуры и продуктивности фитомассы, 5-генетических особенностей почв. При этом предполагалось возможное сочетание различных видов нарушений: моно-, би- и полигенное.

Результаты и обсуждение

Растительный покров территории месторождения входит в Яно-Колымскую провинцию горных редкостойных лиственничных и кедрово-стланиковых лесов Восточно-Сибирской подобласти светлохвойных лесов Берингийской области. Специфика флоры и растительности территории определяется ее расположением в переходной полосе от подзоны северотаежных лиственничных лесов к подзоне лиственничной лесотундры.

В районе месторождений достаточно четко выделяются три высотных пояса: лесной, подгольцовый и гольцовый, где большую часть лесопокрытой площади занимают низкопродуктивные заросли кедрового стланика и лиственничных редколесий.

Почвы и почвенный покров. В соответствии с природным районированием Северо- Востока России [8], рассматриваемая территория располагается в районе Охотско-Колымского тундрово-редколесного нагорья, характеризующегося большим разнообразием условий почвообразования. Основными факторами дифференциации почвенного покрова являются: различия в характере атмосферного увлажнения, термических условий, поверхностного и внутрипочвенного дренажа, наличие или отсутствие мерзлотного водоупора. Почвы относятся к типу горнотундровых и горных мерзлотно-таежных. В межгорных депрессиях развиты комплексы болотных и пойменных почв. Структура почвенного покрова территории месторождений представлена слаборазвитыми задернованными и оторфованными, дерновыми, и гидроторфяными почвами, подбурами и криоземами. Мощность почвенного профиля, в зависимости от генетического типа почв, изменяется от 3-5 до 50 см. Наиболее распространены каменные россыпи с фрагментами слаборазвитых задернованных и оторфованных почв. Значительные территории занимают подбуры. Криоземы глееватые и гидроторфяные почвы доминируют на шлейфах и крутых склонах северных экспозиций. Дерновые почвы распространены на незначительных площадях в долинах водотоков.

Экспертная оценка площади занимаемой доминирующими типами почв свидетельствует, что в межгорных котловинах преобладают торфяно-глеевые болотные и пойменные почвы, горные склоны представлены подбурами таежными и криоземами. На склонах южной, юго-западной и юго-восточной экспозициях, сложенных элювиально-делювиальными отложениями коренных пород локально встречаются подбуры сухо-торфянистые. Под редкостойными лиственничными лесами с подлеском из кедрового стланика развиваются таежные торфянисто- перегнойные почвы. В лиственничниках, приуроченных к надпойменным террасам формируются таежные торфянисто-перегнойные слабооглеенные почвы.

В районе месторождения к лиственничным лесам и редколесьям приурочены подбуры, которые имеют супесчаный, реже легкосуглинистый состав мелкозема. Мелкодисперсные фракции, как правило, концентрируются в самом верхнем минеральном горизонте, в котором наиболее интенсивно идет преобразование слагающего материала, накапливается органическое вещество и органно-минеральные соединения. Физико-химические параметры в различных подтипах подбуров очень изменчивы: рН от сильно кислых до слабо кислых, почти нейтральных. В них могут формироваться слабо- и глубоко насыщенные почвенно-поглощающие комплексы. К их специфическим чертам следует отнести существенное накопление гумуса в верхних горизонтах и довольно резкое снижение его содержания с глубиной на фоне морфологически выраженного иллювиирования в виде органо-минеральных комплексов. В органической части профиля подбуров диагностируются очень высокие показатели гидролитической кислотности, накапливаются агрессивные и подвижные фракции гумуса, аморфных форм оксидов алюминия и железа.

В межгорных впадинах экосистемы лиственницы Каяндера приурочены к криоземам. Основой их генезиса является подстилание почвенного профиля многолетне-мерзлыми породами. Типичный профиль криоземов формируется на материнских горных породах переотложенного генезиса, представляющих собой тяжелые по гранулометрическому составу отложения, преобразованные криогенными процессам (табл. 1). Почвы легко- и среднесуглинистые. Они в большинстве своем имеют на поверхности торфяные или торфяно-перегнойные горизонты, под которыми изредка могут формироваться перегнойно-гумусовые морфоны. Мощность их профиля не превышает 1 м. Органогенные горизонты имеют кислую и очень кислую реакцию водной и солевой суспензий и предельно большие показатели гидролитической кислотности. Для их типичного профиля свойственна гомогенность по составу и свойствам. Это - один из специфических типоморфных показателей обусловлен активными криотурбационными процессами, перемешивающими весь деятельный слой. Отмеченный процесс, кроме того, определяет большое содержание и довольно равномерное распределение по профилю органического вещества (табл. 2). Оно образуется на месте из опада корней, частично иллювиируется из органогенных горизонтов в виде светлых гумусовых кислот. В результате, и в органических и в минеральных горизонтах криоземов, гумус имеет преимущественно фульватный состав; в нем доминируют негидролизуемый остаток, агрессивные и подвижные фракции, содержание фракций связанных с обменными основаниями и илом нередко повышено.

