авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 15 |

«ЭКОЛОГИЯ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ ЭРБ – 2007 IV МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 28-30 сентября 2007 года ...»

-- [ Страница 2 ] --

Выполнен анализ основных закономерностей территориальной геохимической дифференциации руслового аллювия в гетеролитной каскадной системе бассейна реки Гвадалорс (S=3158 км2). Он расположен в западной части Кордильеры Бетика на юге Пиренейского полуострова.

Протяженность главной реки от истоков до устья составляет 140 км, средний уклон ее продольного профиля – 7,2‰, В каскадной системе, для которой конечным водоемом аккумуляции является Средиземное море, выделяются Верхний и Нижний бассейны, разделенные системой водохранилищ.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Верхний бассейн (северная часть каскадной системы) входит во Внешнюю зону Кордильеры Бетика. Рельеф бассейна относительно спокойный, с преобладающими отметками 400-600 м. Его литогенная основа представлена осадочными гипсоносными породами триаса, мергелями и глинистыми известняки юры и мела. Нижний бассейн расположен южнее в Бетике Малаги низкогорно-среднегорной зоне Внутренней области, имеющей покровное строение. От Верхнего бассейна он отделен цепью известковых гор с абсолютными высотами 1000-1500 м.

Горные массивы восточного сектора Нижнего бассейна представлены слабометаморфизованными породами верхнего тектонического покрова – малагидами. В горных системах западного сектора на дневную поверхность наряду с малагидами выходят альпухарриды – метаморфические алюмо силикатные и карбонатные породы, а также ультрабазиты. Большие площади в Нижнем бассейне, особенно в его северной части, заняты флишем, в нижнем течении реки в сложении речной долины участвуют морские и древнеаллювиальные осадки четвертичного возраста.

Русловая сеть каскадной системы имеет разветвленную структуру.

Русловой аллювий в бассейне р. Гвадалорс по гранулометрическому сос таву соответствует типу горного аллювия, сформировавшегося в тектони чески активном регионе. Среди относительно мелкого материала, отложив шегося в активном слое русловых наносов, преобладают плохо сортирован ные грубо – и крупнозернистые пески. Накоплению более тонкого материала способствуют сезонные механизмы аккумуляции, связанные с резким колебанием водности рек в сухие и влажные сезоны. В тонкофрак ционном материале с преобладающей размерностью частиц менее 0,05 мм алевритовые фракции, главным образом крупнозернистые, преобладают над пелитовыми, что свидетельствует о небольшой роли глинистых мине ралов в формировании химического состава тонко фракционных осадков.

Русловые осадки отобраны в 159 точках наблюдения:192 пробы песков, 112 проб алевритов и пелитов, 34 пробы смешанного алевритово песчаного состава. Гранулометрический анализ осадков выполнен ситовым методом и методом лазерной гранулометрии. Валовое содержание SiO2, TiO2, Fe2O3, Al2O3, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, P2O5, а также Ba, Cr, Cu, Ga, La, Nb, Ni, Pb, Rb, Sr, V, Zn, Zr определено рентгенфлюоресцентным методом, проанализированы содержания СO2 карбонатов.

При общей геохимической характеристике русловых отложений каскадной системы использованы взвешенные оценки средних содержаний химических элементов. Для вычисления этих величин в системах n порядка учитывается информация о порядках русел (i) и площади ( S i ) соответст вующих им водосборных бассейнов (вычисление средних содержаний СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА n n Ccр = (C iS i ) S i i =1 i =1, где где проводится по формуле – среднее Ci содержание элемента в руслах i порядка, S i – средняя площадь соответст вующих им водосборов).

Для оценки пространственных различий химического состава русловых отложений Е.Н. Асеевой предложено использовать коэффициент бассейновой дифференциации, рассчитываемый по формуле Sd = C Сср, где Сср – среднее содержание элемента в русловых отложениях бассейна р.

Гвадалорс, C – его среднее содержание в русловом аллювии рассматри ваемой подсистемы.

В табл. 1 приведены средние содержания элементов в русловом аллювии бассейна р. Гвадалорс. Их сравнение с кларками близких типов отложений [2, 3, 4] показало, что основными профилирующими компонен тами являются СаO и СО2 карбонатов. В осадках песчаной размерности накапливаются элементы ультраосновного комплекса – Mg, Сr, Ni, а также Pb. В тонкофракционных осадках повышено содержание Р. Геохимическая специализация руслового аллювия бассейна р. Гвадалорс обусловлена влиянием литологического фактора (широким распространением известко вых пород, в том числе, обогащенных фосфатным веществом, присутст вием магнезиальных карбонатных и ультраосновных источников сноса), свинцовой минерализацией региона, и высокой карбонатностью почв.

Таблица Средний химический состав* русловых отложений бассейна р. Гвадалорс Пелиты и Микро- Пелиты и Компоненты Пески Пески алевриты элементы алевриты SiO2 58,08 44,44 Ba 355 TiO2 0,44 0,65 Cr 142 Al2O3 7,70 11,22 Cu 15 Fe2O3 3,68 4,66 Ga 11 MnO 0,08 0,09 La 19 MgO 3,06 2,80 Nb 12 мг/кг CaO 10,51 13,08 Ni 83 % Na2O 0,39 0,34 Pb 28 K2O 1,28 1,76 Rb 55 P2O5 0,09 0,20 Sr 181 п.п.п.** 11,17 17,51 V 77 Zn 31 CO2 карб. 5,57 8, Zr 144 * - для характеристики использованы взвешенные оценки средних ** - потери при прокаливании IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Максимальная контрастность в концентрации и рассеянии элементов установлена для потоков верхних звеньев русловой сети, формирование которых тесно связано с поступлением склонового материала. В небольших системах для Ni и Сr различия между осадками разного генезиса состав ляют несколько сотен, а для Sr, Ba, Zn, Rb, V, К, Са, СO2, Mg – десятки – сотни раз.





С увеличением площади водосборных бассейнов за счет процессов смешения и выветривания происходит усреднение химического состава потоков твердого вещества в русле реки. В бассейнах крупных притоков р.

