Українські реферати:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Геоекологія гідроморфних грунтів та ландшафтів лісостепу Російської рівнини, їх моніторинг та оптимізація
     

 

Екологія

Геоекологія гідроморфних грунтів та ландшафтів лісостепу Руської рівнини, їх моніторинг та оптимізація

А.Б. Ахтирцев

В останні роки Ф.Н. Мілько приділяв велику увагу розвитку геоекології, яку він розглядав як міждисциплінарну науку, що синтезує закони екології з закономірностями всіх наук про Землю. На його думку предметом цієї науки є комфортність географічного середовища, що визначається рівнем оптимізації ландшафту (Міль-ков Ф.Н., 1996, а, б), а найважливіший принцип геоекології - хорологіческій, що здійснюється за допомогою екографіі (Мілько Ф.Н., 1993). Цей принцип за порадою Ф.Н. Милькова використовувався нами при виявленні просторових закономірностей екологічної обстановки в ході вивчення і моніторингу гід-роморфних ландшафтів і грунтів междуречного недренірованного типу місцевості на низинних рівнинах Середньоросійської лісостепу. У результаті досліджень дана еколого-географічес-кая характеристика та складено еколого-гео-графічні карти локального (М 1:10000) та регіонального (М 1:50000, 1:100000 і 1:200000) рівнів Оксько-Донський лісостепової провінції. На них відображені ареали екологічної обстановки одиниць фізико-географічного районування з їх типологічним заповненням (тип урочища, місцевості, ландшафту).

Гідроморфние ландшафти та грунту широко поширені на Оксько-Донський, Бу-зулукской, Придніпровської низовинах і відрізняються великою своєрідністю, пов'язаних з плямистим і коливальним в часі перезволоженням земель.

Основними ознаками гідроморфних ландшафтів і земель лісостепу є:

1. Плоский або плосковогнутий недренірованний рельєф, ускладнений западинами, лиманами та іншими зниженнями.

2. Відсутність поверхневого стоку води та періодичне або постійне насичення нею верхніх шарів до рівня перевищує гранично польову вологоємність.

3. Наявність на невеликій глибині шару погано проникною глинистої морени, службовця водоупором, що сприяє накопиченню вологи над ним.

4. Тривалий застій (зазвичай навесні і на початку літа, а також пізньої осені) поверхневих вод у пониженнях і підтоплення внаслідок цього частини межзападінних просторів.

5. Розвиток поверхневого або внутрішньо-грунтового оглеєні в грунтах.

6. Строкатість і контрастність грунтового покриву, головними компонентами якого на перезволожених землях ЦЧО є грунти гідроморфного грунтоутворення від чер-ноземно-лутових і влажнолутових різного ступеня оглеєні до заболочених.

7. Виростання вологолюбна трав'янистої і своєрідною деревно-чагарникової рослинності (верболози, осикові кущі) в западинах, а також вологих лук по периферії.

8. Наявність (не завжди) боліт і невеликих мілководних озер в глибоких западинах, у Протягом усього літа зберігають воду.

Сприятливі умови для формування гідроморфних грунтів і земель складаються в гумідних ландшафтах Оксько-Донський-го плоскоместья. На недренірованних межиріччях широке розвиток отримали перезволожені землі, що оточують скупчення страв-цеобразних западин. Площі окремих масивів (з включеними западинами) досягають 250-300 га і більше. Ця територія надзвичайно слабо дренується лише верхів'ями річок Донського басейну. Врез долин тут ледве досягає 15-20 м.

рівнинність, слабка розчленованість рельєфу території обумовлюють часткову або повну безстічне, сприяють високому рівню грунтово-грунтових вод. Переклади поверхневого стоку в грунтовий та підтриманню високого рівня вод сприяє також велика кількість неглибоких западин. Завдяки цьому грунтово-грунтова товща Плос-коместій більш зволожена в порівнянні з тією ж товщею розчленованих, опуклих вододілів.

