Статья: Современное состояние горно-лесных почв в бассейне реки Зеямчай и горно-черноземных почв около села Дюзюрт

Институт географии им. акад. Г. А. Алиева

Национальной академии наук Азербайджана

Современное состояние горно-лесных почв в бассейне реки Зеямчай и горно-черноземных почв около села Дюзюрт

З.И. Эюбова

Аннотация

Цель - разработка научной основы предотвращения деградации горно-лесных и горно-черноземных почв и пути их восстановления на исследуемых территориях.

В статье рассматриваются естественные и антропогенные деградации горно-бурых лесных почв под буковым лесом, горнокоричневых лесных почв под грабовым и дубовым лесами в бассейне Зеямчай и карбонатных черноземных почв около села Дюзюрт. Рельеф исследуемых территорий сильно эрозионно-опасный, представлен расчлененными низкогорьями, среднегорьями и горными котловинами, изрезанные горными реками. В этих зонах почвы распространяются на сухих низкогорьях и в верхнюю увлажненную часть среднегорья.

Результаты и обсуждение. Выяснено влияние некоторых свойств почвы на рост и развитие древесных пород в лесных ценозах. На исследуемых территориях заложены почвенные разрезы. Изучено влияние высоты, крутизны и экспозиции склонов, состава лесного покрова, литологического состава почвообразующих пород и физико-химического состава почвы на интенсивность процесса деградации. Кроме того, физико-химический состав этих почв по почвенному профилю анализируется в сравнении с анализом предыдущих годов (1966-1990).

Ключевые слова: почва, плодородие, деградация, почвенный горизонт.

Abstract

Current State of Mountain Forest Soils in the Pool Zeyamchay and MountainBlack Soils near the Village of Dyuzyurt

Z.I. Eyubova

In this article discusses the natural and anthropogenic degradation of mountain-brown forest soils under a beech forest, and of mountain-brown forest soils under hornbeam oak forests in the Zeyemchay basin and carbonate black soils near the village of Dyuzyurt.

The relief of the investigated territories highly erosion-hazardous, represented from the strongly dissected lowlands, middle mountains and mountain-gorge basins, quite densely indented by mountain rivers. In these zones, soils spread in the dry lowlands and in the upper moistened part of the middle mountains.

The planet needs the rational use of forest resources in order to combat erosion and soil conservation.

Soils provide the basis for the growth of trees and entire forests. Soils are an essential component of forests and forest ecosystems because they are involved in the regulation of important ecosystem processes such as nutrient uptake, decomposition, and water balance.

By reducing the risk of soil erosion and the threat of landslides and avalanches, the rational use of forest resources greatly contributes to the functioning of systems responsible for maintaining clean water reserves on the planet, as well as a balanced water cycle. Soils give trees rooting opportunities and, in turn, forest trees, as well as other plants and vegetation, are important factors in protecting soil cover.

Therefore, the effect of some of the soil properties on the growth and development of tree species in forest cenotes has been clarified. In the studied territories, soil sections were laid.

The influence of the height, incline, exposure of the slopes, the composition of the forest cover, the lithological composition of the parent rocks and the physicochemical composition of the soil, and other factors on the intensity of the degradation process was studied. In addition, the physico-chemical composition of these soils along the soil profile is analyzed in comparison with the analysis of previous years (1966-1990).

Key words: mail, frosting, degradation, horizon, natural, anthropogenic.

Введение

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием.

Современная площадь пахотных почв в мире составляет 1,5 млрд. гектаров. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе - 870, субтропическом - 168, суббореальном - 80 и бореальном - 82 млн. га. Однако, освоение этих почв связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что в случае их освоения усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре.

Материал и методика

Леса в бассейне реки Зеямчай были подвергнуты деградации, а водно-физические свойства лесных почв ухудшились, что повлияло на уменьшение плодородия в несколько раз. То же самое произошло с горно-черноземными почвами под степями. Поэтому изучение современного состояния лесных почв становится актуальным.

Полученные результаты почвенных анализов сравнивались с результатами исследовательских работ, проведенных в предыдущие годы (1960-1990).