Гвадалорс относительно высокие коэффициенты дифференциации сохра няются для Mg, Ca, Na, Cr, Ni, а также Zn и Sr. По средним содержаниям этих и некоторых других элементов выявлены значительные отличия между системами, расположенными в разных структурно-тектонических областях – Внешней и Внутренней – Кордильеры-Бетика.

Русловые отложения крупных подсистем Внешней зоны (главным образом пески) отличаются относительно контрастным накоплением Са и СO2 карбонатов (Sd = 1,3-2,6) и рассеянием Si, Fe, Al, Ti, Na (Sd = 0,9-0,3).

Накопление карбонатов кальция в песчаном аллювии Внешней зоны сопровождается увеличением содержания Мn и Sr (Sd = 1,1-1,5) – элементов способных к замещению Ca в карбонатных минералах. Ga, La, Nb, Zn, Pb характеризуются пониженным содержанием. Самые низкие значения коэффициентов бассейновой дифференциации отмечены для Cr и Ni (Sd = 0,5-0,2). Концентрации Р, К, Mg, Rb, Cu, Ва значительно различаются в отдельных подсистемах Внешней зоны, что обусловлено фациальной неоднородностью слагающих их осадочных пород. Биогенные элементы P, К, а также Mg, Rb интенсивнее концентрируются в бассейнах, сложенных мелководными фациями. При господстве глубоко водных фаций происходит накопление Сu и Sr (Sd = 1,2-2,0).

В русловых отложениях бассейнов Внутренней зоны отмечается резкое снижение содержания карбонатного материала, особенно в аллювии песчаной размерности (Sd = 0,6-0,3). Снижение карбонатности осадочного материала сопровождается уменьшением концентраций Р и Sr (Sd = 0,9 0,6). Одновременно в осадках русловой сети отмечается рост содержаний оксидов, составляющих каркас алюмосиликатных и силикатных минералов, в том числе элементов мафической группы (Mg+Fe+Тi), а также оксидов щелочных металлов (Na и К) в песках. Показатель осадочных пород – отношение К/Na – в этой части бассейна р. Гвадалорс имеет низкие значе ния по сравнению с системами Внешней зоны, а показатель микроэлемент ной составляющей химического состава, вычисляемый по сумме коэффи циентов концентрации изученных микроэлементов, наоборот, высок.

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА Хорошо выражена дифференциация элементов по потокам разного гранулометрического состава: во всех бассейнах этой зоны в осадках песчаной размерности концентрируются Nа и Ni, в тонкофракционном материале – Са и Sr. Отмечено более интенсивное накопление Si в песках, по сравнению с русловым аллювием Внешней зоны, где его содержание практически не дифференцировано между осадками разного грануло метрического состава.

Отличия химического состава русловых отложений между бассей нами крупных правосторонних притоков и бассейном левостороннего притока во Внутренней зоне обусловлены характером литогенной основы.

Русловые отложения левостороннего притока, где отсутствуют выходы ультраосновных пород, отличаются от правосторонних сильным рассеяни ем Сr и Ni (Sd = 0,5-0,3), снижением карбонатности и магнезиальности, накоплением К и Na (Sd = 1,3-1,8). Тонкофракционнные осадки в этой системе содержат максимальные среди крупных притоков р. Гвадалорс концентрации Al,Ti, Fe, Pb, Rb, Ba, La и V (Sd = 1,4-1,8).

Литература Асеева Е.Н., Касимов Н.С., Крооненберг С.Б. Бассейновая организация 1.

ландшафтно-геохимических систем//География. Общество. Окружа ющая среда. Т.2. Функционирование и современное состояние ландшаф тов – М: Издательский дом ”Городец”, 2004. – С.489-500.

Гордеев B. B. Речной сток в океан и черты его геохимии. – M.: Наука, 2.

1983. – 160 с.

Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. – М.:

3.

Недра, 1990. – 335 с.

Turekian K.K., Wedepohl K.H. Distribution of the еlements in some major 4.

units of the Earth's crust. // Geological Society of America Bulletin – 1961.N72 – Р. 175-192.

ИЗМЕНЕНИЕ СТОКА С ВОДОСБОРА ОНЕЖСКОГО ОЗЕРА ПОД ВЛИЯНИЕМ КОЛЕБАНИЙ КЛИМАТА Л.Е. Назарова Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, г. Петрозаводск As a result of the statistical analysis of the meteorological and hydrological data for Lake Onego watershed territory for the period 1951-2004 some changes were detected. The analysis of general tendencies in the long-term series shows the presence of positive linear trends for annual air temperature for different weather stations located in this region and the different linear tendency for monthly air temperature. In the annual precipitation time series also the positive tendencies were detected, about mm/50 years for the Lake Onego watershed.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Numerical experiments on the ECHAM-4 model show changes in the climate and the hydrological regime. Our estimation shows, that at new climate all water balance elements, exclude river runoff, will grow up. The climate and water regime changes will demand changes in management of basic branches of economy in the region.

Для статистического анализа климатического режима территории водосбора Онежского озера были использованы данные наблюдений на метеорологических станциях Северо-Западного территориального управле ния по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, располо женных в изучаемом районе, за период 1950-2004 гг.

Анализ основных тенденций в долгосрочных климатических и гидрологических временных рядах по территории водосбора Онежского озера выявил наличие положительных линейных трендов годовых температур воздуха, сумм атмосферных осадков, общего испарения и отсутствие линейного тренда в рядах речного стока. В указанном районе средняя годовая температура воздуха повысилась на +0.9°С за 50 лет (в среднем по территории). Анализ изменений температуры воздуха по месяцам за 1951-2000 гг. позволил сделать вывод, что значимый по критерию Стьюдента на 95%-ном уровне положительный линейный тренд средней месячной температуры выявлен только в марте и составляет на разных станциях водосбора от 3.5 до 5.1°С за 50 лет. Тенденции к потепле нию наблюдаются с января по июнь. За те же годы в летний период и значительную часть осеннего сезона изменения температуры разнонаправ ленны и малы по абсолютной величине (меньше 1.5°С/50 лет). К ноябрю они сменяются тенденцией к похолоданию на 0.6 - 1.3°С/50 лет на всей территории водосбора Онежского озера.

