Electronic Scientific Paper Archive

Хустайн байгалийн цогцолборт газрын хөрсний гадаргын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлт

Н.Шархүү1, Ш.Анармаа1, Х.Батбямба2

Abstract

Энэ өгүүлэлд Баянгийн нуга, ар ба өвөр хажуу бэл, Өвөр мойлтын нуга, Хөшөөтийн ар хажуу бэлийн талбайд янз бүрийн ургамлын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийг, Бага овооны хяр, түүний зүүн өмнөт хажуугийн болон Хустайн төвийн талбайд янз бүрийн зузаан, нягттай цасан бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийг, мөн Баян булагийн халианы мөсний дулаан ээвэрлэлтийг тус тус хэмжиж тодорхойлсон судалгааны үр дүнг оруулав.

Keyword: Дулаан ээвэрлэлт,ургамал,цас,мөс,хөрс,температур

Introduction

Хөрсний дулаан, чийгийн горим нь ялангуяа ургамлын ба цасан бүрхэвчийн дулаан (инсоляци) ээвэрлэлтээс ихээхэн хамаардаг. Эх газрын эрс тэс уур амьсгалтай манай орны нөхцөлд хөрсний гадаргын (ургамал, цасан) бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ, нөлөө хамгийн их байх онцлогтой (Основы мерзлотного прогноза, 1974). Хөвсгөл нуурын зүүн эргийн Далбайн хөндийд төрөл бүрийн ургамлын болон янз бүрийн зузаантай цасан бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийг нэлээд сайн туршиж судалсан юм (Anarmaa et al, 2008). Мөн Тэрэлжийн суурин судалгааны талбайд цас, мөсний талаар ажиглалт судалгаа явуулсан билээ (Sharkhuu et al, 2005). Эдгээр судалгааны аргазүй, туршлагад тулгуурлан 2007 онд хөрсний дулаан, чийгийн горимын судалгааны явцад Хустайн төвийн талбайн тусгай нүхэнд зориудаар бэлгэсэн зузаан цасны болон бусад ажиглалтын талбайн зарим ургамлын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийг туршин судлаж үр дүнгээс “Тахь” эрдэм шинжилгээний бүтээлд нийтлүүлсэн байгаа (Шархүү, Анармаа 2008а, 2008б). Хустайн 2009 оны хээрийн судалгааны нэг зорилт бол ургамал, цас, мөсний дулаан ээвэрлэлтийг байгалийн нөхцөлд нь нарийвчлан туршиж судлах байлаа. Иймээс янз бүрийн ялангуяа билчээрийн ургамлын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийг ХБЦГ-ын 5 цооног орчмын ажиглалтын талбайд, янз бүрийн зузаан, нягттай цасан бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийг Бага овооны хяр болон өвөр хажуугийн 3 талбайд, мөн Баян булагийн 2 м хүртлэх зузаан тогтсон халианы мөсний дулаан ээвэрлэлтийг температур бичлэгийн хураагуур-логгеруудын хэмжилтээр туршиж судлав. Энэхүү өгүүлэлд зөвхөн 2009 оны судалгааны үр дүнгээс нийтлэж байна.

