gerb-ra.png

Э К О Л О Г И Ч Е С К И Й   П О Р Т А Л   Р Е С П У Б Л И К И   А Л Т А Й

header-photo.jpg
logo.png

Почвенный покров

Значительная неоднородность почвенного покрова Республики Алтай обусловлена разнообразием и сложностью рельефа, климата, растительности. Распределение почв подчинено вертикальной зональности. При переходе от низкогорий Северного Алтая к высокогорью Юго-Восточного Алтая, по мере увеличения высоты над уровнем моря постепенно меняются природно-климатические условия, и происходит смена растительного и почвенного покрова. Наиболее характерная черта почвенного покрова Республики Алтай – вертикальная поясность, определяет наличие трех почвенных поясов:

  1. Горно-тундровых, горно-луговых, горно-лугово-степных почв высокогорий (на высотах 1600 –3500 м).
  2. Горно-лесных почв высокогорий, среднегорий и низкогорий (на высотах 600 –2500 м).
  3. Лесостепных почв низкогорий (высота менее 600 м).

Кроме этих поясов выделяются межгорные районы степных почв высокогорных, среднегорных и низкогорных котловин и речных долин.

 

_.jpg

Основные типы почв Республики Алтай


Пояс горно-тундровых и горно-луговых почв высокогорий занимает верхние ярусы горных хребтов и наиболее повышенные части плоскогорий (на высоте 1600-3000 м над ур. м.). Сложное сочетание факторов почвообразования обусловливает распространение здесь разнообразных по морфологии и физико-химическим свойствам почв - от примитивных почвенных образований до относительно хорошо развитых горно-тундровых, горно-луговых и горных лугово-степных почв. Формируются эти почвы в условиях влажного и холодного климата, с резко контрастным температурным режимом, под различными ассоциациями тундровой, субальпийской и альпийской растительности, преимущественно на резко наклонных поверхностях различной экспозиции, на суглинисто-щебнистом элювии или элюво-делювии массивно-кристаллических пород различного состава и реже на суглинисто-щебнистых делювиальных, дефлюкционных и других отложениях.

Горно-тундровые почвы характеризуются слабо дифференцированным, маломощным, сильно каменистым профилем. В нем под покровом из живых мхов или лишайников четко выделяются лишь органогенные горизонты Ат, Ап или Ад различной мощности - от 7 до 12, реже от 20 до 30 см. Под ним залегает минеральный слой (горизонт В), коричнево-бурый, суглинисто-щебнистый, который переходит в толщу каменистого материала, слабо затронутую почвообразованием. I

В верхних органогенных горизонтах накапливается большое количество плохо разложившихся растительных остатков (до 50-80%) и грубого гумуса фульватного состава (до 9-20%). Реакция среды явно кислая (рН водный 4,3-6,5). Емкость поглощения в верхних горизонтах 30-60 мг-экв, в нижних - 6-10. В почвенном поглощающем комплексе Са, Мg, много Н (или Аl).

Горно-луговые альпийские и субальпийские почвы характеризуются наличием хорошо выраженного дернового горизонта Ад. мощностью 10-15 см. Глубже следует коричнево-бурый суглинисто-щебнистый горизонт В, относительно рыхлый, неясно зернистый, постепенно переходящий в щебнисто-каменистую толщу продуктов выветривания горных пород. Гумуса в горизонте Ад 10-20-%, общего азота 0,5-1,0%, фосфора 0,4-0,8%. Реакция среды кислая (рН водный 4,3-6,0). Емкость поглощения 11-38 мг-экв в верхних горизонтах и 3-13 - в нижних. В почвенном поглощающем комплексе - Са, Мg и Н (или Аl).

На южных, более обогреваемых и сухих склонах развиваются горные лугово-степные черноземовидные и каштановидные почвы. В их профиле выделяются: гумусовый задерненный горизонт АдА1 мощностью 15-30 см, темно-серый или серо-коричневый, зернистый, щебнисто-суглинистый и горизонт В мощностью 15- 20 см, почти бесструктурный, плотный, бурый, суглинисто-щебнистый, сменяющийся щебнисто-каменистой с примесью мелкозема почвообразующей породой, содержащей карбонаты. Гумуса фульватно-гуматного типа в горизонте АдА1. 5-19%, общего азота 0,5-1,0%, фосфора 0,2- 0,4%. Реакция среды в верхней части профиля почти нейтральная, в нижней - щелочная. Емкость поглощения 20-47 мг-экв в верхних слоях, 13-26 - в нижних. В составе почвенного поглощающего комплекса - Са, Мg и немного Н (Аl).