По данным о среднесуточной температуре воздуха за 1951-1995 г. по МС Петрозаводск (Онежское озеро) были рассчитаны даты устойчивого перехода температуры воздуха через 0, 5 и 10°С как в сторону понижения, так и в сторону повышения температуры, т.е. были получены даты наступления климатических сезонов года. В результате сделан вывод, что к середине 1990-х годов на территории водосбора Онежского озера не произошло смещение дат наступления климатических сезонов года. Только дата перехода температуры воздуха через 0оС в сторону отрицательных температур сместилась с 1 на 4 ноября. Значительное мартовское потепле ние не повлияло на смещение средней многолетней даты наступления весеннего сезона – 7 апреля, – но выразилось в изменении климатической СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА нормы среднемесячной температуры воздуха с –5,6 до –4,7. Для средних многолетних значений сумм накопленных положительных температур за теплый период года и отрицательных за холодный период, существенных различий с соответствующими данными за период 1931-1960 гг. выявлено не было.

Изменение термического режима в исследуемом районе проявляется в увеличении продолжительности безледного периода на Онежском озере.

За период с 1884 по 2002 год число дней без ледостава возросло в среднем с 217 до 225 дней. Увеличение продолжительности безледоставного периода для Петрозаводской губы Онежского озера произошло из-за весеннего смещения дат вскрытия ледового покрова на 8 дней раньше. Начальная фаза вскрытия акватории озера отмечается в первой декаде мая (в районе пгт. Вознесенье – в третьей декаде апреля), позже всего – к середине мая – начинается процесс разрушения ледяного покрова в узких заливах и шхерах. Сумма положительных температур воздуха, необходимых для начала процесса вскрытия озера составляет 50-80°С. Замерзание всей акватории озера происходит при достижении суммы отрицательных температур воздуха 280-450°С в зависимости от интенсивности процесса охлаждения воздуха и волнения.

Анализ изменений количества осадков в исследуемом районе за вторую половину ХХ века показал, что, несмотря на разнонаправленность линейных трендов месячных сумм осадков в течение года, наблюдается рост годовых сумм осадков на водосборе Онежского озера за указанный период (в среднем 45 мм/50 лет). Тенденция к увеличению количества осадков отмечается на всех станциях в период с октября по июнь. С июля по сентябрь тенденции разнонаправлены.

Увеличение количества осадков и рост годовой температуры воздуха в общем случае приводят к возрастанию суммарного испарения с территории. Следует отметить, что при значительной изменчивости указанных климатических характеристик положительные или отрицатель ные тренды в ряде измеренных значений суммарного речного притока в Онежское озеро за 50 лет (1951-2000 гг.) отсутствуют.

Как известно, в 1953 году Онежское озеро было зарегулировано и фактически является Верхне-Свирским водохранилищем. Поскольку уровень воды в водохранилищах регулируется, в качестве климато зависимого элемента был исследован приток воды в озеро. Для оценки влияния изменения климата на речной сток с водосбора была установлена связь между речным стоком и климатическими характеристиками.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Использованы формулы для расчета значений испарения и испаряемости, получена формула для расчета параметра, объединяющего аккумуляцион ные и неучтенные составляющие годового баланса, используя ряды годовой температуры воздуха и годовых сумм осадков. На основе полученных результатов возможен расчет годового суммарного притока воды в Онежское озеро.

С целью изучения влияния климатических изменений на основные элементы водного баланса водосбора Онежского озера были проведены численные эксперименты на модели ЕСНАМ-4/OPYС3 по двум сценариям.

В первом случае предполагается удвоение содержания углекислого и других парниковых газов в атмосфере Земли на период 2000-2100 гг., во втором сценарии дополнительно учитывается увеличение аэрозолей техно генного происхождения. Была выполнена оценка изменений некоторых характеристик гидрологического режима водосбора и притока в озеро в зависимости от изменений климата. На водосборе Онежского озера согласно результатам расчетов возможен к 2050 г. рост годовой температу ры воздуха на 0.5-1.7°С, изменение годовых сумм атмосферных осадков от уменьшения на 10 мм до роста на 40 мм, при этом суммарное испарение возрастет на 20-60 мм. Изменения речного стока в Онежское озеро будут незначительны.

Существенное влияние на водные объекты Карелии оказывают климатические изменения природного и антропогенного происхождения.

По рассмотренным гипотетическим сценариям изменения климата:

увеличение и уменьшение температуры воздуха на 1-2°С при увеличении и уменьшении сумм годовых осадков на 10 и 20% по сравнению с современными условиями речной приток в Онежское озеро может изменяться в соответствии с графиками, представленными на рис. 1.

Математические расчеты позволили сделать вывод о том, что при увеличении температуры воздуха на 1°С речной сток в озеро может остаться неизменным при условии увеличения годовой суммы осадков приблизительно на 3%, а в случае потепления на 2°С – при увеличении их примерно на 6 %. При уменьшении среднегодовой температуры воздуха на водосборе Онежского озера на 1°С речной сток в озеро может остаться неизменным при условии уменьшения годовой суммы осадков примерно на 3 %, а в случае похолодания на 2°С – при уменьшении их примерно на 7 %.

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА Рис.1. Изменения притока в озеро при разных сценариях изменения климата.

(100% - количество выпадающих на водосбор атмосферных осадков при существующих условиях) Таким образом, анализ данных показал, что в течение второй половины ХХ века на водосборе Онежского озера произошло увеличение годовой температуры воздуха, годовых сумм осадков, не повлекших, однако, до настоящего времени изменения суммарного речного притока в озеро.

Выявленные закономерности изменения основных характеристик климата региона и показанные результаты возможного изменения некоторых характеристик гидрологического режима водосбора Онежского озера могут быть учтены при планировании возможных водохозяйственных меропри ятий для рационального использования и охраны такого уникального с точки зрения питьевого водоснабжения, транспорта, энергетики и рекреации водоема.

АНТРОПОГЕННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ СТОКА РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И СТОКА НАНОСОВ В ПРЕДЕЛАХ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ О.А. Борсук, 2 А.Н. Кичигин Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва Вологодский технический университет, г. Вологда В условиях тайги, в отличие от других природных зон, реки – основа, стержень, где организуется жизнь населения. По речной сети шло освоение территории, до сих пор подавляющее большинство сельских населенных пунктов таежной зоны в отличие от других природных зон располагается в долинах вблизи русел рек, к бровкам склонов речных долин приурочена значительная часть протяженности транспортной сети. Наряду с естествен IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

ной составляющей, определяемой зонально-климатическими условиями и рельефом, в руслах рек формируется антропогенная составляющая химического стока и стока наносов.

Для отдельных участков рек эта составляющая определяется путем сопоставления балансовых соотношений: естественный сток рек оценива ется по данным гидрологических и гидрохимических измерений, техноген ный поток – по результатам измерений на источниках сброса. Но число таких участков очень невелико и относится к крупным объектам техногенного воздействия – городам, промышленным узлам. При региональной оценке антропогенной составляющей химического стока и стока наносов, когда требуется выявление территориальных особенностей распространения, может быть использован порядковый подход.

Модули ионного стока равнинных рек для различных географи ческих зон установлены Дедковым А.П. и Мозжериным В.И. (1977), для лесов умеренного пояса модуль химического стока составляет 27 т/км2 в год, модуль стока взвешенных наносов для малых рек Русской равнины по данным этих же авторов составляет 7 т/км2 в год. Объем стока увеличива ется по мере возрастания площади водосборного бассейна. Таким образом, естественная составляющая может быть оценена для любого створа, если известна площадь водосбора, расположенная выше его. Для массового и малозатратного по времени определения водосборных площадей рек может использоваться их аддитивный порядок (Борсук, Кичигин, 2004).

Антропогенная составляющая стока наносов и химического стока может быть оценена по данным о сбросах из точечных источников, расположенным в бассейнах конкретных рек, содержащихся в ежегодных региональных отчетах органов Госкомприроды. Поступление вещества от рассредоточенных источников оценивается по нормам сбросов. Имеются данные о нормативном поступлении сбросов и их состава от населения (сельского и городского), от сельскохозяйственных объектов (земледелие и животноводство), строительства (промышленного, гражданского, транс портного), транспорта (железнодорожного, автомобильного, трубопровод ного). В частности, суточная норма загрязнений от деятельности сельского жителя составляет по химическим веществам 25 г/сут. чел., по взвешенным – 13 г/сут. чел.;

для городского жителя соответственно 50 г/сут. чел. и г/сут. чел. (Нежиховский, 1990). Степень антропогенной нагрузки на водосборный бассейн, который можно рассматривать как экосистему, устанавливается по соотношению естественной и техногенной составля ющих стока.

Для Вологодской области сложная экологическая ситуация складывается на водосборах малых и самых малых рек (до 200 порядка) при размещении на них населенных пунктов за счет вредного воздействия СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА компонентов, наиболее вредных для окружающей среды (фосфор, азот, СПАВ и др.) (Кирюхина, Литвин, 1996) и на значительно распаханных водосборах (10% и более). В последнем случае происходит не столько химическое загрязнение речных вод, сколько заиливание и отмирание речных русел. Естественно, что сложная обстановка сохраняется на реках ниже крупных объектов воздействия.

Деградация русел малых рек особенно заметно происходит при высокой степени загрязнения поверхностного стока. Русла незагрязненных рек при прочих равных условиях деградируют в меньшей степени. Заилива нию и отмиранию русловой сети способствует поведение загрязнителей в речной воде и их взаимодействие с русловыми наносами.

Литература Климатическая геоморфология денудационных равнин. – Казань, изд-во 1.

Казанского университета, 1977. – 224 с.

Борсук О.А., Кичигин А.Н. Водосборная дифференциация территории и 2.

ее геоэкологическая оценка. // Эколого-географические исследования в речных бассейнах. Воронеж, 2004. С. 15-17.

Нежиховский Р.А. Гидролого-экологические основы водного хозяйства.

3.

– Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 229 с.

Бутаков Г.П., Дедков А.П., Кичигин А.Н., Мозжерин В.И., Голосов В.Н., 4.

Сидорчук А.Ю., Чернов А.В. Малые реки как наиболее уязвимое звено речной сети.// Эрозионные и русловые процессы. Вып.2. – М: МГУ, 1996. – С. 56-70.

Кирюхина З.П., Литвин Л.Ф. Почвенно-эрозионное загрязнение водо 5.

емов ЕТР биогенными элементами. // Проблемы оценки экологической напряженности Европейской территории России: факторы, райониро вание, последствия. М: 1996. С. 45-52.

ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ К САМОВОСТАНОВЛЕНИЮ М.В. Ферезанова, А.А. Щербаков, Л.Ф. Щербакова, В.Г. Мандыч, В.И. Скоробогатова, Н.В. Сотников, А.Г. Скоробогатов, Б.В. Серебренников, А.В. Мандыч Саратовский военный институт биологической и химической безопасности, г. Саратов Physical, chemical and biological factors and processes of water self-cleaning are considered. At that special significance has the information about physicochemical parameters of bottom sediments which are provided with the safety of buffer properties sediments and sufficient content of dissolved oxygen.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

В сфере экологической безопасности России остро стоит проблема качества поверхностных и подземных вод. В России 60 % забираемых вод приходится на воду из поверхностных водоисточников, многие из которых загрязнены сбросами хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод [1]. Предотвращение загрязнения водных объектов, рациональное водо пользование невозможно без знания региональных и локальных закономер ностей распространения загрязняющих веществ в водной среде, особен ностей формирования устойчивости вод к техногенным воздействиям и способности рек к самоочищению.

Природный водоем представляет собой экологическую систему, которая в естественных условиях настроена на самоочищение. Самоочище ние водоемов – это совокупность взаимосвязанных гидродинамических, физико-химических, микробиологических и гидробиологических процес сов, ведущих к восстановлению первоначального состояния водного объекта [2-4]. Поступающие в водоем вещества антропогенного происхож дения оказывают существенное влияние на сложную экосистему водоема. В ней непрерывно протекает процесс изменения состава примесей, возвращающий систему в состояние равновесия.