Material and Methods

Судалгааны талбай
ХБЦГ-ын байгаль-экологийн мониторинг судалгаанд шаардлага бүхий хамгийн оновчтой болох 2006 онд Хустайн цаг уурын харуулын талбайд 10 м гүн, Хөшөөтийн амны ар хажуу бэл, Баянгийн хөндийн нуга, ар ба өвөр хажуу бэл, Өвөр мойлтын хөндийн нугад тус бүр 5 м гүн өрөмдсөн 6 цооногийн талбайд ургамлын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийн талаарх хээрийн ажиглалт судалгааг явууллаа. Бага овооны хяр, зүүн өмнөт хажуугийн гурван талбайд цасны дулаан ээвэрлэлтийг, мөн Баянгийн булагийн халианы мөсний дулаан ээвэрлэлтийг судлав. Цоонгуудын байршилт бүхий судалгааны талбайг өмнөх (2008а) өгүүлэлийн 1-р зурагт үзүүлсэн байгаа.
Ургамлын биомасс
Цооног орчмын 6 ажиглалтын тус бүр 0,5х0,5 м2 бүхий талбайн ургамлын биомассыг 6,7,8-р саруудад ногоон ба хагд төрлөөр нь ялгаж хэмжив. Өвслөг ургамлын биомассын тодорхойлолтыг уламжлалт аргачлалын дагуу хийлээ. Ургамлын дээжийг өрөөний температурт хатааж 0.1 граммын нарийвчлалтай электрон жингээр жигнэж, хуурай ургамлын биомассын хэмжээг г/м2 нэгжид шилжүүлж илэрхийлэв. Ажиглалтын талбайн ургамлын биомассын хэмжээг 1-р хүснэгтэнд үзүүлэв.

Цас, мөсний зузаан, нягт
Цасны зузаан, нягтыг өндрийн хуваарьтай 8 см-ийн диаметр бүхий цилиндр хоолойг ашиглан хэмжилээ. Тухайлбал, хоолойг цасанд шигтгэн цасыг хоолойн ёроолоор нь хэрчиж дээжний уутанд хийж аваад электрон жингээр хэмжинэ. 2008- 2009 оны өвлийн улиралд цооног орчмын цасны дундаж зузаан 6-8 см, дундаж нягт нь 0.13-0.17 г/cm3 байлаа. Цооног орчмын цасны зузаан, нягтын хэмжээг 2-р хүснэгтээр харуулав.
Хустайн төвийн ойролцоох Баян голын халиа сүүлийн хоёр жилийн өвөл үүсээгүй. Харин Баян булагийн халиа жил бүрийн өвөл тасралтгүй үүссээр байна. Сүүлийн 3 жилийн хэмжилтээс үзэхэд Баян булагийн жалганд үүсдэг халианы жил бүрийн хэмжээ төдийлөн өөрчлөгдөөгүй. 2008-2009 оны өвлийн улирлын халианы мөсний зузаан, үргэлжлэх хугацааг булагийн эх, халианы эх, дунд, адаг хэсэгт байрлуулсан саваа төмөр (репер) шонгоор сар бүр хэмжиж мэдээг 3-р хүснэгтээр харуулав. Булагийн халианы мөсний зузаан, үргэлжлэх (эхлэх, дуусах) хугацаа, талбай зэрэг нь жалгын хэлбэр, хэмжээнээс шууд хамаарч байна. Жалгын гүн хотос хэсэгтээ хамгийн зузаан мөс тогтож байлаа.
Температурын хэмжилт
Баянгийн хөндийн ар, өвөр хажуу бэлийн 4 ба 5-р цооногийн дэргэд байрлах ажиглалтын талбайн билчээрийн ургамлын бүрхэвчтэй ба бүрхэвчгүй хөрсний гадаргын температурын бичлэгийг зуны 4 сарын турш UTL-1 хурааагуураар 90 минут дутам хийж авлаа. Энэ хураагуурын температурын бичлэг 0.25оС-ийн нарийвчлалтай байв. Харин Баянгийн булагийн хашаанд байрлах ажиглалтын талбайн ургамлын бүрхэвчтэй ба бүрхэвчгүй хөрсний гадарга ба 50 см-ийн гүнд НОВО Н8 хурааагуурын мэдрэгчүүдийг байрлуулан температурын бичлэгийг 90 минут дутам хийж авлаа. Түүнчлэн өвөр Мойлтын нуга болон Хөшөөтийн ар хажуугийн 1-р цооногийн ойролцоох янз бүрийн ургамлын бүрхэвчтэй ба бүрхэвчгүй хөрсний гадаргад НОВО Н8 хурааагуурын мэдрэгчүүдийг байрлуулан температурын бичлэгийн мэдээг зуны улиралд мөн 90 минут дутам хурааж авлаа. Энд НОВО Н8 хураагуурын батерей муу байснаас шалтгаалан бичлэгүүд цөм тасалдалтай болсон юм. Энэ хураагуурын температур бичлэг 0.5оС-ийн нарийвчлалтай байв.