Все почвы высокогорного (альпийского) пояса создают сложные сочетания между собой и образуют довольно мозаичный почвенный покров. На слабо наклонных поверхностях он сплошной, на крутых склонах, особенно южных, развит чаще всего фрагментами.

Пояс горно-лесных почв среднегорий и. высокогорий располагается на высоте от 800 до 2200 м над ур. м. В направлении с севера на юг и с востока на запад он резко сокращается в размерах и в юго-восточной части гор, наиболее сухой и холодной, почти полностью выпадает..

Под кедровыми, кедрово-лиственничными и лиственничными лесами с мохово-лишайниковым, полукустарниковым и реже травянистым напочвенным покровом, на элювии и элюво-делювии плотных горных пород или на ледниковых отложениях, в условиях влажного холодного или умеренно холодного климата развиваются различные варианты горно-лесных почв, большей частью маломощных и сильнощебнистых. Отдельные участки их перемежаются с каменистыми осыпями и обнажениями плотных горных пород.

Основной фон почвенного покрова средней хорошо увлажняемой ступени этого пояса составляют горно-лесные бурые почвы оподзоленные и типичные. Профиль их слагается из горизонтов А0, А1 (А1А2), В и ВС. Горизонт А0 - подстилка из опада хвойных древесных пород и остатков травянистой растительности. Горизонт а1 (А1А2) - серый или серо-буроватый, мощностью около 10 см, зернисто-порошистый, иногда задерненный, суглинистый с небольшим количеством мелкого щебня. Горизонт В бурый или желтовато-бурый, неясно комковато-ореховатый, суглинистый с нарастающим книзу количеством щебня. Постепенно переходит в горизонт ВС - каменисто-щебнистую толщу элюво-делювия или элювия плотных горных пород. Содержание гумуса в горизонте А1А2 горно-лесных бурых оподзоленных почв - 2-5%, в горизонте а1 типичных - 4-14%. Книзу оно резко уменьшается. Реакция среды в оподзоленных почвах явно кислая (рН водный 4,5-5,7), в типичных - кислая (рН водный 4,8-6,4). Емкость поглощения в горизонте А1А2 оподзоленных ночи - 11-15 мг-эки, и горизонте А - типичных - 12-39 мг-экв. Книзу уменьшается до 2-12 мг-экв. В нижних, выположенных частях склонов и на слабонаклонных речных террасах в поясе низкогорий эти почвы замещаются горно-лесными дерново-глубокооподзоленными почвами.

В районах гор с увлажнением, близким к уравновешенному (в центральной, западной и юго-восточной частях гор) распространены горно-лесные черноземовидные типичные мощные и среднемощные почвы. Они располагаются на склонах северной и подчиненных экспозиций. Их профиль состоит из горизонтов А0, А1(Ак), В (Вк) и ВСк. Горизонт А1(Ак), мощностью до 50 см черный или темно-серый, в верхней части задернованный, зернисто-комковатый, суглинистый с примесью щебня. Горизонт В (Вк) серовато-бурый, а при наличии карбонатов (обычно в виде мучнистых выделений) - палево-бурый, уплотненный, комковатый, щебнисто-суглинистый. Горизонт ВСк - щебень хлоритовых сланцев с натечными формами карбонатов на нижней плоскости обломков, с примесью суглинка. Содержание гумуса в горизонте а1 - 8-14%. Реакция среды в бескарбонатных горизонтах слабокислая (рН водный 5,7-6,8), в карбонатных-щелочная (рН водный 7,3-8,0).