В табл. 1 приведены некоторые факторы и процессы, участвующие в самоочищении воды. В процессах экологической ремедиации природных вод задействованы микроорганизмы (бактерии, грибы), простейшие и рако образные, фотосинтезирующие бактерии и микроводоросли, высшие расте ния. Отметим, что степень устойчивости различных компонентов системы самоочищения к антропогенному воздействию изучена недостаточно.

Важными факторами, влияющими на самоочищение, являются кислородный режим, pH и окислительно-восстановительный потенциал Eh.

Особое значение приобретает информация о физико-химических параметрах донных отложений водных объектов.

Донные отложения (осадки), являясь последним звеном в сложной цепи естественной очистки, служат последним рубежом защиты водоема от негативного воздействия всех поступающих в него веществ. Интенсивность процессов самоочищения в верхнем слое донного осадка отражает интенсивность очистки водоема в целом. Если донный осадок не справляется с нагрузкой антропогенного загрязнения, то загрязняющие вещества проникают в донную систему, разрушая ее. Это приводит к гибели водоема в целом.

Таким образом, способность водоема к самоочищению сводится к способности к самоочищению донного осадка, которая обеспечивается сохранностью буферных свойств осадка и достаточным содержанием растворенного кислорода. Поддержание такого режима создает благоприят ные условия для обитания донных организмов, осуществляющих процессы экологической ремедиации водоема.

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА Таблица Факторы и процессы очищения водной среды Физические Химические Биологические Растворение и Процессы гидролиза Сорбция и накопление разбавление Фотохимические гидробионтами ЗВ и Вынос на берег превращения биогенов Вынос в сопредельные Редокс-каталитические Биотрансформация:

водоемы превращения редокс-реакции, деструк Сорбция взвешенными Превращения с участием ция, конъюгация частицами с свободных радикалов Внеклеточная фермента последующей Уменьшение тивная трансформация ЗВ седиментацией токсичности Удаление взвешенных Сорбция донными загрязняющих веществ частиц и ЗВ из столба воды осадками (ЗВ) в результате в результате фильтрации Испарение связывания воды гидробионтами с растворенными Удаление ЗВ из столба органическими воды в результате сорбции веществами пеллетами, экскретиру Химическое окисление емыми гидробионтами ЗВ с участием кислорода Предотвращение или и пероксида водорода замедление выхода биогенов и ЗВ из донных осадков в воду Биотрансформация и сорбция ЗВ в почве - при поливе земель загрязнен ными водами Среди методов определения способности водных экосистем к ремедиации находит широкое применение метод Eh-метрии.

Метод Eh-метрии основан на определении самоочищающей способ ности водоема по распределению окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) в верхнем слое донного осадка. ОВП Eh связан с активностью и сбалансированностью биогеохимических процессов на последней стадии деструкции загрязнений в донных осадках.

Оценочный коэффициент способности водоема к самоочищению рассчитывается по формуле [5]:

( Eh 0 ) c р h K co = *, (1) Eh max H где K co – доля способности активного слоя донных осадков к перера ботке загрязнения от теоретически возможной в наиболее благо приятных условиях;

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

( Eh 0) ср – средняя из величин Eh больше 0;

h – толщина слоя осадков с микроаэроэфильными условиями (Eh 0);

Eh max – максимальная величина ОВП в слое донного осадка (+650 мВ);

H – теоретическая толщина активного слоя осадка (10 см).

При КСО близком к 0, водоем практически не справляется с нагрузкой и способность к самоочищению низкая, при КСО = 1 – способность к самоочищению высокая.

Учитывая известные значения Eh max и Н, а также температурную зависимость ОВП, можно записать расчетную формулу в виде:

[( Eh = E мВ + 0,8 ( 25 t 0 C ) + 200 ) 0 ] ср * h K SPa = (2) При незначительной антропогенной нагрузке водоем обладает высокой самоочищающей способностью. Среднее значение Eh 0 не опускается ниже +300 мВ. Толщина активного слоя донного осадка составляет 10 см. Соотношение ( Eh 0) ср / Ehmax более 0,46. Наблюдается высокое содержание кислорода у дна, что обеспечивает его поступление на большую глубину и протекание активных процессов самоочищения у дна и в толще осадка. Буферная емкость осадка значительна, что позволяет накапливать большое количество загрязняющих веществ, при этом способ ность осадка к самоочищению сохраняется высокой длительное время.

Коэффициент KSPa превышает величину 0,46.

С увеличением антропогенной нагрузки на водоем происходит постепенное уменьшение толщины защитного слоя осадка. При толщине донного осадка с окислительными условиями 2-7 см самоочищающая способность ограниченна. Содержание кислорода у дна как в момент измерения, так и в течение года, остается достаточно высоким и может понижаться в отдельные периоды. Среднее значение Eh 0 не опускается ниже +185 мВ, и не превышает +427 мВ. Соотношение толщины слоя окис ленных осадков и осадков микроаэроэфильными условиями к теоретической толщине активной биотурбации h/ H лежит в диапазоне 0,2 0,7. При этом 0,2 KSPa 0,46.

При постоянно возрастающей нагрузке толщина верхнего активного слоя отложений не превышает 2 см. Буферная емкость осадка недостаточна для переработки большого объема загрязнителей. Самоочищающая способ ность водной экосистемы крайне низкая. Среднее значение Eh 0 не опус кается ниже +50 мВ. Соотношение ( Eh 0) ср / Ehmax приблизительно равно 0,077, соотношение h / H составляет 0,2. При этом 0,015 KSPa 0,2.

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА В случае критической ситуации водная экосистема уже не справля ется с загрязнением. Установлено [5], что при среднем значении Eh равном 97,5 мВ на глубине 1 см ситуация в водоеме считается критической.

В таких условиях безопасность использования воды населением зависит от возможностей предотвращения загрязнения водоисточников и современных технологий получения питьевой воды, отвечающей гигиени ческим нормативам.

Искусственные геохимические барьеры (ИГБ) – это принципиально новые способы защиты объектов окружающей среды (ОС), например, поверхностных и подземных вод, от загрязнения, в основе которых лежит усиление уже имеющихся в природе возможностей к самоочищению.