Верхній водоносний горизонт приурочений до лесовидні суглинки, підстилаються щільними, глинистими моренними відкладеннями на глибині 3-10 м. Потужність водосодер-жащей зони в лесовидних суглинках коливається від 1 до 3-4 м. У сухі роки влітку запас води в цій зоні може висихати. Дзеркало грунтово-грунтових вод на більшій частини Окс-ко-Донський низовини лежить в межах 3-6 м і вище. Саме ці води, а не води горизонтів корінних порід безпосередньо впливають на процес грунтоутворення і властивості грунтів. Поверхневий перезволоження земель обумовлено також сильною трещінова-тости приповерхневих і слабкою - більш глибоких горизонтів важких суглинків. Це призводить до швидкого насичення вологою верхній частини профілю грунтів. У депресіях рельєфу формується застійна верховодка головним чином за рахунок сніготанення, а іноді також після інтенсивних дощів. У них складається промивної тип водного режиму з періодичним тимчасовим надлишковим зволоженням і слабким внутріпочвенним випотом, а рівень грунтових вод коливається в межах 1-3 м. Поверхневе перезволоження на плоскоместьях, засіяних западинами, поширюється на межзападінние простору, що веде до погіршення водних властивостей земель на великих площах.

Перезволоження земель носить циклічний характер, що обумовлене коливаннями кліматичних умов, що виражаються, перш за все, в зміні кількості опадів, що випадають по роках і динаміки рівня грунтових вод, найбільш чітко проявляється в Оксько-Донському плоскоместье.

Клімат районів широкого розповсюдження перезволожених земель помірно континентальний. Річний коефіцієнт зволоження більше 0,75. Завдяки високій величиною коефіцієнта зволоження і поєднанню його з сприятливими для влагонакопленія літолого-го-геоморфологічними умовами на окремих територіях створюються можливості формування близьких до поверхні грунтово-грунтових вод і короткочасного або тривалого перезволоження земель.

Таблиця

Середньорічні суми опадів, мм (метеостанція р. Грязі)        

Рік         

1946         

1947         

1948         

1949         

1950         

1951         

1952         

1953         

1954         

1955             

Опади         

325         

496         

361         

346         

409         

404         

478         

448         

520         

501             

Рік         

1956         

1957         

1958         

1959         

1960         

1961         

1962         

1963         

1964         

1965             

Опади         

463         

451         

580         

385         

484         

567         

623         

476         

517         

663             

Рік         

1966         

1967         

1968         

1969         

1970         

1971         

1972         

1973         

1974         

1975             

Опади         

596         

527         

674         

550         

741         

469         

362         

627         

522         

510             

Рік         

1976         

1977         

1978         

1979         

1980         

1981         

1982         

1983         

1984         

1985             

Опади         

538         

528         

562         

637         

683         

669         

596         

459         

525         

501             

Рік         

1986         

1987         

1988         

1989         

1990         

1991         

1992         

1993         

1994         

1995             

Опади         

396         

479         

573         

508         

701         

394         

634         

425         

485         

677     

Коливання кількості опадів, що випадають яскраво ілюструють дані про середньорічних сумах опадів за спостереженнями метеостанції р. Грязі за період 1946-1995 рр..

За період 1946-1995 рр.. середньорічні суми опадів коливалися від 325 до 741 мм. У середньому за десятиліття кількість їх послідовно зростала: з 429 мм за 1946-1955 рр.. до 521 мм за 1956-1965 рр.., 558 мм за 1966-1975 рр.., 570 мм за 1976-1985 рр.. і трохи знизилося до 527 мм за 1986-1996 рр.. Підвищення стосується як мінімальних, так і максимальних сум опадів. Мінімальні величини їх зросли з 325 до 459 мм, а максимальні з 520 до 741 мм.

Така ж закономірність виявляється і за даними систематичних спостережень у Кам'яної Степу, де починаючи з 1966 року їх випадає більше Середньобагаторічний норми. Ця закономірність підтверджується і даними динаміки вологості в Центрально-Чорноземному заповіднику ім. В.В. Альохіна в Курській області, де виявлено стійке збільшення кількості опадів у холодний період. Початок періоду підвищеного (понад норми) випадання опадів за період листопад-березень датується тут 1960 роком (Соловйов І.М., 1989).

