Статья: Геоэкологическое районирование северно-восточного Прикаспия

Казахстанский филиал Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, кафедра экологии и природопользования

Республиканское общественное объединение «QazaqGeography»

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ПРИКАСПИЯ

А.С. Табелинова

В статье проведен анализ роли ландшафтной структуры северо -восточного Прикаспия в развитии геоэкологических процессов. Целью исследования было проведение геоэкологического районирования северо-восточного Прикаспия на основе изучения основных факторов, определивших характер и интенсивность развития современных ландшафтов и основных геоэкологических процессов: высотной и геоморфологической дифференциации территории, сложившейся в процессе длительной истории развития региона, значительных периодических колебаний уровня Каспийского моря и развития в регионе хозяйственной деятельности, включая нефтедобывающую промышленность.

Составлена карта пространственной дифференциации геоэкологических процессов в ландшафтах северо-восточного Прикаспия на основе их изучения в пределах различных антропогенных модификаций на шести ключевых участках. Определение пространственного распространения геоэкологических процессов в ландшафтах исследуемого региона проводилось по прямым и косвенным дешифровочным признакам с применением синтезированных многозональных космических снимков Landsat 5, 7. На основе этой карты c помощью геоинформационного картографирования в программе ArcGis 10.3 составлена карта геоэкологического районирования северо -восточного Прикаспия с выделением 25 геоэкологических районов и 127 подрайонов -- территориальных подразделений (подвидов современных ландшафтов), отличающихся однотипными природными (ландшафтными) и антропогенно-обусловленными факторами их формирования, определяющимих географическое распространение и преобладание определенных геоэкологических процессов. Ключевые слова: геоэкологические районы, геоэкологические процессы, современные ландшафты северо-восточного Прикаспия, ландшафтные ярусы.

Современные ландшафты северо-восточного Прикаспия сформировались в процессе длительной истории естественной эволюции природной среды (неотектонических движений и трансгрессивно - регрессивных фаз колебания уровня Каспийского моря) и воздействия антропогенных факторов (экстенсивного сельского хозяйства и нефтедобычи). геоэкологический прикаспий ландшафт восточный

Под геоэкологическими процессами понимаются изменения, происходящие в современных ландшафтах под влиянием антропогенных воздействий на фоне естественной эволюции природной среды (неотектонических движений, трансгрессий и регрессий Каспийского моря) и оказывающие влияние на жизнедеятельность населения (расселение, продуктивность сельскохозяйственных угодий и др.).

Основными природными (физико-географическими) и геоэкологическими процессами в современных ландшафтах исследуемого региона являются засоление, деградация и динамика проективного покрытия растительности, дефляция и эоловая аккумуляция, линейная эрозия и плоскостной смыв, карст, подтопление и затопление, техногенные загрязнения.

Цель исследования - геоэкологическое районирование и картографирование северо-восточного Прикаспия по природным и антропогенным факторам, определяющим особенности и пространственную дифференциацию природных (физико-географических) и геоэкологических процессов.

Анализ роли природных свойств ландшафтной структуры северо -восточного Прикаспия в развитии природных (физико-географических) и геоэкологических процессов основывается на изучении роли современной вертикальной дифференциации территории региона, сложившейся в ходе формирования основных геоморфологических уровней под влиянием значительной неотектонической деформации региона, а также на исследовании влияния колебаний уровня Каспийского моря в периоды исторических трансгрессий (позднехвалынской, ранне- и поздненовокаспийской) и регрессий (Рычагов, 2011). Отправной точкой в теории вертикальной дифференциации стало выделение ландшафтных ярусов и подъярусов (Николаев, 1979; Мильков, 1947), отличающихся по возрасту, особенностям становления их современной структуры, условиям проявления зональных и азональных факторов.

Материалы и методы

На основе геоинформационного картографирования в программе ArcGis 10.1 в результате анализа высотной дифференциации ландшафтов территории и распространения геоэкологических процессов было проведено геоэкологическое районирование северо -восточного Прикаспия. Основными территориальными единицами районирования являются ландшафтные ярусы и подъярусы, подразделяющиеся на геоэкологические районы с учетом пространственного распространения и преобладания определенных геоэкологических процессов. Дифференциация ландшафтов на основании их абсолютных высотных отметок и выделение геоэкологических процессов на этой территории были проведены с помощью типологического районирования.