Основное достоинство ИГБ на пути миграции загрязнителей – возможность применения в таких местах природно-техногенной системы, где весьма интенсивно происходит поступление загрязнителя в ОС, а использование традиционных средств его локализации невозможно.

Литература Поддержка достижения нормативных показателей качества вод в 1.

Российской Федерации (опыт российско-британского сотрудничества). – Ростов-на-Дону: РОО «Центр природопользования», 2005.

Остроумов С.А. //ДАН. – 2000. – Т. 372. - № 2. – С. 279-282.

2.

Остроумов С.А. //ДАН. – 2002. – Т. 385. - № 4. – С. 571-573.

3.

Остроумов С.А. //ДАН. – 2004. – Т. 396. - № 1. – С. 136-141.

4.

Толокнова А.Н. Автореферат дисс. к.т.н. – Самара: СГТУ, 2006. – 24 с.

5.

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ПО РЕДКИМ, ИСЧЕЗАЮЩИМ И ЭТАЛОННЫМ ПОЧВАМ РОССИИ Г.В. Добровольский, Н.П. Матекина, О.В. Чернова, 2 Е.П. Быкова Институт экологического почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, г. Москва Факультет почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, г. Москва Development of the project of an information database on rare, disappearing and benchmark soils of natural wildlife reserves of Russia. The database will promote ordering of available data, attraction of attention of experts and the public to studying and protection of soils.

Почвенный покров, являясь неотъемлемым компонентом природных ландшафтов, объединяет звенья круговорота биофильных элементов и большого геологического круговорота. С сохранением природного разно образия почв непосредственно связана проблема сохранения биоразно IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

образия обитающих на земле организмов, поскольку абсолютное большинство растений и наземных животных так или иначе связаны с почвой. В конце прошлого века основоположник генетического почвове дения В.В. Докучаев одним из первых обратил внимание на исключи тельную важность изучения заповедных целинных степей для практических целей их правильного использования. По инициативе Московского общест ва испытателей природы в 1905-1906 гг. было развернуто широкое движение за охрану нетронутой природы и целинных почв России. В 30-х годах прошлого века началась организация сети советских заповедников, в те времена заповедовались эталоны ландшафтов, которым угрожала опас ность исчезновения. Одним из наиболее ранимых и практически невозоб новляемым компонентом ландшафта является почва. Однако, в силу тех или иных причин, в практике заповедного дела не уделяется должного внимания охране и изучению почв.

Необходимость защиты почв в настоящее время осознается, но обычно имеют в виду охрану от эрозии и загрязнения, используемых в сельском хозяйстве земель, забывая о биосферном аспекте сохранения естественных почв и ландшафтов. Целинные биогеоценозы с наиболее плодородными почвами характеризуются максимальным биоразнообразием и вносят наибольший вклад в регулирование составов земной атмосферы и гидросферы, сохранение пригодных для человека условий жизни на земле.

Именно они в первую очередь разрушаются в результате антропогенного воздействия.

Малое количество информации о почвах, бессистемность этой информации и сложности, возникающие при сравнении почвенного покрова различных территорий, обусловливают недостаточное внимание, как широкой общественности, так и специалистов в области охраны природы к сохранению разнообразия естественных почв. В природо охранной практике предполагается, что охват заповедниками всех природ ных зон России позволит сохранить как генетическое разнообразие растений и животных, так и разнообразие почв. Однако на разнообразие почв кроме зонально-климатических факторов влияют геоморфологические и геологические составляющие, что накладывает дополнительные требования, которые должны учитываться при создании особо охраняемых природных территорий.

На первом этапе создания информационной базы данных по редким, исчезающим и эталонным почвам России был определен набор почв, сохраняемых в пределах ныне существующих особо охраняемых природ ных территорий (ООПТ).

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА Результаты исследования изученности почв ООПТ показали, что лишь 29% из них имеют почвенные карты, часть из которых датирована 40 ыми годами. Около половины заповедников и национальных парков не имеют материалов по характеристике почвенного покрова. В большинстве своем имеющиеся материалы не обработаны и не систематезированы, часть работ, выполненная лесоустроителями без участия специалистов-почво ведов, нуждается в корректировке и уточнении. Таким образом, выясни лось, что объем исследований и знаний о почвах ООПТ явно недостаточен для сохранения разнообразия почв и слежения за динамикой их характе ристик.

Анализ расположения государственных природных заповедников и национальных парков в сравнении с картой почвенно-географического районирования показал, что более чем в половине равнинных почвенных провинций страны ООПТ отсутствуют или расположены в не характерных для провинции природных условиях. При дальнейшем развитии сети охраняемых территорий, учитывая аспект сохранения редких и исчезающих видов почв, следует обратить внимание на создание равнинных заповед ников. Равнинные территории наиболее подвержены антропогенному воздействию, что делает необходимым сохранение здесь эталонных почв, как образцов сравнения с антропогенно преобразованными аналогами.

Поэтому наиболее остро необходимость дополнительных охраняемых тер риторий заметна в максимально распаханной лесостепной и степной зонах.

Для систематизации имеющихся сведений, привлечения внимания специалистов и общественности и стимулирования интереса к изучению и охране почв необходимо создание информационной базы данных по редким, исчезающим и эталонным почвам России. Предполагается, что эта база данных будет общедоступна, в том числе как интернет-ресурс. В настоящее время разработаны критерии отнесения почв к категориям редких, исчезающих и эталонных для занесения в базу данных.

К находящимся под угрозой исчезновения почвам относятся почвен ные разности, находящиеся под угрозой полной утраты или утраченные в целинном состоянии, т.е. исчезающие как естественно-исторические тела (по аналогии с Красной книгой растений и животных эти почвы могут быть приравнены к видам растений и животных 1 и 2 категорий редкости). К исчезающим могут относиться как исходно широко распространенные почвы (типичные, обыкновенные черноземы и т.п.), так и специфические для определенных территорий почвенные разности, (черноземно-луговые, многие пойменные почвы).