Result

Ургамлын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлт
Хөшөөтийн ар хажуугийн ойтой ба ойгүй талбайн хөрсний гадаргын температурын бичлэгийг боловсруулсан 4-р хүснэгтээс үзэхэд сийрэгдүү хус, улиасан ойтой талбайг бодвол ойгүй талбайн хөрсний гадаргын өвлийн дундаж температур 0.8оС-аар бага, зуны дундаж температур 2.3оС-аар, жилийн дундаж температур 0.6оС-аар, жилийн агууриг температур 1.7оС-аар тус тус их байна. Зун өтгөвтөр өвстэй ойн сүүдэрлэлт нь хөрсийг хэт халахаас хамгаалж эндэхийн хөрс нэлээд хүйтэн байдаг. Тачир өвстэй задгай газартай харьцуулахад ой дотор харьцангуй сийрэг, зузаан цас тогтож, улмаар ойн хөрсийг их хөрөхөөс хамгаална. Энэ тохиолдолд цасыг бодвол ойн өтгөвтөр өвсний дулаан ээвэрлэлтийн нөлөө давамгайлж байгаа тул жилийн хэмжээнд ойн хөрс задгай газрынхаасаа илүү хүйтэн байна. Ойн ба ойгүй талбайн хөрсний гадаргын температурын ялгаа 2-3- 10-11-р саруудад хамгийн бага байх ажээ. Ойтой харьцуулахад задгай газрын хөрсний гадарга дээрх жил, хоногийн температур хэлбэлзлийн агууриг ямагт их байна.