Согласно мнению Д.Л. Арманда, «Районирование - это классификация территории, положенная на карту» (Арманд, 1975, с. 161), т.е. районирование заключается в объединении территориальных выделов, обладающих относительным сходством по некотор ому, признанному для данной ступени классификационному признаку (объединенных однородных участков). По данному принципу было геоэкологические районы, выделенные на основе индивидуального районирования. Например, в условиях близкого залегания высокоминерализованных грунтовых вод выделяется такой геоэкологический район, как Северо-восточная ранненовокаспийская морская аккумулятивная равнина, осложненная соровыми и солончаковыми понижениями, подвергающаяся сильному засолению и деградации растительного покрова в условиях периодического колебания уровня моря. Вследствие расположенных крупных нефтяных месторождений, сосредоточенных на определенной территории с ареалами исторического нефтяного загрязнения, данный геоэкологический район делится на два подрайона: западный и восточный; в первом северном подрайоне преобладают процессы деградации растительного покрова и дефляции, во втором - сильная степень загрязнения техногенными нефтеуглеводородами и засоление.

проведено многоуровенное геоэкологическое районирование территории северо -восточного Прикаспия, где на каждом уровне районирования использовался определенный классификационный признак (схема выделяемых единиц геоэкологического районирования; рис. 1).

Рис. 1 Схема геоэкологического районирования.

Геоэкологические районы по степени проявления доминирующих геоэкологических процессов в антропогенных типах подвидов ландшафта дифференцируются на геоэкологические подрайоны.

Исследуемые геоэкологические процессы изучались на ключевых участках в пределах ландшафтов северо-восточного Прикаспия (в масштабе до 1:500000) и на всей исследуемой территории (в масштабе 1:2500000) с применением полевых и дистанционных методов исследования, сравнительного системного анализа и полимасштабного картографирования, что позволило выявить их генезис (природную и антропогенную причины возникновения), пространственное распространение и интенсивность их проявления. Ключевые участки выбирались в зависимости от наибольшей подверженности ландшафтов развитию основных геоэкологических процессов (рис. 2).

Выявление интенсивности природных (физико -географических) и геоэкологических процессов проводилось в соответствии с разработанным комплексом факторов и критериев исследования процессов на шести ключевых (рис. 2, врезки 1) участках (в масштабе до 1:500 000) в зависимости от наибольшей подверженности ландшафтов развитию определенного процесса (табл.).

При исследовании процессов засоления по данным дистанционного зондирования на ключевом участке в пределах залива Кайдак и Комсомолец (рис. 3, график 3) были выявлены участки, вышедшие из-под воды, занятые рапой и представляющие собой обширную сорово -солончаковую равнину, которая расширяется во время регрессий моря. С помощью построения графиков кривых спектральной яркости (Кравцова, 2005) на комбинированном изображении космического снимка Landsat 5 по каналам 4, 3, 2 в программе MultiSpec были определены типы засоленных почв в пределах выделенного ключевого участка (рис. 3). Кривые спектральной яркости маршевых солончаков имеют высокое значение отражательной способности в синем и зеленом спектральных зонах (1 и 2 каналы снимка Landsat 5), а также в инфракрасной зоне (рис. 3, график 2) и формируются на морской слабонаклонной равнине с редкими озерными понижениями под однолетнесолянковой - сарсазановой (Halocnemum strobilaceum, Climacoptera crassa, Suaeda acuminata, Petrosimonia triandra) растительностью. На снимке хорошо читается повышенная влажность почвы (рис. 3, график 1).

Также интенсивность засоления почв в прибрежных ландшафтах северо -восточного Прикаспия определялась по растительному покрову, так как солонцы обычно формируются в микропонижениях равнин на засоленных породах под многолетне -солянково-полынной растительностью (биюргун, черная полынь и др.), а солончаки (приморские, соровые и луговые) занимают пониженные части мезорельефа и формируются под солянками или не имеют растительного покрова. Солончаки приморские прослеживаются полосой по современной береговой зоне моря и образуются под редким покровом различных галофитов (солянково -полынными комплексами), на сильно минерализованных грунтовых водах близкого залегания (1-2 м). Отражательная способность данных почв имеет высокие значения в синем, зеленом и инфракрасных спектральных зонах, но значительно ниже по отражательной способности солончаков маршевых (рис. 3, график 2).

Прямые и косвенные дешифровочные признаки пространственного распространения и интенсивности проявления геоэкологических процессов позволили перейти от исследования ключевых участков к картированию процессов на всей изучаемой территории (рис. 4, 5). Например, для процесса засоления почв прямыми дешифровочными признаками являются морфологическая выраженность процесса (светлый тон и четкие контуры рисунка, солевая корка на поверхности), глубина и минерализация грунтовых вод, косвенными признаками - видовой состав растительности (однолетне- и многолетнесолянковая растительность) и появление галофитной растительности на месте тростниково-камышовых зарослей в ландшафтах первичной морской равнины. Прямыми дешифровочными признаками водной эрозии (линейной и плоскостного смыва) являются крутизна и экспозиция склонов, косвенными - образование конусов выноса и направление потока выносимого материала.

Таблица

Комплекс факторов, методов и критериев оценки степени развития геоэкологических процессов