книги из ГПНТБ / Марков Е.С. Мелиорация пойм нечерноземной зоны

методики их исследования. Это мешает правильному раз­ мещению сельскохозяйственных культур, выбору агротех­ нических приемов п внесению удобрений, обобщению и пе­ ренесению опыта мелиорации и освоения с одних пойм на другие.

В. В. Докучаев выделил пойменные почвы в класс аллю­ виальных (наносных) и отнес их к отделу анормальных.

Н. М. Сибирцев вынес пойменные почвы в особый тип, считая их почвами азональными, а при прекращении перио­ дического затопления водой — приближающимися к мест­ ным зональным типам. Заболоченные пойменные почвы Н. М. Сибирцев выделил в особую группу иловатых или травянистых болот.

Л. И. Прасолов и Н. Н. Соколов разделили пойменные почвы на аллювиальные слоистые и неслоистые, а послед­ ние — на аллювиально-луговые и аллювиально-болотные.

В. А. Ковда показал, что при развитии пойменных почв уменьшается значение водного фактора и возрастает роль наземно биологических факторов, установив принципиально важное положение об образовании лугово-дерновых почв на аллювиальных отложениях или вследствие эволюции пойменных болот.

Г. В. Добровольский различает почвы типичных пойм, ежегодно заливаемых или редко незаливаемых, и почвы высоких осуходоливающихся пойм и редко заливаемых участков поймы. Почвы типичных пойм разделены на три типа: дерновые, луговые, болотные. Каждый тип имеет подтипы и разновидности: дерново-луговые, лугово-болот- ные и т. д.

В аллювиальных отложениях пойм залегают погребен­ ные почвы. В. Н. Сукачев, Б. В. Полынов, Г. Ф. Мирчник объясняют образование погребенных почв пойм климати­ ческими изменениями в послеледниковый период; В. А. Ков­ да — результатом различного прохождения паводковых вод по пойме; В. Р. Вильяме — сменой зернистой поймы слоистой в связи с изменением растительного покрова на водосборе; Е. В. Шанцер — перемещением русла по дну долины.

Погребенные минеральные почвы и торфы — разновре­ менные образования. Торфы распространены на поймах отдельными участками и зачастую являются молодыми образованиями. Примером могут служить погребенные тор­

20

Для образования погребенных почв вовсе не требуется смены климатических периодов. Также нельзя считать основной причиной образования погребенных почв блужда­ ние русла по долине, так как молодой возраст многих из этих почв и очень давнее положение современного русла реки говорят о том, что они могли образоваться, например, вследствие изменения условий прохождения паводковых вод по пойме, отложения ими наносов или застаивания этих вод на пойме, заболачивания стариц, понижений и т. д.

Питательный режим заболоченных пойм зависит от ха­ рактера и состава паводковых, склоновых и грунтовых вод, поступающих на пойму. Паводковые воды обогащают почвы пойм необходимыми для питания культурных растений ве­ ществами, улучшают тепловые условия почв, способствуя ускорению их оттаивания, увеличивают содержание в поч­ ве кислорода и микроорганизмов.

Наибольшее количество наносов' содержат паводковые воды, поступающие с распаханных, изрезанных оврагами водосборов, имеющих глинистые и суглинистые почвы. На водосборах с песчаными почвами, покрытых лесом и болотами,- паводковые воды несут на поймы небольшое коли­ чество обычно бедных питательными веществами наносов.

Состав вод реки и притоков влияет на поймы не только в паводковый," но и в другие периоды года, особенно при увлажнении пойм.

Надо сказать, что на заболоченных поймах и на реках до сих пор не проводят систематических стационарных наб­ людений за составом вод рек и паводковых вод на пойме. Есть лишь данные эпизодических наблюдений, проведен­ ных в разное время, на разных участках пойм, по которым трудно получить полное представление о динамике состава речных вод, а тем более паводковых, поступающих на пойму не только в течение нескольких лет, но и одного года.