Коливання кількості опадів, що випадають знаходяться в певному зв'язку з коливаннями рівня грунтових вод, який також підвищується в останні десятиліття. За

систематичним спостереженнями в Кам'яної Степу встановлені цикли спаду і підйому рівня грунтових вод за останні 100 років, пов'язані з циклічними змінами кліматичних умов. Останній цикл підйому грунтових вод почався в 1956 році. Аналіз кривої багаторічного коливання УГВ в шурф № 1, закладений у 1892 р., показує, що починаючи з 1956 р. УГВ має загальну тенденцію до безперервного підйому з невеликими спади, і жодного разу не опускався нижче рівня 1956 Намітився в посушливому 1984 і 1985 рр.. спад до 4,92 і 5,17 знову змінився підйомом доз, 35мв! 989 році.

Аналіз картосхем залягання грунтових вод за роками території південної частини Кам'яної Степу, складених за даними спостережень Каменностепного гідрогеологічного загону з 1979 по 1989 рр., показав, що грунтові води піднялися на цій території в порівнянні з 1956 роком на 3-4 м і мають глибину залягання в межах 1-4 м.

Хід рівнів грунтових вод має циклічний характер. Так, з 1892 по 1956 рік циклів було 5, тривалістю в межах 11-17 років. Останній шостий цикл носить аномальний характер і триває з 1956 року до теперішнього часу на протягом 40 років. Підвищення рівня стояння грунтових вод на вододілах має загальний характер. Ритм коливань УГВ в Кам'яної Степу співпадає з ритмом рівнів грунтових вод на інших територіях ЦЧО, України та з коливаннями рівня Каспійського моря. Зіставлення ходу УГВ в шурф № 1 Кам'яної Степу і рівня Каспійського моря у м. Баку показало, що вони майже паралельні. Добре збігаються мінімуми 1890, 1911, 1931, 1939 рр.. і максимуми 1896, 1916, 1929, 1942 рр.. (Басів Г.Ф., 1961). Сучасний підйом УГВ в Кам'яної Степу, як і на всій території півдня Руської рівнини, також збігається з підвищенням рівня Каспійського моря. Це свідчить про те, що підйом УГВ має не локальний (тільки для Кам'яної Степу), а загальний характер.

Повторне великомасштабне картування грунтів на Оксько-Донський низовини виявляє значні масштаби цього процесу в останні 15-20 років. Збільшення площі гідроморфних грунтів за цей період склало 12,5%.

Розвиток перезволожених земель в останні десятиліття обумовлено не тільки природними причинами (підвищення кількості опадів, підйом рівня грунтових вод), але й інтенсивним впливом антропогенних факторів (зрошення, будівництво водосховищ, ущільнення грунтів і утворення щільних прошарків у них під впливом ходових систем сільськогосподарської техніки і машин, руйнування грунтової структури і т.п.).

Період перезволоження земель в залежності від конкретних умов може мати різну тривалість і виявляється як фаза (короткочасна, тривала або постійна) сучасного гідрологічного режиму місцевості і поширених на ній грунтів. В умовах періодичного або постійного підвищеного зволоження формується велика група гідроморфних і полугідроморф-них грунтів, які утворюють складні по структурі грунтового покриву і різні за розмірами масиви перезволожених земель. Всі компоненти цієї структури можна об'єднати в дві групи: 1. Група гідроморфних текстурної-диференційованих грунтів (сірі поверхнево-глейовими-елювіальний грунту, солод, сірі остаточно осолоділі грунту, чер-ноземно-лугові солонці) і 2. Група гідроморфних і полутідроморфних грунтів з недиференційованим профілем (чорноземно-влажнолуговие, чорноземно-лугові і лучно-во-чорноземні грунти). Поряд з ними місцями поширені лучно-болотні і болотні грунти, які формуються в умовах надлишкового зволоження і поверхневого застою вологи переважно в негативних формах рельєфу. Всі перераховані грунту утворюють складні сполучення, мікросочетанія і комплекси на не дренованих і слабодреновані межиріччях рівнин.

Від інтенсивності і тривалості перезволоження земель залежить ефективність використання їх у сільському господарстві. Головним негативним процесом в цьому випадку є розвиток глееобразованія, яке відбувається при перезволоженні грунтів, багатих органічною речовиною, здатною до зброджування.