Пояс горно-лесных и лесостепных почв низкогорий охватывает холмисто-увалистые низкогорные районы Салаирского кряжа и Горного Алтая в пределах высот от 200 до 800 м над ур, м. Здесь в условиях, влажного, умеренно теплого климата, на мощном плаще рыхлых слабощебнистых бескарбонатных глин и суглинков, под осиново-пихтовой (черневой) тайгой или ее дериватами формируются горно-лесные дерново-глубокооподзоленные и серые (светло-серые, серые и темно-серые) почвы.

Профиль горно-лесных дерново-глубокооподзоленных почв состоит из горизонтов А0, Ад (А1А2), А2, А2В1), В1, В2 (ВС), С. А0 - слой лесной подстилки, маломощный (0-2 см), разорванный. Горизонт Ад (А1А2) мощностью 5-7 см выражен слабо, серовато-бурый, неясно зернистый, тяжелосуглинистый, слетка уплотнен. Горизонт А2 белесо-бурый, с признаками глееватости, непрочно комковатый, суглинистый, мощностью 50-70 см. Он сменяется иллювиальным горизонтом В, коричневато-бурым, плотным, трещиноватым, комковато-призматическим, глинистым, мощностью 130-150 см, постепенно переходящим в глинистую, реже тяжелосуглинистую, нередко слабощебнистую почвообразующую породу. Содержание гумуса в горизонте Ад(А1А2)-3-6%, книзу оно быстро уменьшается. Реакция среды кислая (рН водный 5,0-6,1), емкость поглощения в горизонте Ад(А1А2)-11-15 мг-экв. В почвенном поглощающем комплексе-Са, Мg, Н (А1).

Содержание гумуса в серых лесных почвах колеблется и широких пределах, однако уровень гумусонакопления для каждого из подтипов этих почв выявляется достаточно четко: в горизонте а1 (Апах) темно-серых лесных почв он колеблется от 6 до 10%, в серых - от 4 до 6% , а в светло-серых не превышает 4%. Эти почвы различаются также и по составу гумуса: у темно-серых он явно гуматный, у серых - гуматный или гуматно-фульватный, у светло-серых - ближе к фульватному. К низу профили, начиная с элювиально-иллювиальной части, во всех подтипах серых лесных почв гумус изменяется до фульватного.

С облегчением гранулометрического состава емкость поглощения уменьшается. В составе обменных катионов доминирует кальций.

Горно-лесные серые почвы характеризуются слабокислой или кислой реакцией среды, самые низкие значения рН отмечаются в оподзоленной части профиля.

На лёссовидных суглинках, на наиболее выположенных формах поверхности низкогорий, в интервале высот 300-450 м над ур. м. распространены небольшими массивами горные черноземы оподзоленные, выщелоченные, почти полностью распаханные.

Профиль оподзоленных черноземов хорошо дифференцирован на генетические горизонты, черноземов выщелоченных - менее четко. Мощность гумусового горизонта этих почв непостоянна (30-90 см) и во многом определяется строением поверхности в месте формирования. Они могут быть маломощными, среднемощными и мощными. Маломощные черноземы - обычно эродированные, мощные - намытые.

Черноземы низкогорий в большей части глинистого или тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Наблюдается накопление илистых частиц в средней части профиля, что несвойственно другим подтипам черноземов, развитым в Горном Алтае. Почвы хорошо оструктурены, обладают хорошей водопроницаемостью и высокой водоудерживающей способностью.

Содержание гумуса в верхней горизонте (в гумусе преобладают гуминовые кислоты) изменяется от 7 до 14% и с глубиной уменьшается постепенно.

Содержание СО2 карбонатов в карбонатных горизонтах достигает 3-9%. Реакция среды слабокислая, и только в карбонатном горизонте она щелочная.

Почвы межгорных котловин, речных долин и сухих остепненных склонов высокогорий, среднегорий и низкогорий.

Межгорные котловины и речные долины располагаются на разных гипсометрических уровнях (от 500 до 2500 м над ур. м), различаются по климатическим условиям, выполнены валунно-гравийно-галечниковыми и суглинисто-песчаными водно-ледниковыми и пролювиально-аллювиальными отложениями, перекрытыми чехлом маломощных щебнистых карбонатных суглинков, реже супесей. Основной фон растительного покрова - луговые, степные и опустыненные формации. В таких условиях формируются весьма разнообразные по признакам и свойствам почвы, Среди них в районах высокогорных и среднегорных котловин и речных долин наиболее распространены горные каштановые почвы, а в среднегорных и низкогорных котловинах и долинах - черноземные.