К редким почвам относятся почвенные разности, формирование которых обусловлено сочетанием нехарактерных для соответствующего IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

региона факторов почвообразования. Это почвы, формирующиеся на редких почвообразующих породах;

в необычных гидротермических условиях;

со сложной историей развития, отразившейся в строении про филя и свойствах почвы и т.п. К указанной категории предлагается относить также почвы культурно-исторических ландшафтов (курганы, почвы древних рудников и т.п.). Часто почвы эти не выделяются в общепринятой классификации на уровне отдельного типа или подтипа, но специфичность многих из них доказана, а изучение их может иметь большое теоретическое значение.

Эталонами редких и находящихся под угрозой исчезновения почв, служат земельные участки в пределах ареала целинных или минимально антропогенно преобразованных почв соответствующей категории, которые в установленном порядке выделяются на местности, отмечаются на карте и описываются и для которых устанавливается специальный режим ограничения хозяйственной или иной деятельности, способной оказать негативное влияние на почвы. При необходимости земельному участку может быть придан статус особо охраняемой природной территории.

Создание общедоступной базы данных по почвам ООПТ позволит:

впервые получить представление о разнообразии почв страны, поскольку при составлении почвенных карт ориентируются на показ преобладающих почвенных разностей, а почвы, занимающие небольшие по площади участки, не учитываются;

создать систему эталонных почвенных объектов (с их характери стиками) для сравнения с антропогенно преобразованными аналога ми;

привлечь внимание общественности к сохранению целинных почв как естественно-исторических образований, определяющих устойчи вое функционирование биогеоценозов и биосферы в целом.

Долговременная цель создания базы данных по почвам: сохранение природного разнообразия почв через стимулирование их исследования, мониторинга и охраны. Создание базы данных будет способствовать:

активизации и систематизации деятельности региональных отде лений Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева в направлении исследования почвенного покрова ООПТ и выделения эталонных, редких и исчезающих почв;

привлечет внимание общественности и местных природоохран ных организаций к необходимости сохранения целинных и мини мально антропогенно преобразованных почв и ландшафтов для обеспечения устойчивого функционирования регионов;

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА созданию базы данных эталонных, редких и исчезающих почв России, созданию общедоступного интернет-ресурса;

информирование заинтересованных сторон и обеспечение широ кого свободного доступа к информации.

Для создания общедоступной базы данных по почвам ООПТ необходимо:

а) привлечение и оповещение специалистов научных отделов особо охраняемых природных территорий (ООПТ), научно-исследователь ских и природоохранных организаций;

б) определение держателей ресурса, требований к информации, сбор информации;

в) обработка литературных и картографических источников и фондо вых материалов заповедников по характеристике почвенного покро ва, экспертная оценка участков с представителями редких, исчеза ющих и эталонных почв;

г) провести для редких, исчезающих и эталонных почв России базовые почвенные исследования, а в дальнейшем по возможности организо вать долговременные или стационарные исследования;

д) систематизация, унификация информации, создание каталога и электронной версии информационной базы данных по эталонным, редким и исчезающим почвам России.

Результаты такой работы явится общедоступная на интернет-сайте информационная база данных по редким, исчезающим и эталонным почвам ООПТ России.

ПОЧВЫ И ИХ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ (КАК РАЗДЕЛ АТЛАСА ПОЧВ РОССИИ) Г.В. Добровольский, 1 Н.П. Матекина, 2 Е.П. Быкова Институт экологического почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, г. Москва Факультет почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, г. Москва The purpose of research: building of the project of section in the Atlas of soils of Russia including the compact description of the basic types of soils of Russia under the specific standard – a profile (its morphology) – the basic pedogen processes forming a profile – facial distinctions of the specific types of the soils in various climatic regions (on the basis of literary data), chemical properties, that is building of a mode of soil. To reflect in the generalized and systematized kind diversification of the soils reflected in the edaphic map really existing in the nature (M 1 : 15 000 000). Images of soils correspond classic definition of soil as is natural-historical body with features of genesis peculiar only to it, constitutions, properties and geographical diffusion.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Цель исследования: создание проекта раздела в Атласе почв России включающего компактное описание основных типов почв России по определенному стандарту – профиль (его морфология) – основные почво образующие процессы, формирующие профиль – фациальные различия определенных типов почв, расположенных в различных почвенно-климати ческих районах (на основе литературных данных), химические свойства, то есть создание образа почвы. Отразить в обобщенном и систематизирован ном виде реально существующее в природе разнообразие почв, отраженных на почвенной карте (М 1: 15 000 000). Образы почв соответствуют докуча евскому определению почвы как естественно-исторического тела со свойственными только ему особенностями генезиса, строения, свойств и географического распространения.

Почвенный покров Земли рассматривается как особая глобальная оболочка, обладающая структурно-организованным типом строения и отражающая разнообразие влияния на нее биоклиматических, геологичес ких, геоморфологических и антропогенных факторов почвообразования.

Накопление знаний о разнообразии почв и почвенного покрова в разных зонах России служит основанием для разработки справочного пособия, отражающего учение о генезисе почв, о структуре почвенного покрова, показывающее региональные закономерности географического размещения почв.

Задачи раздела Атласа:

а) отразить в обобщенном и систематизированном виде реально существующее в природе разнообразие почв, отраженных на почвенной карте (М 1: 15 000 000).

б) отразить связи разнообразия почв с разнообразием их генезиса, определяемого разнообразием факторов и условий почвообразо вательных процессов;

в) отразить общность почв внутри выделяемых типов и различия между почвами, относимых к разным классам;

г) служить научной основой учета почвенных ресурсов, их охраны и рационального использования в разных отраслях хозяйственной и природоохранной деятельности человека.

д) служить справочным материалом для широкого круга читателей – специалистов, студентов, школьников.

Главным объектом характеристики является почвенное тело (почвен ный профиль), представляющее систему парагенетических почвенных горизонтов, сформировавшихся в результате почвообразовательного про цесса и несущего в себе информацию как о составе и свойствах почвы, так и о факторах и условиях ее генезиса. Здесь очень важно подчеркнуть, что СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА объектом изучения у разных типов является почвенный профиль, как система генетических горизонтов, а не отдельные горизонты, называемые часто диагностическими. Диагностика того или иного типа или вида почв, тем более диагностика его генезиса, по одному горизонту невозможна.