Знание состава вод рек, паводковых, грунтовых и дру­ гих вод, поступающих на пойму, имеет большое практи­ ческое значение при проектировании мелиоративных мероприятий по регулированию стока паводковых вод, а также при осуществлении агротехнических мероприятий, выборе системы удобрений. Состав воды рек, цоступающей на поймы, характеризуется количеством минеральных и органических частиц, их химическим составом, содержанием кислорода, количеством и составом бактерий. Однако по этому составу еще нельзя судить о составе остающихся по­ сле паводка на пойме наносов, так как они полностью не

21

оседают на поверхности. Кроме того, наносы, остающиеся после схода паводковых вод, под действием воздуха, солнца и бактерий приобретают химический и бактериальный со­ став, отличающийся от начального.

Количество и состав взвешенных веществ паводковых вод некоторых рек характеризуются следующими данными (табл. 1).

водковые воды, проходящие по пойме, содержат значитель­ но меньше взвешенных веществ, чем паводковые воды, про­

22

По сравнению с 1914 г. в 1932—1933 гг. в воде р. Дубны увеличилось содержание сульфатов, хлоридов и аммиака, что объясняется усилением распашки полей и эксплуата­ ции торфяников.

В воде р. Сестры содержалось растворенных солей боль­ ше, чем в воде р. Дубны, а в воде р. Яхромы (выше заболо­ ченной поймы) несколько больше, чем в воде р. Сестры.

Содержание взвешенных наносов в паводковых водах по длине пойменного расширения р. Дубны непостоянно. По мере продвижения полой воды по пойме от с. Констан­ тинове к с. Нушполы содержание в ней железа, кремнезема, натрия, алюминия уменьшается, а кальция, магния, фос­ фора и азота повышается. С увеличением содержания каль­ ция и магния уменьшается рН с 7,9 до 6,7. Содержание нит­ ратов в воде возрастает на 0,07,мг, или на 20%, а содержа­ ние аммиака уменьшается на 0,05 мг. Следовательно, нитрифицирующие бактерии перевели аммиачный азот

вболее усвояемый растениями нитритный.

Впаводок в начале пойменного расширения у с. Кон­ стантинове в воде содержалось 149 мг/л ила. На пойме после паводка здесь отложилось 12 700 кг/га ила. У с. Нуш­ полы содержание ила в воде уменьшилось до 31 мг/л, и в пойме отложилось 150 кг/га ила. В конце пойменного рас­ ширения у д. Сущево вода не содержала ила, и на пойме его отложений не наблюдалось.

Исследования состава воды р. Яхромы и ее поймы прово­ дились В. Р. Ридигером в 1926—1929 гг., П. А. Волковским

в1951—1952 гг., И. Н. Скрынниковой в 1953 и 1956 гг.

И. Н. Скрынникова приводит данные анализов дожде­ вых, дренажных и речных вод Яхромы и грунтовых вод на окультуренных землях поймы, которые говорят о близком составе грунтовых вод коренного берега и дренажных вод. В дренажных водах повышено содержание иона S04 , а кон­ центрация хлора и нитратов ничтожна.

В половодье вода слабо минерализована, а летом минера­ лизация ее возрастает вследствие преобладания в питании реки роли грунтовых вод над поверхностными. В почвенно-

Содержание кислорода в почвенно-грунтовой воде при­ русловой и центральной пойм в летний период составляло около 25—30% от насыщения, а в зоне притеррасной поймы

23

грунтовых вод в притеррасной пойме выпадают -из растворов болотная руда, вивианит, известковый торф.

В дерново-луговой и луговой почвах центральной поймы содержание растворенного кислорода изменялось от 25 до 56%.

Растительность. Естественная растительность заболо­ ченных пойм отличается большим разнообразием. Примером этому может служить растительный покров поймы р. Яхро­

пяти групп: деревянистых 42, травянистых 372, зеленых и торфяных мхов 69, лишайниковых 60, грибных 63. Но и эти­ ми видами не исчерпывалась вся флора долины р. Яхромы.