5-р хүснэгтээс үзэхэд Баян нугын өвсийг нь хадсан талбайг бодвол 400 г/м2 өвстэй талбайн хөрсний гадаргын ба 50 см-ийн гүний дундаж температур 11-р сард 0.1-0.3оС-аар дулаан, 7-р сард 7.0-2.7оС-аар хүйтэн байлаа. Энэ нь өтгөвтөр өвсөн бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийн нөлөө зуны улиралд өвлийнхөөсөө илүү байдгыг харуулж байгаа тул өтгөвтөр өвсөн бүрхэвч нь хөрсний жилийн дундаж температурыг бууруулах хүчин зүйлс болж байна. Өвсийг хадсан ба хадаагүй талбайн хөрсний гадаргын температур хэлбэлзлийн агууригын ялгаа 11-р сарын туршид 0.25оС-аас хэтрэхгүй байхад 7-р сард 3.6оС хүрчээ. Харин хөрсний 50 см- ийн гүнд уг ялгаа 11-р сард байхгүй, 7-р сард 1.1оС-аас хэтрээгүй.
6-р хүснэгтээс үзэхэд Өвөр мойлтын нугын өвсийг хадсан талбайн хөрсний 50 см-ийн гүний 6-7-8-р сарын дундаж температур нь 1.8 м өндөр өтгөвтөр бургасны доорх мөн гүнийхээс 4.3оС-аар дулаан байлаа. Энэ хоёр талбайн хөрсний 50 см гүний дундаж температурын ялгаа болон температур хэлбэлзлийн агууриг нь 6-7-р саруудад их , 8-р сард бага ажээ. Өвсийг хадсан талбайн хөрсний гадаргын 6-7-8-р саруудын дундаж температур мөн талбайн 50 см-ийнхээс 5оС-аар дулаан байв. Ийнхүү зуны улиралд өтгөвтөр бургасан бүрхэвч хөрсийг хэт их халахаас сайн хамгаалж байна.
7-р хүснэгтээс үзэхэд Өвөр мойлтын нугын 270 г/м2 биомасс бүхий өвстэй талбайн хөрсний гадаргын 6-р сарын дундаж температур 0.5 м өндөр сийрэгдүү сөөгөнцөртэй талбайнхаас 3:2оС-аар дулаан байхад хоёр талбайн хөрсний 50 см гүний дундаж температурын ялгаа 0.9оС-аас хэтрэхгүй байлаа. Мөнхүү хоёр талбайн температур хэлбэлзлийн агууригын ялгаа хөрсний гадаргад 4.2оС, хөрсний 50 см гүнд 0.5оС байв. Өвстэй талбайн гадаргын дундаж температур 50 см гүнийхээсээ 7.2оС-аар, сөөгөнцөртэй талбайн температур мөн 50 см гүнийхээсээ 4.8оС-аар тус тус дулаан ажээ. Иймээс зуны улиралд өвсөн ба сөөгөнцөр бүрхэвчээс хөрсөнд үзүүлэх дулаан ээвэрлэлтийн нөлөө нэлээд их байна.
8-р хүснэгтээс үзэхэд зуны улиралд билчээрийн ургамлын бүрхэвчийн доорх хөрсний гадаргын сар бүрийн дундаж температур нь өвсийг сар бүр хадаж байсан талбайн гадаргынхаас нэлээд харьцангуй жигд 1,5-3,0оС-аар бага хэмжигдэж буй дулаан ээвэрлэлтийн нөлөөтэй байна. Зун хөрсний хэт халалтыг сааруулагч билчээрийн ургамлын бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлт нь ургамлын биомассын хэмжээтэйгээ шууд хамаарлаар өөрчлөгдөж байв. Тухайлбал, энд ургамлын биомасс хоёр дахин нэмэгдэхэд түүний дулаан ээвэрлэлт мөн хоёр дахин өсч байлаа.
9-р хүснэгтээс үзэхэд Баян нугын өвсийг нь хадсан талбайг бодвол 400 г/м2 өвстэй талбайн хөрсний гадаргын дундаж температур 1-р сард 7,5оС-аар дулаан, 4-5-р сард 5,0-5,4оС-аар хүйтэн байлаа. Өвөл өтгөн өвстэй талбайд сэвсгэр зузаавтар цас тогтож байхад өвсийг хадсан талбайн цас шуурч алга болсон юм. Иймээс өвөл өтгөн өвс, цасны хавсарсан дулаан ээвэрлэлтийн нөлөөнд хөрс хэт хөрч гүн хөлдөхөөс нэлээд сайн хамгаалагдаж байна. Энд өтгөвтөр өвсөн бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ нь хөрсний 50 см-ийн гүнд гадаргынхаасаа ойролцоогоор өвөлдөө 3 дахин бага, зундаа 3 дахин их, харин хавар, намар маш бага байна.
