CC BY
33
Естественные и точные науки • •
7
УДК 631.416:574.4 (470.67)
ВЛИЯНИЕ СГОННО-НАГОННОГО РЕЖИМА КАСПИЙСКОГО МОРЯ НА КОНЦЕНТРАЦИЮ В, 1п, Си, Мп В ПОЧВАХ ПРИБРЕЖНЫХ ЭКОСИСТЕМ
® 2008 Яхияев М.А., Рамазанова Н.И., Ахмедова З.Н., Салманов А.Б.
Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН
Исследовано содержание валовых и подвижных форм В, Zn, Си, Мп в луговых и лугово-болотных почвах затапливаемых и незатапливаемых территорий приморских ландшафтов Республики Дагестан. Выявлено, что содержание микроэлементов относительно выше в затапливаемых почвах.
The composition of total and mobile forms of B, Zn, Си, Mn in meadow and meadow-marsh soils of flooded and non-flooded territories of the seaside landscapes in the Republic of Daghestan has been investigated. It has been found, that the compositions of micro elements is rather larger in flooded soils.
Ключевые слова: микроэлементы, Кизлярский залив, Суюткина Коса, гумус, валовые формы.
Keywords: micro elements, Kizlyar Bay, Suyutkin ’s Spit, humus, total forms.
Заметное влияние на природные условия функционирования почв и растительного покрова в северо-западной части Прикаспийской низменности оказывает Каспийское море, уровень которого периодически меняется. На затопленных и заболоченных землях наблюдаются глубокие изменения, связанные с накоплением и миграцией различных химических соединений [1]. В этой связи одной из важных проблем является изучение влияния периодического затопления морской водой на геохимическое состояние компонентов биосферы прибрежного бассейна.
Затопленная полоса идет до высотных отметок минус 26,2 м, охватывая полосу шириной 1,5-3 км с формированием условий для почвообразования [4].
Исследования по влиянию периодического изменения уровня Каспийского моря на геохимическое состояние объектов биосферы и экологической ситуации в регионе нами проводились в пределах приморского бассейна Терско-Кумской полупустыни, от Кизлярского залива до мыса Суюткина Коса, который интенсивно подвергается затоплению.
Уровень содержания микроэлементов в почвах зависит от воздействия различных природных и антропогенных факторов окружающей среды. Основным фактором оценки почвенного плодородия, уровня концентрации макро- и микроэлементов и экологической устойчивости почв являются содержание и запасы органического вещества в них. Поэтому в первую очередь рассмотрим содержание гумуса в почвенном покрове приморского бассейна Дагестана, территории наиболее активного взаимодействия суши и моря.
В результате затопления морской водой повышается уровень почвенногрунтовых вод территории,
непосредственно прилегающей к приморской полосе. Наличие избытка воды в почве снижает условия ее аэрации. Этот процесс снижает темпы минерализации органического вещества почвы и способствует накоплению гумуса и микроэлементов в экологической среде.
Анализ результатов исследований указывает на то, что периодическое затопление почвенного покрова водами Каспийского моря способствует накоплению органического вещества, развитию растительной ассоциации и
повышению ее биологической продуктивности. Об этом
свидетельствуют следующие факты. Среднее содержание гумуса в незатапливаемых слаборазвитых
луговых почвах, расположенных на расстоянии 1,5-2 км от затапливаемых ландшафтов, составляет 2,25% (колебание 1,51-3,10%) в слое 0-50 см.
В результате периодического
затопления среднее содержание гумуса за 9 лет (1991-1999 гг.) на луговых почвах в слое 0-50 см повысилось на
0,7% и составляет 3,56%, то есть в 1,58 раз выше по сравнению с
незатапливаемыми остепненными
луговыми почвами (табл.).
На лугово-болотных затапливаемых почвах, формирующихся в основном в пониженных ландшафтах при избыточном поверхностном и грунтовом увлажнении вдоль прибрежной полосы моря, гумус в основном накапливается в верхнем слое почвы на глубине 0-50 см и составляет в среднем 2,81%.
Следует отметить, что периодическое затопление морской водой оказало
существенное влияние на уровень концентрации микроэлементов в почвах прибрежной зоны. Известно, что миграция и перераспределение микроэлементов между отдельными компонентами ландшафта происходят главным образом в водорастворимой форме. В этой связи нами исследовано содержание валовых и подвижных форм микроэлементов В, 2п, Си, Мп в луговых и лугово-болотных почвах затапливаемых и незатапливаемых территорий приморских ландшафтов Республики Дагестан [1].
Результаты исследований
свидетельствуют: что содержание
валовых и подвижных форм микроэлементов относительно выше в затапливаемых луговых и луговоболотных почвах.
Так, среднее содержание валовых форм (мг/кг) цинка, меди, марганца и бора в 1,15 раза выше (колебание 1,061,25), а подвижные их формы также в 1,40 раза выше (колебание 1,12-1,95) в затапливаемых луговых почвах.