Таблица 1
Почвенно-растительные комплексы месторождения


 

Таблица 2
Аналитическая характеристика основных типов почв района месторождения

Примечание. «-» - не определялось; «*» - потеря при прокаливании, %; «**» - гидролитическая кислотность.

Примитивной щебнистой почве свойственна маломощность профиля. Под горизонтом A0A1 (2-3 см) располагается почвообразующая порода, состоящая из щебня и дресвы.

Подбуры приурочены к дренированным местообитаниям, сложенным неслоистыми песчано-супесчаными, песчано-хрящеватыми и каменисто-мелкоземистыми отложениями.

Профиль подбуров типичных характеризуется следующим набором генетических горизонтов:
Aov - мохово-лишайниковый или кустарничково-лишайниковый живой покров, примесь опада кустарничков или кедрового стланика. Мощность 1-4 см. В отдельных случаях нижняя часть горизонта имеет перегнойный характер;

A1Bh - иллювиально-гумусово-аккумулятивный горизонт, в котором накопление гумуса обусловлено как иллювиированием его из подстилок, так и образованием на месте из корневого опада. Горизонт имеет коричневато-бурую или серовато-коричневую окраску, обильные корни кустарничков, среди которых преобладают мертвые. Большое количество темно-бурых или почти черных растительных остатков, составляющих основную часть органического вещества. На поверхности щебня натеки и пленки обычно отсутствуют, песчаные частицы заметно осветлены. Мощность горизонта равна 510 см;

Bhr - иллювиально-гумусовый горизонт коричневато-бурой окраски. Масса корней и растительных остатков резко снижается. Количество щебня - увеличивается. На поверхности щебня хорошо выражены коричневые или темно-коричневые натечные чехлы и одежды. Мощность горизонта равна 2530 см;

BCr - переходный горизонт желтовато- бурой или светло-бурой окраски, большое количество крупного и мелкого щебня и хряща, единичные корни. Мощность 25-30 см;

Cr - почвообразующая порода, мерзлота малольдистая (сухая).

Подбур сухоторфянистый отличается от подбура типичного морфологическим строением профиля. Это находит свое отражение в наличии торфянистого горизонта мощностью до 15 см, состоящего из слабо разложившегося опада хвои кедрового стланика и листьев кустарничков.

В автоморфных условиях под лиственничными редкостойными лесами и редколесьями развиваются криоземы.

Их профиль характеризуется следующим морфологическим строением:

Aov 0-2 см - подстилка из опада хвои лиственницы и кедрового стланика, пронизана мхами и лишайниками, сухая, рыхлая;

AB 3-10 см - коричневато-бурый с серым оттенком, легкий к среднему суглинку, переплетен корнями, влажный, редкий щебень. Переход постепенный;

Bh 10-28 см - бурый с коричневым оттенком, среднесуглинистый, корней меньше, влажный, неводопрочная комковато-ореховатая структура, встречается щебень. Переход заметный;

BC 28-57 см - бурый легкий суглинок, редкие корни, количество щебня увеличивается, что особенно заметно с глубины 43 см, на поверхности щебня тонкие наилки, слабо выраженная комковатая структура. Переход постепенный;

Cr 57-85 см - щебнистый горизонт с темно-бурым заполнителем легко суглинистого гранулометрического состава. Обилие щебня.

Таблица 3
Состав гумуса криоземов на территории месторождения

 

Горные тундры. Особенностью растительного покрова данного типа ландшафтов является развитие мелкокустарничковых мохово-лишайниковых ассоциаций, приуроченных к вершинам и крутым горным склонам, сложенных элюво-делювием коренных пород и хрящевато-каменистыми песчано- делювиальными отложениями. Доминирующими почвами являются подбуры.

Тундры крупнокустарниковые (кедрово-стланиковые) развиваются по хорошо дренированным щебнистым склонам, сглаженным вершинам и надпойменным террасам в высоких предгорьях. Особенностью их ассоциаций является развитый лишайниковый покров с господством кладонии альпийской, цетрарии кукушечьей и снежной.

Лиственничные редколесья. Приурочены к сглаженным вершинам, склонам и долинам рек ниже пояса горных тундр и кедрово-стланиково-ольховых ассоциаций на высоте до 800 м над уровнем моря. Сомкнутость крон древесного полога колеблется от 0,2 до 0,4, средняя высота не превышает 12 м. В подлеске неизменно встречается березка Миддендорфа, отдельные кусты кедрового стланика и ольховника. Кустарнички (шикша, брусника, багульник стелющийся, голубика, толокнянка и др,) куртинами высотой до 20 см дают покрытие 20-25 %, лишайники от 30 до 70 %, зеленые мхи - 15-20 %. Почвенный покров здесь представлен криоземами.