Однак перезволоження земель не завжди супроводжується глееобразованіем. Зокрема воно може не проявлятися при перезволоженні атмосферними волами, насиченими киснем, а також на породах не містять органічної речовини. У таких умовах грунту можуть довго перебуває в стані перезволоження, не приводить до розвитку анаеробіозіса і глееобразованія. Такий варіант перезволоження нерідко зустрічається в лісостепових землях ЦЧО. Однак і в цьому випадку перезволоження негативно впливає на ріст і розвиток рослин, заважає своєчасної обробки грунтів, призводить до порушення строків сільськогосподарських робіт, вимокання посівів, засмічення полів і т.д.

Тому організація моніторингу, оперативне виявлення, картографування і облік гідроморфних ландшафтів і грунтів за допомогою наземних і дистанційних методів є гостро необхідним. Багаторічні дослідження в цьому напрямку на полігоні "Усмань" Липецької області дозволили розробити принципи підходу до картографічної оцінки перезволоження земель. Найбільш об'єктивним видом представлення інформації про характер і ступеня зволоженості земель є картографічні матеріали. Основним принципом картографування цієї категорії земель є ландшафтний підхід, заснований на виділенні ділянок перезволожених земель з урахуванням їх ланд-шафтно-генетичної приналежності й геоморфологічної приуроченості до відповідних природним комплексам.

Діагностика перезволожених земель може здійснюватися не тільки наземним способом, а й дистанційними методами. Використання аеро та космічних фотознімків показує об'єктивність та ефективність виділення з них ділянок перезволожених земель, особливо при необхідності вивчення великих регіонів. Основним методичним підходом при виявленні перезволожених земель за аерокосмічним Фотозображень є ландшафтно-индикационного-ний метод, що базується на тісних взаємозв'язках компонентів ландшафту. Характер використовуваних матеріалів, їх масштаб і терміни дистанційної зйомки визначаються цілями та завданнями дослідження.

Для вирішення локальних завдань доцільно використовувати аерознімків, виконані в масштабі 1:10000, при регіональних - застосовні космічні фотознімки, приведені до масштабу 1:100000, 1:50000.

Тісний взаємозв'язок розповсюдження перезволожених земель з ландшафтними особливостями території дозволяє широко використовувати для їх виявлення комплексні ознаки, обумовлені, з одного боку, приуроченість даного стану земель до відповідних типів ландшафту, місцевості, урочища, з іншого, їх прояв індикується через фізіономіческое стан природних комплексів, на які вони безпосередньо впливають. Визначальними дешіфровочнимі ознаками, що підтверджують наявність гідроморфізма є: зображення на знімках депресій рельєфу, приурочених до междуречним просторів, і частота їх зустрічальності; наявність озер, боліт, мочажін, вологолюбна рослинності; відсутність дренажу (ярів). Інтерпретація матеріалів дешифрування аерокосмічних зйомок поєднане з аналізом ландшафтно-екологічних умов дозволяє не тільки виявити, закартировано ареали гідроморфних земель, але й розробити перспективні заходи оптимізації ландшафтів і грунтів.

Список літератури

Басов Г.Ф. Підсумки 60-річного вивчення гідрологічної ролі захисних смуг і режиму грунтових вод Кам'яної Степу// Праці 3 Всесоюзного гідрологічного з'їзду. -- Л., 1961. - Т.2. -С. 105-112.

Мілько Ф.Н. Екографія як новий розділ сучасного ландшафтознавства// Теоретичні та практичні питання ландшафтної екології та заповідної справи. - Єкатеринбург, 1993. - С. 3-7.

Мілько Ф.Н. ?? ізіко-географічне і еко-лого-гоографіческое районування. Їх співвідношення// Еколого-географічні райони Воронезької області. - Воронеж, 1996. - С. 47-48.

Мілько Ф.Н. Геоекологія і екографія: їх зміст і перспективи розвитку. - Воронеж: Б.и., 1966.-16с.

Соловйов І.М. Динаміка режиму вологості цілинного чорнозему в період 1946-1984 рр..// Грунтознавство. - 1989. - № 1. - С. 134-139.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.vestnik.vsu.ru

     
 
     
Реферат Банк
 
Рефераты
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Все права защищены. Українські реферати для кожного учня !