Горные каштановые почвы представлены светло-каштановыми, каштановыми и темно-каштановыми. Общая географическая схема распределения подтипов каштановых почв на территории Горного Алтая подчинена закономерной смене от менее аридных районов к более аридным.

Профиль этих почв состоит из горизонтов а1 (Ап), В(Вк) и Ск Характерные черты профиля следующие: щебнистость, усиливающаяся с глубиной; большие колебания мощности горизонта а1 (от 15 до 40 см) обычно бесструктурного, с отчетливо выраженной нижней границей; наличие под горизонтом а1 горизонта аккумуляции карбонатов с отчетливой верхней границей и обычно легкосуглинистый механиче­ский состав мелкозема.

Содержание гумуса в горизонте а1 - 1,5-2,5% (в светло-каштановых), 4,5-6,5% (в темно-каштановых). Реакция среды в горизонте а1 нейтральная или слабощелочная (рН водный 7,0-7,6), в нижележащих слоях - щелочная. Емкость поглощения - 17-25 мг-экв. В составе почвенного поглощающего комплекса - Са, Мg и в очень небольших количествах Nа; Р2O5 - 1,3-4,5 мг, К2O - 28-80 мг.

Почвенный покров районов развития каштановых почв состоит из различных комбинаций подтипов каштановых почв и черноземов (чаще всего южных). В долинах рек каштановые почвы переходят через лугово-каштановые в почвы галогенного ряда - солончаки и реже солонцы.

Горные черноземные почвы представлены обыкновенными, типичными и южными черноземами, лугово-черноземными и черноземно-луговыми почвами.

Черноземы типичные, обыкновенные и южные почвы. Расположены в межгорных котловинах Канской, Абайской, Уймонской и в долинах рек Коксы, Карагая, Катуни, Чарыша, Ануя, Песчаной, Семы. Они почти полностью распаханы.

В зависимости от мощности мелкоземистого материала профиль почв различный: от хорошо оформленного до слаборазвитого.

Гранулометрический состав черноземов котловин и речных долин неодинаков и неоднороден по профилю, что связано с разнообразием почвообразующих пород. Преобладают среднесуглинистые, в той или иной степени каменистые почвы. Мелкозем гумусового горизонта этих почв содержит много пыли и песка.

Содержание гумуса в гумусовом горизонте типичных черноземов превышает 10%, в черноземах обыкновенных равно 8- 10%, в черноземах южных – 6-8%.

Верхняя граница карбонатного горизонта непостоянна: углекислые соли можно обнаружить с поверхности гумусового горизонта, в средине его, либо переходном горизонте, что связано с различиями природных условий межгорных котловин и долин.

Реакция среды в пахотном слое типичных черноземов слабокислая или нейтральная, а в обыкновенных и южных - нейтральная или слабощелочная. Вниз по профилю она изменяется до явно щелочной.

Емкость обмена в черноземах межгорных котловин и речных долин наибольшая в гумусовом горизонте. В составе обменных катионов преобладает кальций. В гумусовом горизонте хорошо обнаруживается накопление фосфора, серы, калия, кальция.

Лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы. Имеют мощный (иногда до 1 м) хорошо оструктуренный гумусовый горизонт, переходящий в уплотненный горизонт В. Нижняя часть профиля часто оглеена. Карбонаты либо отсутствуют по всему профилю, либо обнаруживаются только в почвообразующей породе. Почвы характеризуются в основном тяжелым гранулометрическим составом.

Содержание гумуса в верхнем слое достигает 15% и лишь в разностях с облегченным гранулометрическим составом гумуса существенно меньше.

Реакция среды в верхней, наиболее промываемой части профиля слабокислая (в нижней части она сменяется на нейтральную или слабощелочную.

Емкость поглощения лугово-черноземных и черноземно-луговых почв очень высокая, что обусловлено тяжелым гранулометрическим составом и высоким содержанием гумуса. В составе поглощенных катионов преобладает кальций.