Лиственничные леса развиваются в условиях избыточного увлажнения при наличии мерзлотного водоупора. Они приурочены к выровненным водоразделам, широким речным террасам и шлейфам склонов. Подлесок образуют кедровый стланик и березка Миддендорфа. В ярусе кустарничков преобладают стелющийся и болотный багульники, голубика, донник тощий и ива темнеющая. Травостой в основном слагают Eriophorum vaginatum и Carex stans. Мхи покрывают почву на 30-40 %. Преобладает сфагнум Гиргензона, на буграх - аулакомний тургидум и аулакомний болотный. Лишайники представлены Cladina rangiferina и Cetraria islandica.

Болота. Рассматриваемый район характеризуется наличием переходных, низинных и комплексных болот. Первые из них представлены сравнительно небольшими массивами между речными террасами и подножиями гор. В этих условиях по кочковатому микрорельефу хорошо развит ярус кустарничков, в котором преобладают: ерник тощий, ива и голубика. В разреженном травостое встречаются осока кругловатая и прямостоячая. Моховой покров образован сфагновыми мхами с участием аулакомния болотного. Почвенный покров этого типа ландшафтов представлен болотными торфяно-глеевыми почвами.

Большие пространства занимают крупные осоково-пушицевые болота в долинах ручьев. Комплексные болота занимают низменные пространства и обязаны своим происхождением многолетней мерзлоте.

Пойма. Характеризуемому району свойственны пойменные леса, развивающиеся узкими полосами вдоль русел в своеобразных микроклиматических условиях. Для этого типа леса характерен развитый травостой, полное отсутствие или глубокий уровень залегания многолетней мерзлоты, проявления дернового почвообразовательного процесса. Древостой формирует лиственница, чозения, тополь и ивы.

В поймах рек и низменных частях надпойменных террас развиваются ивняковые или ольхово-ивняковые заросли. На расчлененных водоразделах имеют место ивняки злаково-разнотравные. В напочвенном покрове сравнительно хорошо развиты зеленые мхи, местами лишайники.

Заключение

Основными факторами дифференциации почвенного покрова являются: различия в характере атмосферного увлажнения, термических условий, поверхностного и внутри- почвенного дренажа, наличие или отсутствие мерзлотного водоупора. Почвы представлены горно-тундровыми и горными мерзлотно-таежными типами почв. В межгорных депрессиях и на пойме р. Берелех, его притоков развиты комплексы болотных и пойменных почв. Структура почвенного покрова территории месторождений представлена слаборазвитыми задернованными и оторфованными, дерновыми, и гидроторфяными почвами, подбурами и криоземами.

Библиографический список

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М. : МГУ, 1970. - 490 с.
2. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв и грунтов / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М. : Высш. шк., 1973. - 399 с.
3. Егорова Г.Н. Морфолитосистемы и ландшафтная структура (на примере бассейна реки Омолон). - Владивосток : ДВНЦ АН СССР, 1983. - 164 с.
4. Подковыркин В.В. Биологический этап рекультивации земель на Северо-Востоке СССР : рекомендации. - Новосибирск : СО ВАСХНИЛ, 1985. - 92 с.
5. Пугачёв А.А. Почвы Крайнего Северо-Востока: особенности функционирования, охрана, рациональное использование / А.А. Пугачёв, И.Е. Богданов // Пути совершенствования сельскохозяйственного производства на Крайнем Северо-Востоке : сб. науч. трудов. - Новосибирск : ЗНИИСХ СВ, 1992. - С. 100-107.
6. Пугачёв А.А. Экологические последствия влияния горнопромышленной деятельности на почвенно- растительный покров Северо-Востока России / А.А. Пугачёв, Е.А. Тихменев // Изв. Самар. науч. центра РАН. - Самара, 2005. - Т. 1. - С. 301-305.
7. Пугачёв А.А. Состояние, антропогенная трансформация и восстановления почвенно-растительных комплексов Крайнего Северо-Востока Азии : науч.-метод. пособие / А.А. Пугачёв, Е.А. Тихменев. - Магадан : СВГУ, 2008. - 182 с.
8. Ракита С.А. Природное районирование // Север Дальнего Востока. - М. : Наука, 1970. - С. 335-377.
9. Тихменев Е.А. Опытно-промышленные испытания технологии биорекультивации с использованием многолетних трав в условиях криолитозоны Северо-Востока : отчет о НИР (промежуточ). - Магадан : ВНИИ-1, 1992. - Ф. № 2745. - 45 с.

Вестник Северо-Восточного государственного университета. - № 27. - Магадан : СВГУ, 2017. 

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443x (10.10.2017)
Просмотров: 22 | Теги: почва, растительность | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2017 Обратная связь