Анализ почвенных образцов проводился по следующим методикам: валовой химический состав определялся общепринятым методом (Аринушкина, 1970); общий гумус по Тюрину; водная вытяжка по Иванову; гигроскопическая влага весовым методом Николаева; поглощенные основания по Иванову; СО₂ по кальцеметрической, рН водный потенциометрической; гранулометрический состав пипеточным методом по Качинскому, изучение процесса деградации почвы по методу [8, 1, 11, 12, 4, 9]. На сельскохозяйственных землях деградацию почв исследовали М. Г. Ишбулатов и С. З. Чурагулова [1, 8].

В 2015 году нами были проведены маршрутные почвенные исследования с целью изучения современного состояния горных лесных почв в бассейне реки Зеямчай и горно-черноземных в северо-восточной части Малого Кавказа и степени их деградации в результате антропогенного воздействия. Картасхема территории была разработана на основе «Карты почв Аз. ССР», составленной в 1991 году под редакцией акад. Г. Ш. Мамедова и Г. Ш. Якубова [2].

Для определения степени деградации горнолесных почв в Гедабейском районе к западу от села Шахдаг на высоте 1500 метров над уровнем моря на северных склонах крутизной 25-30° на правом берегу Зеямчай были заложены разрезы № 7 под буковым лесом, а разрезы № 2 и № 9 на деградированных почвенных участках под луговыми травами . Разрез № 11 расположен на правом берегу Зеямчай на северо-запад от села Гызылторпаг на абсолютной высоте 950 м на северном склоне крутизной 25-30° под грабовым лесом и разрез № 13 на той же высоте на 50 м к востоку от села под луговыми травами. Разрез № 17 был заложен у села Дюзюрт на месте степной и лугово-степной растительности с уклоном поверхности 18-20°, где развиты горно-черноземные почвы.

Обсуждение результатов

Из-за частого нарушения местным населением пирогенного режима в бассейне реки Зеямчай стало невозможным использовать летние пастбища, к тому же усилился выпас скота в лесах. Незаконные рубки снижают лесистость, что также вызывает деградацию земель и провоцирует образование оползней.

Коричневые горно-лесные почвы сформированы в низкогорьях Зеямчайского бассейна под грабовыми лесами на высоте 800-1000 м. Рельеф высотного пояса представлен холмистонизкогорными местностями и высокими плато, прорезанных горными реками.

Почвы формируются в сухом климате при жарком лете и мягкой зиме. Почвообразующие породы состоят из вулканических брекчий, известняков, известковых песчаников, карбонатных глинистых сланцев, элювиальных и элювиальноделювиальных продуктов коры выветривания.

Как видно из таблицы 1, общее количество гумуса в профиле горно-коричневых лесных почв под грабовым лесом составляет 1,2-5,2%, а его высокое содержание (3,2-5,2%) сосредоточено в гумусовом горизонте. По профилю почвы количество гумуса уменьшалось до 0,9-1,2 %.

Таблица 1

Диагностика распространяющиеся лесных почв в бассейне Зеямчай (100 гр в сухом почве)

[Table 1. Diagnostics of spreading forest soils in the Zeyamchay basin (100 g in dry soil)]

Общие запасы гумуса в этих почвах составляют 227,5 т/га, потери составили - 90,8 т/га, а толщина гумусового слоя уменьшилась на 1-2 см по сравнению с предыдущими годами.

Общие потери гумуса в границах этих почв были рассчитаны путем сравнения данных [7] за 1983 год. Содержание общего азота доходит до 0,23-0,30 %, отношения С: N колеблется от 7,6-12,2. Количество гигроскопической влаги в этих почвах изменяется в пределах 3,2-3,8 %.

В профиле коричнево горно-лесных почв кальций и карбонаты не найдены. Почва имеет нейтральную и слабощелочную (рН 7,0-7,5) среду. Количество поглощенных оснований в профиле почв варьирует от 23,9 до 27,0 мг/экв., а высокое содержание 27,0 мг/экв. в верхнем слое (таблица 1). Количество катионов кальция в поглощенном комплексе изменяется от 15,4 до 21,8 мг/ экв., а высокое количество (21,8 мг/экв.) отмечается в гумусовом горизонте. Количество катиона магния находится между 5,2-9,2 мг/экв. и уменьшается по профилю почвы.

Как видно из таблицы 1, в профиле коричнево горно-лесных почв гранулометрический состав относится к тяжело суглинистой фракции. Количество физической глины колеблется в пределах 45,7-49,5 % и высокое ее содержание отмечено в гумусовом и элювиальном горизонтах. В настоящее время коричнево горно-лесные почвы по гранулометрическому составу деградированы и тяжело суглинистый гранулометрический состав сменяется средне суглинистым.

