Phytolith analysis of light-humus stratozem genesis (the case of the Bagan lakeside territory).pdf Введение Почвенный покров Кулундинской степи отличается большим разнообразием ввиду сложного рельефа. Для данной территории свойственно чередование высоких грив и разделяющих их понижений, занятых реками и озерами. Практически вокруг всех озер приозерных равнин Кулундинской степи формируются изучаемые почвы, стратоземы светлогумусовые водно-аккумулятивные. В прошлом эти почвы подвергались периодическому обводнению и обсыханию в связи с динамикой биоклиматических процессов. Вопрос озерно-пойменного почвообразования недостаточно изучен, попытки освещения вопросов его генезиса были предприняты В.И. Шрагом в 1964 г. [1]; В.А. Казанцевым и соавт. [2] проведено изучение почвообразования в молодых обсыхающих котловинах оз. Чаны; С.П. Кулижским и А.В. Родиковой [3] исследованы основные свойства компонентов, слагающих почвенные комбинации котловины оз. Шира. В настоящее время вопросы изучения почвообразовательных процессов в котловинах озер и поймах рек являются актуальными в связи с усиливающимися процессами антропогенного опустынивания степных территорий Сибири. Генетическая диагностика почв невозможна без сравнительно-экологического анализа, включающего в себя микробиоморфный, корректирующий биоклиматические характеристики изучаемой территории [4]. Микробиоморфные комплексы сохраняются в почве на протяжении длительного времени и отражают те условия, в которых она сформировалась. Их можно охарактеризовать термином «почва-память», так как микробио-морфы являются индикаторами особенностей функционирования почв и по-чвенно-ландшафтных систем в прошлом [5, 6]. Показатели экологического состояния почвенного покрова зависят от растительного покрова, определяющего видовой состав микробиоморф, позволяющий выявить стадии увлажнения и аридизации территории на длительной временной шкале, а также стадии эволюции стратозема, образующегося при трансгрессии соленого оз. Баган. Цель данной работы - определение эволюции почвенного покрова приозерной территории на основе архива палеоландшафтной информации, связанного с образованием стратозема светлогумусового. Материалы и методики исследования Исследования проводились на территории Северо-Кулундинской озерно-аллювиальной равнины, расположенной в южной части Западно-Сибирской низменности в пределах Обь-Иртышского междуречья. Дельтовая часть равнины простирается у подошв древних террас и имеет абсолютные высоты 110-123 м. Абсолютная высота местных базисов эрозии изменяется от 92 до 104 м. Относительные превышения водоразделов над местными базисами эрозии составляют 16-19 м [7]. Рельеф гривный, с закономерной сменой поднятий и межгривных понижений. На равнине находятся дельты рек Баган и Карасук, которые имеют многочисленные озерные котловины и заболоченные понижения. Из них оз. Баган является самым крупным и расположено в дельте р. Ба-ган. Формирование территории происходило и происходит в настоящее время в очень динамичных условиях, связанных с изменением водности р. Баган. В целом рельеф представляет собой полузамкнутую широкую (до 3 км) плоскодонную долину с цепочкой озер в центре, соединенных между собой руслом р. Баган. Долину окружают гривообразные повышения; от прилегающих повышений ее отделяет хорошо выраженный уступ высотой до 1,5 м. Внутри долины, на разном удалении от озера, встречаются останцы древних береговых валов озера, свидетельствующие о различной его наполняемости. Сложены валы слоистыми озерно-аллювиальными отложениями, в толще которых встречается до трёх гумусосодержащих слоев, каждый мощностью до 20 см. Самый удаленный озерный вал обнаружен на вышеупомянутом уступе, в 900 м от современной береговой линии озера. Климат Северной Кулунды умеренно тёплый. Температуры воздуха выше 10°С наблюдаются в течение 125-130 дней, сумма их равна 2000-2200°. Территория отличается недостаточным увлажнением (Кувл = 0,65), летом -высоким дефицитом влажности воздуха и частыми засухами, и суховеями. Среднегодовое количество осадков составляет 270-300 мм [8]. Территория значительно распахана, поэтому естественная растительность сохранилась на пастбищах и сенокосах. Она представлена типчако-во-полынными степями, засоленными участками полынных и вострецо-во-полынных степей, галофитными лугами, значительно изменёнными в результате пастбищной нагрузки. Около колков сохранились фрагменты злаково-разнотравных луговых степей. Сильнозасоленные участки солончаковых почв покрыты галофитной растительностью. Почвообразующие породы на исследуемой территории представлены покровными облёссованными карбонатными суглинками и супесями на гривах и озерно-аллювиальными слоистыми отложениями в долинах и дельтах рек [9]. Почвенный покров данной территории представлен отделами синлито-генных и постлитогенных почв. Из синлитогенных - это стратоземы свет-логумусовые водно-аккумулятивные, формирующиеся как на погребенных почвах, так и на минеральном субстрате. Приурочены они к древним береговым валам озера и развиваются в условиях чередования процессов почвообразования и аккумуляции свежего минерального материала. Из отдела постлитогенных почв представлены черноземы дисперсно-карбонатные, солонцы гидрометаморфические светлые и солончаки. Ниже приведено описание стратозёма светлогумусового водно-аккумулятивного на солонце светлом (название по [10]). Разрез заложен на микроповышении под полынно-разнотравно-злаковой степью в точке с координатами: 53°54'16,83'' с.