Таблица
Среднее содержание микроэлементов (мг/кг) в периодически затапливаемых и незатапливаемых луговых почвах Западного Прикаспия Дагестана (глубина 0-50 см)
№ разр Почвы Гумус, % 1п Си Мп В
вал подв вал подв вал подв вал подв
Затапливаемые почвы
248 Луговые 3,65 138 1,51 36 0,32 972 452 35 3,0
171 _ “ _ 3,47 129 0,97 28 0,31 653 145 40 4,12
161 Лугово-бол. 2,78 124 0,99 32 1,14 609 179 30 2,9
163 _ “ _ 2,85 125 1,22 36 1,44 466 207 45 3,0
Ср. данные 3,19 129 1,17 33 0,80 675 246 37 3,2
Незатапливаемые почвы
151 Луговые 2,14 129 0,65 45 1,25 502 221 4,5 2,6
152 Лугов. остепн. 1,51 89 0,59 24 0,24 568 97 4,1 2,3
153 _ “ _ 3,10 105 1,41 25 0,29 707 151 5,5 2,3
Средн. данные 2,25 108 0,88 31 0,59 592 156 4,7 3,4
Разница к незатапливаемым почвам (раз)
Выше 1,42 1,19 1,33 1,06 1,36 1,14 1,58 1,06 1,12
Ниже - - - - - - - - -
Кларк по Виноградову 50 5 20 1,5 800 40
Разница к кларку в затапливаемых почвах (раз)
Выше - 2,58 - 1,65 - - 6,15 - 1,30
Ниже - - 4,27 - 1,88 1,19 - 1,60 1,54
По сравнению с показателями кларка обнаружено наибольшее количество
по Виноградову в затапливаемых валовых форм цинка и бора (в 2-2,60
луговых и лугово-болотных почвах раза), бора и меди (в 1,65-2,60 раза)
выше кларка (в среднем в 2,13 раза выше кларка), марганца - в пределах кларка (мг/кг). На этом фоне в указанных
незатапливаемых почвах показатели
валовых форм (мг/кг) микроэлемента марганца, наоборот, ниже величин кларка (в среднем в 1,40 раза), В - на уровне кларка. В концентрации подвижных форм (мг/кг)
микроэлементов наблюдается другая картина: бора и марганца выше кларка в 3,1- 6,15 раз, а цинка - в 4,27, меди - в 1,88 [2].
Как известно, подвижность химических элементов в почвах обусловлена их способностью переходить из твердых фаз почвы в раствор и мигрировать в почвах и ландшафтах. В указанных почвах
исследованные микроэлементы по степени подвижности резко отличаются. Повышенной подвижностью отличаются марганец (36%), бор - 8% от валовой формы элемента. Весьма низкая подвижность характерна для цинка (около 1,0%), меди (2,4%) в
затапливаемых почвах. В
незатапливаемых почвах подвижность этих микроэлементов меньше.
Вероятно, в условиях повышенной влажности экологической среды в почвах происходит повышение мобильности элемента. Более того, в затапливаемых почвах отмечается повышение концентрации подвижных форм микроэлементов в нижних горизонтах почвенного профиля (см.
табл.). Следует отметить относительно небольшое ее увеличение, что, возможно, обусловлено сравнительно умеренным их содержанием в морской воде, а также их инфильтрацией в грунтовые воды.
Содержание подвижных форм микроэлементов колеблется в зависимости от их валового количества, гранулометрического состава,
гумусированности, pH почвенного раствора. Среднее содержание
микроэлементов в почвах Терско-Кумской полупустыни значительно
ниже, чем в почвах Терско-Сулакской дельтовой равнины, занимающей
Примечания
южный, сравнительно возвышенный рельеф территории равнинной зоны республики.
Установлено, что от 62 до 83% территории Терско-Кумской
полупустыни относится к категории низкообеспеченной подвижными
формами Мп, Ъа, Си, В, что свидетельствует об остром природном их дефиците в почвенном покрове данного региона [5].
Таким образом, выявлен широкий диапазон содержания биогенных элементов в почвах, дефицит некоторых наиболее физиологически важных в питании растений агрохимических и биогеохимических элементов. Эти особенности обусловлены низким содержанием органического вещества, легким механическим составом почв, бедностью и изреженностью
растительного покрова, засоленностью почвогрунтов, подверженностью
ландшафта ветровой и пастбищной эрозии и другими факторами.
Установлено постепенное нарастание концентрации микроэлементов, начиная с западного, более повышенного рельефа к восточным пониженным массивам низменности. Пахотные почвы в целом характеризуются низким содержанием подвижных форм почти всех изученных микроэлементов, за исключением марганца.
На основании результатов исследований (изучение последствия влияния периодического затопления морской водой почвенного покрова вдоль западного берега Каспийского моря) можно сделать следующее заключение - затопление почвенного покрова морской водой способствовало накоплению органического вещества, увеличению концентрации микроэлементов и некоторых тяжелых металлов в почве, развитию растительной ассоциации и повышению ее биологической продуктивности.
В целом же затопление водами Каспия не привело к экстремально повышенной концентрации
микроэлементов в почвах побережья.
1. Бутаев А.М., Салманов А.Б., Ахмедова З.Н., Рамазанова Н.И., Хизроева П.Р. К вопросу об изменении биогеохимического состава почв, затапливаемых морской водой // Материалы IV ассамблеи ассоциации прикаспийских государств. - Махачкала, 1999. - С. 203-204. 2.
Виноградов А.Б. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой // Микроэлементы в жизни растений и животных. - М.: Изд-во АН СССР, 1952. - С. 7-20. 3. Залибеков З.Г. Экологические последствия подъема уровня Каспийского
моря в равнинном Дагестане // Мелиорация и водное хозяйство. 1994. №1. - С. 14-24. 4.
Залибеков З.Г. Основные направления исследований по экологическим проблемам Прикаспийской низменности // Экологические проблемы Прикаспийской низменности Вып. I. -Махачкала, 1991. - С. 4-11. 5. Яхияев М.А., Салихов Ш.К., Рамазанова Н.И., Ахмедова З.Н.
Микроэлементный статус пастбищ Терско-Кумской полупустыни / Материалы конференции Мурманского гос. ун-та, 2008. - С. 58.
Статья поступила в редакцию 05.09.08 г.