10-р хүснэгтээс үзэхэд 5 ба 8-р сарын хэсэг хугацааны хэмжилтийн дундаж мэдээгээр Хөшөөтийн ар хажуу бэлд 280 г/см2 биомасстай өвсний болон хатаж буй хусны доорх хөрсний гадаргын дундаж температур нь өвсгүй нүцгэн гадаргынхаас 4,9- 5,5оС-аар, харин өтгөн сөөгний доорх температур 7,7оС-аар тус тус бага байлаа. Иймээс 6 ба 7-р сард эдгээр ургамлын бүрхэвчээс хөрсийг хэт халахаас хамгаалах дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ дээрхээс хавьгүй их байх нь тодорхой билээ.
Цасан бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлт
11-р хүснэгтээс үзэхэд намар эртхэн орж тогтвортой тогтсон цасан бүрхэвч нь хөрсийг бага зэргээр хөргөх нөлөө бүхий дулаан ээвэрлэлт болж байна. Тухайлбал, 10-20 см зузаан цасан бүрхэвчийн доорх хөрсний гадаргын 11-р сарын дундаж температур мөн сарын агаарын дундаж температураас 0,6-1,6оС-аар бага байв. Харин агаар эрс хүйтэрсэн 12-р сараас эхлэн уг цасан бүрхэвч нь хөрсийг хэт хөрч гүн хөлдөхөөс хагаалагч дулаан ээвэрлэлт болж байна.
12-р хүснэгтээс үзэхэд цасан бүрхэвчийн зузаан нэмэгдэх болон агаарын температур буурах дутам түүний дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ төдий чинээ өсч байна. Тухайлбал, 1 ба 2-р сард цасны дулаан ээвэрлэлт хамгийн их бөгөөд цасны зузаан 10 см-ээр нэмэгдэх дутамд 1,5-3,0оС-аар өсч байлаа.
13-р хүснэгтээс үзэхэд цасны нягт нэмэгдэх дутам цасан бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ буурч байна. Тухайлбал, 1 ба 2-р сард нэг газрын хоёр талбайн цасны нягт тус бүр адил 0,05 г/см3 –ээр нэмэдэхэд цасан бүрхэвчийн дулаан ээвэрлэлт нь 5 см зузаан цасны дор 1,7оС-аар, 15 см зузаан цасны дор 0,8оС-аар буурч байлаа.
14-р хүснэгтээс үзэхэд цасны дулаан ээвэрлэлт нь 12-1-2-р саруудад хөрсийг хэт хөрч гүн хөлдөхөөс ямагт хамгаалж байхад 3-р сард харьцангуй зузаавтар цас хайлах үеэр эсрэгээр нөлөөлж байна. Тухайлбал, 3-р сард тачир өвстэй талбайн 4 см зузаан цас түргэн хайлснаас хөрсний гадаргын температур агаарынхаас 1,1оС-аар дулаан, харин өтгөвтөр өвстэй талбайн 9 см зузаан цас удаан хугацаанд хайлснаас мөн хөрсний гадаргын температур агаарынхаас 0,6оСаар бага байв. Иймээс хавар 3-4-р сард тачир өвстэй задгай талбайг бодвол ойн бүрхэвчтэй болон хонхор газрын цас хожуу хайлж улмаар хөрс гадаргаасаа халах боломжийг удаан хугацаагаар саатуулна.
Халианы мөсний дулаан ээвэрлэлт
Цасыг бодвол мөсний дулаан дамжуулах чадвар сайн байх тул мөсний дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ ямагт бага байдаг. 15-р хүснэгтээс үзэхэд халианы мөсний гадарга дээр буюу агаар их хүйтэн байх 12-1-2-р саруудад мөсний дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ хамгийн өндөр байна. Тухайлбал, энэ үед 180-210 см зузаан мөсний доорх хөрсний гадаргын дундаж температур агаарынхаас 14-18оС-аар их байлаа. Харин халианы зузаан мөс хайлах 4 ба 5-р сард мөсний доорх хөрсний гадаргын дундаж температур агаарынхаас 2,7-3,2оС-аар бага байв.
16-р хүснэгтээс үзэхэд мөсний дулаан ээвэрлэлт хамгийн өндөр байх 12 ба 1-р сард халианы мөсний зузаан нэмэгдэх дутам түүний дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ нэлээд өсч байна. Харин агаарын температур нэмэгдэх явцад түүний дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ нь мөсний зузаанаас төдийлөн хамаарахгүй байв. Ерөнхийдөө халианы мөс нь хөрсийг хэт хөрч гүн хөлдөхөөс сайн хамгаалж байна.