 

Ситуация на территориях, подверженных воздействию антропогенеза, в частности в местах горной добычи, выгядит следующим образом. Средние значения физико-химических свойств почв на участках хранения основных видов отходов горнодобывающих предприятий указывают на их заметные отличия от фона.  

 

   Средние значения ФХС почв (ед. фона) на участках хранения отходов ГДП 

  Предприятия
рН
Гумус
Емкость
 поглощения
Магнитная 
восприимчивость
Физический 
 песок
Карбонат-
ность
 Рудник "Веселый" 
1.15
0.83
0.85
5.3
1.2
> 1.5
 Рудник "Калгуты" 
1.05
0.95
0.90
2.5
1.05
1.2
 Акташское ГМП 
1.10
0.77
0.85
7.2
1.3
2.5

 

В частности, в почвах увеличились: значения рН (на 5-15 %) и магнитной восприимчивости (в 2.5-7.2 раза), содержание физического песка (на 5-30 %) и карбонатов (в 1.5-2.5 раза); уменьшилась гумусированность и емкость поглощения почв, что характерно для последствий техногенеза. Эти изменения обусловлены, по-видимому, аэрогенным привносом пылеватых частиц отходов обогащения (передела) руд, а также испарений жидких отходов горнодобывающих предприятий.

Одним из методических подходов по выявлению воздействия главных видов отходов на эколого-геохимическое состояние почв в зонах их влияния является сравнение средних концентраций элементов и показателей их распределения на современном этапе функционирования ГДП по отношению к их допусковому фону. Анализ их распределения показывает наличие, по меньшей мере, двух основных групп элементов с различным характером поведения в почвах. Микроэлементы преобладающей группы, представленные, в основном, сопутствующими элементами руд, слабо накапливаются в почвах участков размещения отходов, в то время как главные элементы руд накапливаются более интенсивно – до 3.1-9.2 ед. фона.

 

     Средние концентрации элементов в почвах зон влияния отходов ГДП 

Парам.
Cr
Ni
Co
Li
Cu
Zn
Pb
Sb
As
Sn
Ag
Bi
W
Mo
Be
Hg
 1
 ед. фона 
1.4
1.9
1.8
1.3
3.2
1.5
1.7
н.д.
н.д.
2.4
> 5
4.2
н.д.
н.д.
2.5
3.5
 ед. ПДК 
0.5
0.8
0.4
1.3
0.3
0.6
2.0
0.2
0.2
 2
 ед. фона 
2.5
1.6
3.0
3.1
7.5
1.0
1.2
н.д.
н.д.
1.1
> 3
> 6
> 5
6.0
1.4
н.д.
 ед. ПДК 
0.3
0.4
0.5
0.4
0.2
0.6
1.1
2.2
0.4
 3
 ед. фона 
3.0
2.6
1.1
2.6
4.2
1.9
1.9
1.7
9.2
3.8
2.5
3.0
н.д.
н.д.
1.7
6.5
 ед. ПДК 
0.7
1.4
0.6
0.8
0.3
0.7
6.7
46
0.8
0.6
0.2
31.1

 Рудники: 1 – "Веселый", 2 – "Калгуты", 3 – АГМП; выделено >3 фонов (курсив), > 1 ПДК (заливка)

 

Среднее содержание отдельных элементов руд превышает ПДК для почв. Если на участках размещения отходов рудников "Веселый" и "Калгуты" их превышение незначительно (1.1-2.2 ПДК), то в почвах промзоны АГМП концентрации ртути составляют 31.1 ПДК, мышьяка – 46, сурьмы – 6.7 ПДК.

Многолетнее накопление рудных ТМ и их элементов-спутников, главным источником которых являются отходы обогащения и передела руд, привело к полному изменению их пространственного распределения в почвах зон влияния изученных ГДП. В частности, в почвах промзоны Акташского ГМП сформировался интенсивный наложенный ореол ртути, вытянутый по долине р. Ярлыамры почти на 2 км при ширине 0.6 км (по изоконцентрате 10 ПДК или 21 мг/кг), основным источником которого являются выбросы металлозавода.

В целом, эколого-геохимическое состояние почвенного покрова в зонах влияния основных видов отходов горнодобывающих предприятий позволяет сделать следующие выводы:

 

 См. также: Почвенная карта