Как видно из таблицы 1, общее содержание гумуса в профиле остепненных коричнево горнолесных почв колеблется в пределах 0,9-4,4 %, а максимум его (4,4%) отмечается в верхнем слое (0-15 см). Этот показатель резко уменьшается по профилю почвы и составляет 0,9 % в нижнем слое. В профиле остепненных коричнево горно-лесных почв содержание СаСО₃ не наблюдается.

Существует слабая щелочная среда (рН 7,5) в верхнем 0-15 см слое этих почв и повышается щелочность по всему профилю. Количество поглощенного обменного основания в профиле коричневых горнолесных почв колеблется от 22,3 до 26,7 мг/экв., а его высокое содержание (25,0-26,7 мг/экв.) обнаружено в верхних слоях. Катионы кальция в комплексе являются преобладающими, и их количество колеблется в пределах 15,1-20,2 мг/экв. Высокие количества катиона кальция (18,1-20,2 мг/экв.) были обнаружены в верхних слоях. Катионы магния колеблются в пределах 6,5-7,2 мг/экв. (таблица 1). Гранулометрический состав остепненных коричнево горно-лесных почв ранее был тяжело суглинистым, а в настоящее время на деградированных участках встречается среднесуглинистый гранулометрический состав.

Общие запасы гумуса на глубине 0-30 см ант- ропогенно-остепненных участках коричнево горно-лесных почв составляют 133,0-227,0 т/га, а средне гранулометрический состав и водостойкие агрегаты равны 50 %. Это свидетельствует о наличии благоприятных почвенных условий для восстановления грабово-дубовых лесов.

Горные буро-лесные почвы. Почвы распространены в бассейне реки Зеямчай на высоте 10002000 м над уровнем моря под буковыми лесами. Рельеф сильно эрозионно-опасный представлен сильно расчлененными среднегорьями и горно-ущельевыми котловинами, густо изрезанные горными реками . Почвы сформированы на делювии слабо выветренных горных пород, особенно на продуктах выветривания юрских песчаников, диоритовых, известняковых и глинистых сланцах. Горные буро-лесные почвы формируются в умеренно-теплом, влажном климате.

На этой высоте климат благоприятен для роста буковых, буково-грабовых и дубово-грабовых насаждений с примесью клена и ясеня, образуя плотный лесной полог, сильно затеняющий поверхность почвы . В бассейне реки Зеямчай физикохимические свойства горных буро-лесных почв изучены М. Э. Салаевым [5, 6], Г. А. Саламовым [7], Ш. И. Мирзоевым [4], З. Р Мамедовым [3]. М. Э. Салаев [6] и Г. А. Саламов [7] в северо-восточной части Малого Кавказа по физико-химическим свойствам среди горно-бурых лесных почв выделяет следующие подтипы: 1) горно-бурые лесные типичные; 2) горно-бурые лесные остаточно- карбонатные; 3) горно-бурые лесные неполноразвитые; 4) горно-бурые лесные остепненные.

В бассейне Зеямчай под буковым лесом сформировались горно-лесные бурые типичные подтипы. Как видно из таблицы 1, в гумусовом слое горно-бурых лесных почв количество гумуса варьирует от 3,2 % до 5,8 %, а его содержание по всему профилю резко уменьшается до -1,0 %.

Общие запасы гумуса в слое 0-50 см горно буро-лесной почвы в 2015 году составили 340 т/га, а его потеря равна 110 т/га по сравнению с предыдущими годами . Потеря запасов гумуса в этих почвах определялась по результатам анализа Г. А. Саламова в 1983 году. В настоящее время лесная подстилка полностью вымыта на вышеупомянутых лесных почвах и сохраняется только в долинах. Однако, согласно данным Г. А. Саламова [7] в 1983 году толщина слоя лесной подстилки составляла 3 см на поверхности этих почв, распространяющихся вокруг села Арабачи на левом берегу Зеямчай. Содержание гумуса в почве характеризуется резким уменьшением гумусового слоя, промывкой лесной подстилки. Гумусовый слой разрушается в результате неконтролируемого выпаса скота в лесах. Содержание CaCO₃ в почвенном профиле колеблется от 15,0 до 22,5 %, а максимальное его количество отмечается в гумусовом горизонте (таблица 1).