Распределение видов растительности по пойме, интен­ сивность ее произрастания зависят от природных условий поймы и водосбора.

Растительность пойм изменяется с изменением воднофизических свойств почв, их плодородия, химического со­ става, содержания воды в почве. Наиболее быстро и замет­ но сказывается изменение условий' произрастания на тра­ вянистой растительности. При увеличении, например, продолжительности затопления или повышении уровня грунтовых вод в течение длительного времени отдельные виды растительности гибнут или ухудшается их рост.

Человек своим активным вмешательством в ряд природ­ ных явлений пойм изменяет их и создает условия, необходи­ мые для произрастания высокопродуктивных луговых, кормовых и овощных культур и картофеля или для улучше­ ния древесной и кустарниковой растительности.

Но растительность пойм не только зависит от условий произрастания, она, в свою очередь, изменяет почвы, их структуру, водно-физические свойства, химический состав и плодородие. Растительность пойм влияет также на их водный режим своим потреблением больших количеств воды. Она понижает уровень грунтовых вод, задерживает сток, изменяет направление течения паводковых вод, уменьшает скорости их движения и места отложения наносов. Расте­ ния, потребляя воду, выбирают из почвенных растворов ио­ ны и элементы, изменяют состав этих растворов. Происхо­ дит постоянный взаимообмен между растениями и почвой,

24

на которой они произрастают. Растения получают элементы пищи из почвы не в тех отношениях, в которых они нахо­ дятся в ней.

Большое значение в этом естественном процессе измене­ ния растительности и почвы имеет содержание влаги. Гид­ ромелиоративные мероприятия также изменяют содержа­ ние влаги в почве, а вместе с этим и ее свойства.

Произрастание того или иного вида растительности на пойме зависит не только от количества, но и от состава на­ ходящихся в почве вод. Поэтому на разных участках одной и той же поймы в зависимости от характера их водного пи­ тания произрастают разные растения. В зонах избыточного увлажнения существовали все условия для заболачивания и оторфовывания пойм. Чем дольше продолжается зараста­ ние, тем резче выступает разница в химическом составе воды, биологических процессах, термических и других условиях.

Большую работу по изучению растительного покрова пойм провели сотрудники экспедиций ВНИИ луговодства имени В. Р. Вильямса на поймах Днепра, Припяти, Десны, Тетерева, Волги, Оки, Мокши, Цны, Клязьмы и других рек. Материалы этих исследований использованы мелиора­ тивными организациями при составлении проектов по осу­ шению и освоению пойм. Особое значение геоботанических исследований состоит в том, что растительный покров пойм изучался в тесной связи и зависимости с условиями их ме­

тительность пойм по условиям затопления и насаждениям. А. А. Колесов и А. М. Дмитриев подразделили заливные

поймы В. Р. Вильяме различал три экологических типа травянистой растительности: корневищевые, рыхлокустовые и плотнокустовые. Они соответствуют, по В. Р. Вильямсу, различным стадиям развития луга: корневищевая ста­ дия — «детство», рыхлокустовая — «расцвет», плотнокустовая — «старость». Смена стадий луга составляет сущ­ ность дернового процесса. Такая точка зрения на развитие естественных растительных сообществ является упроще­ нием процесса развития. Не обязательно каждое раститель­ ное сообщество должно проходить через все эти стадии,

25

потому что условия определяют произрастание того или иного типа, а не сама растительность переходит из одного вида в другой.

В распределении растительного покрова по территории заболсчзиных пойм в поперечном и продольном направле­ ниях имеется закономерность. Поперек поймы от русла к склону долины растительность распределяется продоль­ ными полосами с ясно выраженным видовым составом, хотя границы между соседними полосами не всегда достаточно четко выражены. Закономерность в размещении раститель­ ного покрова нарушается в местах выклинивания грунтовых или грунтово-напорных вод, при сосредоточенном поступ­ лении делювиальных вод, застаивании вод атмосферных осадков или паводковых вод в отдельных западинах и по­ нижениях поймы.

