Индикаторы степени минерализации грунтовых вод

Подземные воды различаются по степени минерализации. Пресными считаются воды, содержащие до 1 г солей в литре. В том случае, когда концентрация солей находится в пределах 1-3 г/л, воды относятся к слабосолоноватым. При концентрации 3-5 г/л воды будут солоноватыми. И наконец, если содержание солей превышает 5 г/л - солеными.

Линзы инфильтрационного или конденсационного происхождения с постоянно пополняемыми запасами влаги имеют весьма малую минерализацию. Если линза смещается в область, где ее водные запасы интенсивно расходуются, минерализация воды сильно возрастает, в результате линза может стать непригодной для водоснабжения. Поэтому в пустыне важно не только обнаружить подземные источники, но и определить степень их минерализации. И здесь на помощь человеку снова приходят растения.

Растение-индикатор достаточно пресных грунтовых вод: лох

О химическом составе грунтовых вод прежде всего свидетельствует видовой состав растительности. Лох, ива и тополь встречаются обычно там, где воды достаточно пресные, а тростник - при разной их минерализации: от 100 до 18 тыс. мг/л, поэтому он не может служить индикатором степени солености воды. Если тростниковые заросли встречаются в комплексе с растениями засоленных местообитаний (галофитами), то грунтовые воды совершенно не пригодны для питья. Когда тростник произрастает вместе с различными злаковыми и бобовыми, а также с рогозом, то воды должны быть достаточно пресными.

Растение-индикатор достаточно пресных грунтовых вод: тополь

Крупнодерновинный злак чий блестящий (Achnatherum splendens), образующий в аридных областях Азии чиевники, также обитает как на пресных, так и на засоленных грунтовых водах. При наличии пресных вод ему сопутствуют такие злаки, как тростник, вейник, вострец, элимус гигантский, а соленых - растения, которые успешно противостоят засолению: кермек, верблюжья колючка, пырей солончаковый, различные солянки. Чий достигает двухметровой высоты и поэтому хорошо заметен издали.

Чистые заросли верблюжьей колючки, а также сообщества ее с солодкой, тростником или черным саксаулом указывают на присутствие вод, пригодных для питья. При возрастании минерализации до 6-10 г/л в сообществах верблюжьей колючки можно встретить акбаш (Kerelinia caspica) - растение из семейства сложноцветных, хорошо отличимое по многочисленным фиолетовым и розовым соцветиям, а также тамарикс опушенный (Tamarix hispida) с характерной серо-сизой окраской.

Разные виды тамариксов приурочены к водам различной степени минерализации. Обилие видов, внешне мало отличающихся друг от друга, затрудняет использование их для индикации степени минерализации грунтовых вод. Отметим лишь, что при повышении степени минерализации воды до сильносолоноватой и соленой тамарикс многоветвистый сменяется щетинистоволосистым, а в травостое появляются галофиты.

Зарослям тамариксов нередко сопутствует чингиль (Halimodendron halodendron) - растение из семейства бобовых. Присутствие этого вида по соседству с тамариксами служит указателем близкого залегания преимущественно пресных грунтовых вод. Об этой особенности чингиля хорошо были осведомлены казахи. П. С. Массагетов в книге "Заветные травы" описывает встречу с казахом Агамбетом, который, прощаясь, предупредил его:

Чингиль произрастает вместе с тамариксом там, где грунтовые воды пресные

"- Из ручья воду не пей! У чингиля с белыми цветами есть родник, там вода хорошая...

...Примета действительно примечательная: вдоль дороги высоким бордюром рос обычный чингиль - кустарник галимодендрон с розовыми цветами, а вот здесь - всего несколько кустов с цветами совершенно белыми. Родника с дороги не видно: не зная приметы, проехал бы мимо. Вода холодная, прозрачная. Напился, напоил коня".

Под черным саксаулом воды могут быть как пресные или слабосолоноватые, так и соленые. Присутствие соленых вод проявляется в том, что вместе с саксаулом произрастают различные галофиты.

Под зарослями гармалы обыкновенной обычно находятся пресные или слабосолоноватые воды и лишь изредка соленые. Для уточнения качества воды следует обратить внимание на два обстоятельства: на видовой состав сопутствующих растений и на механический состав почв. Если заросли могильника приурочены к супесям, то это обычно означает, что грунтовые воды пригодны для питья, если к глинистым или суглинистым почвам, то вода бывает, как правило, высокоминерализованной.

Приведенные выше примеры показывают, что фитоценоз является более точным индикатором засоленности грунтовых вод, чем отдельно взятый вид.

Однако среди фреатофитов есть такие виды, которые указывают исключительно на соленые воды. К их числу принадлежит сарсазан шишковидный (Наlocnemum strobilaceum), который представляет собой сочный полукустарник высотой до 50 см, а иногда и более, с членистыми стеблями, лишенными листьев. Он хорошо развивается на сильнозасоленных почвах, на пухлых и мокрых солончаках, но ему нужны неглубоко (0,5-3 м) залегающие грунтовые воды, чтобы его не столь уж длинная корневая система могла достичь их уровня или зоны капиллярного поднятия. Грунтовая вода под этим растением всегда соленая и даже горько-соленая, непригодная для питья. Характерная особенность сарсазана - это пурпурная или желто-пурпурная окраска стеблей осенью.

Любопытно отметить, что мука из семян сарсазана шишковидного, или, по-казахски, сорана, издавна используется казахами для приготовления различных блюд. Не так давно ученые заинтересовались химическим составом этой муки и пришли в изумление. Оказалось, что по пищевым достоинствам она не имеет себе равных среди других мучных продуктов, а по калорийности превосходит даже пшеничную муку. В муке из сарсазана содержится 25% белков, 5% жиров и 61% углеводов, тогда как в пшеничной - соответственно 11; 0,9-1,5; 70%. Как видим, при почти одинаковом содержании углеводов количество белков в сарсазановой муке в 2 с лишним раза, а жиров в 4 раза больше, чем в пшеничной. А ведь сарсазан произрастает в таких условиях, при которых выжить могут лишь очень и очень немногие виды дикорастущих растений. Почвы, на которых он встречается, совершенно не пригодны для возделывания культурных растений.

О степени минерализации грунтовых вод можно судить и по внешнему виду растений. Чистые пышные заросли упоминавшейся выше солодки голой возникают там, где минерализация воды не более 3 г/л. При этом растение интенсивно цветет и плодоносит. Если же грунтовые воды засоляются, солодка имеет угнетенный вид, ее листья приобретают буроватый оттенок, на них появляется белесоватый налет.

Верблюжья колючка в случае возрастания минерализации до 6-10 г/л также имеет угнетенный вид, рост ее затормаживается, она плохо цветет и плодоносит.

Степень минерализации грунтовых вод можно определить и по химическому составу растений, потому что содержание солей в них прямо пропорционально величине этого показателя. Так, например, у того же сарсазана количество солей в тканях возрастает с увеличением степени минерализации подземных вод.