Conclusion

17-р хүснэгтээс үзэхэд Баянгийн ар ба өвөр хажуу бэл болон Баян, Өвөр мойлтын нугын цооногуудын дэргэдэх өвсийг нь зуны сар бүр хадсан талбайн өнгөн хөрсний 10-30-50 см гүний 7-р сарын температур нь мөн өвстэй талбайнхаасаа ямагт их байна. Өвстэй, өвсгүй талбайн хөрсний температурын ялгаа нь 1-6оС хүрэх бөгөөд гүн рүүгээ буурсаар замхарна. Баянгийн ар хажуу бэлийн хөрсний чийг харьцангуй их байснаас шалтгаалан эндэхийн өвсийг хадсан талбайн хөрсний чийгийн ууршилт буюу багасалт мөн өвөр хажуугийн өвсгүй талбайнхаас 2 дахин их байжээ.

18-р хүснэгтээс үзэхэд Баянгийн ар ба өвөр хажуу бэл болон Баян, Өвөр мойлтын нугын цооногуудын дэргэдэх өвсийг нь зуны сар бүр хадсан талбайн өнгөн хөрсний 10-30-50 см гүний 7-р сарын чийг нь мөн өвстэй талбайнхаасаа ямагт бага байна. Өвстэй, өвсгүй талбайн хөрсний чийгийн ялгаа нь ургамлын биомасс, хөрсний бүрэлдэхүүн, чийг агууламжаас хамаарч өргөн хэмжээнд хэлбэлзэх бөгөөд гүн рүүгээ бас буурсаар замхарна. Тухайлбал, ургамлын биомасс ихтэй өвсийг хадсан талбайн хөрсний чийгийн ууршилт нь тачир өвстэй талбайнхаас эрс их байх бололтой.
Зуны улиралд сүүдэрлэлт сайтай ургамлын бүрхэвч нь хөрсийг хэт халах, хөрсний чийгийг хэт ууршихаас хамгаалагч дулаан ээвэрлэлтийн хүчин зүйл болж байна. Иймээс цаашид бэлчээрийг талхагдлаас хамгаалах, ойн нөхөн сэргээлэлтийг улам бүр эрчимтэй явуулах шаардлагатай байна. Өвлийн улиралд цас, мөсний бүрхэвч нь хөрсийг хэт хөрөх, гүн хөлдөхөөс хамгаалагч дулаан ээвэрлэлтийн хүчин зүйл болж байна. Цасны дулаан ээвэрлэлт нь харьцангуй сэвсгэр зузаан тогтох ойн бүрхэвч, өтгөн өвс, сөөгөнцөртэй болон хонхор газрын талбайд их байна. Цасыг бодвол мөсний дулаан дамжуулах чадвар сайн байх тул мөсний дулаан ээвэрлэлтийн хэмжээ ямагт бага ажээ. Өвсийг нь сар бүр хадсан талбайн өнгөн хөрсний чийг өвстэй талбайнхаасаа ямагт бага бөгөөд тэдгээрийн ялгаа нь гүн рүүгээ буурсаар замхарна.

Reference

  1. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях (1974). Под редакцией В.А.Кудрявцева, Издательство Московского Университета.
  2. Sharkhuu.N., Battogtokh.D, Kadota.T, Ishikawa.M, Zhang.Y and Ohata.T (2005) Initial results of observations on snow cover in Shijir valley near Terelj, Mongolia. Proceedings of the First International Symposium on Terrestrial Change in Mongolia. July 26-28, 2005, Ulaanbaatar, 105-106.
  3. Sh.Anarmaa, N.Sharkhuu, B.Etzelmuller, E.S.F.Heggem and C.E.Goulden (2008) Effects of vegetation and grazing on soil temperature, soil moisture and active layer in the Hovsgol mountain forest steppe zone, Mongolia. In Proceedings of the ninth international conference on permafrost, University of Alaska Fairbanks, Vol.2, Pp 1627- 1732.
  4. Н.Шархүү, Ш.Анармаа (2008а). Хустайн цогцолбор газрын ул хөрсний температур, чийг, улирлын хөлдөлтийн горим. Тахь эрдэм шинжилгээний өгүүллүүд №8, хуудас 71-96,
  5. Н.Шархүү, Ш.Анармаа (2008б) Л.Идэртүвшин. Хустайн цогцолбор газрын цасны дулаан ээвэрлэлт, халианы хөдлөл зүй. Тахь эрдэм шинжилгээний өгүүллүүд №8, хуудас 43-55