Чтобы составить общее представление о растительности заболоченных пойм и ее местообитаниях, автор сделал по­ пытку обобщить имеющиеся данные геоботанических иссле­ дований лугов и болот заболоченных пойм Яхромы, Дубны, Цны, рек Веле-Дубенского массива, Кудьмы, Пехорки. Материалы по поймам pp. Кудьмы и Пехорки взяты из технических проектов Росгипроводхоза, а по остальным поймам— из геоботанических исследований Д. П. Мещеря­

растительности (по классификации Д. П. Мещерякова): пойменные и низинные луга и луговые, ольховые, осоковокочкарные, осоково-камышево-тростниковые, гипново-осо- ковые, гипновые болота. Состав лугов и болот ряда заболо­ ченных пойм приведен в таблице 3.

В пойме р. Дубны преобладали гипново-осоковые, осо- ково-кочкарные и ольховые болота, в поймах pp. Яхромы и Цны—осоково-кочкарные, в пойме р. Пехорки — луго­ вые и в пойме р. Кудьмы — ольховые.

Основные особенности указанных типов местообитания, которые характеризуются рельефом, почвами, раститель­ ным покровом, составом питательных веществ и сельскохо­

вдоль реки в центральной и притеррасной поймах. Поверх­ ность их ровная со слабым уклоном от русла к центральной части поймы. Почвы дерновые, дерново-подзолистые на слоистых аллювиальных супесях или суглинках, ,

26

нистые или торфяно-и-ловатые. Торф ольховый или осоковоольховый, хорошо разложившийся, большой зольности, богатый азотом, кальцием, часто фосфором. Реакция торфа слабокислая или нейтральная. Зольность торфа резко умень­ шается? ниже верхнего заиленного слоя.

Из древесной растительности наиболее развита черная ольха, встречаются крушина, черемуха, черная смородина, малина. Травяной покров состоит из высокорослых расте­ ний: крупных осок, тростника, манника. Эти болота — наиболее плодородные земли пойм, превосходящие даже чернозем по содержанию главнейших питательных эле­ ментов.

. О с о к о в о - к о ч к а р н ы е б о л о т а расположе­ ны широкими полосами вдоль коренных берегов в местах выклинивания грунтовых вод. На Веле-Дубенском массиве они занимают центральную часть поймы, в пойме р*. Сест­ ры — склоны высоких коренных берегов долины йыше уровня поймы, образуя висячие торфяные болота в местах выхода грунтовых вод. Водный режим этих болот форми­ руется за счет грунтовых вод, с которыми поступают зна­ чительные количества извести и фосфора. Поверхность болот плоская или с небольшим уклоном от коренного бе­ рега к реке. Микрорельеф характеризуется кочками, кото­ рые занимают половину всей площади. Торф древесно-осо- ковый (с преобладанием древесных остатков березы, ели, ольхи и сосны), хорошо разложившийся (с прослойками вивианита, ключевой извести), богат фосфором, азотом, известью, но беден калием, имеет слабокислую реакцию.

Растительность развитая древесно-кустарниковая с пре­ обладанием березы пушистой, ивы, кустарника черной ольхи. В травянистом покрове господствует осока дернистая и осока стройная, образующие высокие крепкие кочки; встречаются тростник, вейник, папоротник, вахта, таволга; зелено-моховой покров выражен слабо. Этот тип болот также представляет большую ценность для сельскохозяй­

отдельными вытянутыми участками различной величины в притеррасной части поймы вдоль коренных берегов или внизу склонов и редкими пятнами в центральной части поймы. В образовании водного и питательного режимов болот участвуют поступающие со склонов почвенно-грунто- вые воды, приносящие железо, кальций, фосфор, делюви­ альные и паводковые воды, обогащающие почву взмучен-

29