ш., 77°08'49,87'' в.д. Дернина - 0-4 см - густо переплетена корнями растений, светло-серой окраски, сухая, минеральная часть ее песчаная и порошистая, слабо уплотнена, переход ясный по количеству корней, граница волнистая. АJaq - 4-23 см - серый, сухой, песчаный, слабо агрегирован, структура непрочная мелкокомковато-порошистая, рыхлый, пронизан корнями, переход заметный по окраске, граница слабоволнистая. RJ1aq - 23-29 см - светло-серый с белесыми пятнами, сухой, песчаный, слабо агрегирован, непрочной мелкокомковатой структуры, рыхлый, редкие корни растений, переход заметный по окраске, граница волнистая. RJ2aq - 29-37 см - темно-серый, свежий, песчаный, уплотнен, зерни-сто-порошистый, редкие корни растений, по ходам корней наблюдаются пятна окисного железа, переход заметный по окраске, граница волнистая. RJ3aq - 37-45 см - светло-серый с темными пятнами, свежий, супесчаный, уплотнен, книзу плотность увеличивается, мелкокомковатый, единичные корни, переход заметный по гранулометрическому составу, окраске, плотности и структуре, граница языковатая. BSNyu - 45-60(68) см - неоднородной окраски: на общем буром фоне белесые, оранжевые и серые пятна, суглинистый, свежий, плотный, структура призматическая мелко-столбчатая, пятна окисного железа, гумусовые кутаны, единичные корни. В горизонт проникают гумусовые клинья, в нижней части встречается редкий псевдомицелий, слабо вскипает от Hd, переход заметный по окраске и вскипанию, граница языко-ватая. BCAyu - 60(68)-95 см - светло-бурый, суглинистый, свежий, мелко-комковато-плитчатый, плотный, бурно вскипает от HQ, карбонаты в виде общей пропитки и редкой белоглазки. Горизонт вертикально пересекают гумусовые языки, встречаются пятна окисного железа. Согласно проведенным полевым исследованиям морфологических свойств исследованный почвенный профиль имеет двучленное строение: стратифицированные горизонты верхней водно-аккумулятивной части и погребенный солонец светлый (рис. 1). Показатели физико-химических свойств в отобранных почвенных образцах определяли по стандартным методикам [11, 12]. Микробиоморфы изучаемой почвы стратозема светлогумусового выделялись по методике А.А. Гольевой [13]. Брали навеску не растертой почвы массой 40 г, кипятили в 10% HCl в течение 5 мин с целью дезинтеграции почвенных частиц. Для полного удаления илистой фракции (частиц размером менее 0,001 мм) пробу почвы отмучивали, пока верхние 4 см слоя почвенной суспензии не становились прозрачными. Затем просеивали мокрый осадкок через сито (d = 0,5 мм). Пылеватую фракцию высушивали и центрифугировали в тяжелой жидкости (KI+CdI, р = 2,3 г/см3) при 1000 об/мин. Далее высушенная проба помещалась на предметные стекла с глицерином и велся просмотр препаратов под микроскопом (*400) (МИКМЕД-6, «ЛОМО», Россия). Разные типы микробиоморф подсчитывали с использованием Международного кода номенклатуры фитолитов [14]. Фитолитный анализ служит дополнением традиционных методов в почвоведении, так как фитолиты обладают высокой сохранностью и отражают состав растительности на месте ее произрастания. Фитолиты осаждаются в почве при отмирании растений и являются индикаторами природно-климатических условий формирования почвенного профиля. Рис. 1. Профиль стратозема светлогумусового (фото Н.Ю. Лада) [Fig. 1. Profile of light-humus stratozem (photo NY Lada)] Группы растений определенной экологической группировки формируют специфические фитолитные комплексы, позволяя диагностировать фитоценоз. Данный метод находит все большее применение для исследования генезиса почв и реконструкции ландшафтов [13, 15]. Результаты исследования и обсуждение По данным физико-химических анализов стратозем имеет аккумулятивный характер распределения общего углерода с максимальным накоплением в дернине, где его содержится 3,5%, с постепенным уменьшением вниз по профилю до 0,3% (таблица). Реакция среды изменяется от нейтральной (рНводн = 6,6) в верхних слоях до щелочной (рНводн = 8,5) в аккумулятивно-карбонатном горизонте. Верхний слой стратифицированного горизонта RJ1 имеет слабокислую реакцию среды (рНводн = 6,2). По гранулометрическому составу профиль почвы сложен двучленно, что связано с определенной син-литогенной стадией его формирования. Верхняя часть профиля (0-45 см), представляющая собой отложения водно-аккумулятивного происхождения, песчаная и супесчаная. Нижняя, глубже 45 см, не что иное, как погребенная почва суглинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава (рис. 2). Рис. 2. Гранулометрический состав стратозема. Диаметр частиц в мм: 1 - 1-0,25; 2 - 0,25-0,05; 3 - 0,05-0,01; 4 - 0,01-0,005; 5 - 0,005-0,001; 6 -

Скачать электронную версию публикации