Нельзя ставить знак равенства между понятиями генетический горизонт и горизонт диагностический, информационно это разные понятия. Понятие генетического горизонта означает его место в почвенном профиле, связь с другими горизонтами почв и его происхождение в результате почвообразо вательного процесса, формирующего почву в целом как природное тело, поэтому в Атласе почв при характеристике основных типов почв основное внимание уделено почвенному профилю.

В почвоведении в последнее время развивается функционально экологическое направление, целью которого является изучение почв как функционально важнейшего компонента окружающей среды. Без отобра жения характеристики почвенных режимов и связанных с ними физичес ких, химических и биологических процессов невозможно создать образ почвы. Микроморфология почв позволила с помощью оптической и электронной микроскопии проникнуть в тончайшие детали строения почв и микромир почвенных процессов. Особенности морфологии и микромор фологии почв имеют важнейшее значение и в значительной мере служат основой современной систематики и классификации почв. Для суждения о почвах как полифункциональных природных системах приведены микро морфологические характеристики почв, диагностирующие элементарные почвенные процессы, обусловленные как гидротермическими факторами, определяемыми в свою очередь эколого-географическим местоположением почв, так и биотой, характерной для данного типа почв. При характерис тике почв было уделено особое внимание описанию разнообразных форм почвенных структурных отдельностей, слагающих почвенные тела и формирующихся в результате почвообразовательного процесса. Одной из главных задач раздела было показать, что почвы неразрывно связаны с другими природными факторами и условиями, что они являются резуль татом взаимовлияния этих факторов и условий. Характеристика выделя емых на почвенной карте почвенных типов содержит сведения не только о морфологических, но и о химических свойствах почв, а, следовательно, и об основных почвенных процессах, протекающих в почве, формируя структуру почвенного покрова. Эти материалы дают научную основу для дифференцированного и поэтому наиболее эффективного использования земельных ресурсов, охраны и повышения плодородия почв с учетом их зонально-регионального разнообразия.

Изменчивость в пространстве и во времени факторов почво образования (климата, рельефа, материнской породы, растительности и IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

др.), а вследствие этого различная история развития почвенного покрова отдельных регионов обусловливают формирование на территории России разнообразных типов почв. Географическое распределение почв подчиня ется ряду закономерностей. Наиболее отчётливо выражена их широтная зональность – смена типов почв с С на Ю (вернее с С.-З. на Ю.-В.), объясняемая изменениями климатических условий (тепло и увлажнение) и растительности. В тридцатые годы И. П. Герасимов начал развивать учение о почвенно-климатических фациях. И. П. Герасимов пришел к выводу о том, что явление почвенной фациальности (провинциальности) в географии почвенного покрова крупных территорий не случайно, а вполне законо мерно. Более того, Герасимов предложил рассматривать это явление в качестве общего закона географии почв и сформулировал его в следующих словах: «Местные провинциальные (фациальные) особенности климатов, обусловленные в основном местными термодинамическими атмосферными процессами, определяют во многих частях мировых географических поясов;

радикальное осложнение горизонтальной (широтной) зональности и способствуют проявлению специфических местных явлений, вплоть до формирования особых типов почв и индивидуальных закономерностей их географического распределения». В дальнейшем эту теорию развивали многие ученые. В разделе отводится определенное внимание фациальным различиям тех или иных типов почв.

Для подразделения почв по типам, видам и родам необходимо проведение ряда физико-химических анализов. Физико-химические харак теристики дают возможность подчеркнуть особенности почв, сформиро ванных в различных природных зонах. В разделе физико-химические характеристики представлены в графическом изображении и дают общие представления о наиболее важных свойствах тех или иных почв.

Опираясь на вышесказанное, был разработан раздел «Почвы и их рациональное использование». К настоящему времени практически завер шены описания основных типов почв полярного, бореального, суббореаль ного и субтропического поясов, расположенных на территории Российской Федерации (45 типов). По каждому из типов почв для химической характе ристики их свойств подобраны наиболее типичные разрезы, данные занесе ны в компьютер, обработаны в программе Ехеl для наиболее компактного размещения на страницах раздела. Большое внимание уделено иллюстра циям. Скомпонована база данных по фотографиям профилей почв, микро морфологическим снимкам. Представлены все виды ландшафтов. Располо жение почвенных зон показаны на схеме Российской Федерации. Схематич но также показаны основные катены – т.е. цепочки характерных для каждой зоны, генетически связанных почв расположенных по элементам рельефа.

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА ЗЕМЕЛЬНЫЕ И ПОЧВЕННЫЕ РЕСУРСЫ ПОЙМ РЕЧНЫХ ДОЛИН РОССИИ;

ПРОЦЕССЫ, ФОРМИРУЮЩИЕ ПОЙМЕННЫЕ ПОЧВЫ И ПУТИ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ П.Н. Балабко, А.А. Снег, Т.А. Трифонова МГУ им. М.В.Ломоносова, г. Москва Floodplain soils are the particular establishments. Soil-forming factors and river activity as well are the features of their formation. The spring flood waters make the microclimate warmer and bring the great number of microorganisms and some elements into the soils. The developing of soil formation processes is specific in the floodplain soils.

Floodplain soils are fertile enough for agricultural use;

but the most preferable way of its use is the haymaking and grazing.

Люди с древности селились по долинам рек – поближе к источникам пресной воды, плодородным почвам, высокопродуктивным пойменным лугам, рыбным запасам и охотничьим угодьям. Широко известны так называемые ранние приречные поселения в долинах Нила, Тигра и Евфрата, Инда и Ганга, Амударьи и Сырдарьи, Хуанхэ и Янцзы, Дона и Днепра. Монастыри и храмы, санатории и дома отдыха строились по речным долинам. Первые попытки земледелия были предприняты людьми в долинах рек на хорошо обеспеченных влагой и плодородных пойменных почвах. Как писал академик В.Р. Вильямс: «Без пойменных лугов невозможно существование важнейшей отрасли сельского хозяйства – животноводства».

По данным статистического государственного учета в долинах больших, средних и малых рек России пойменные земли занимают 29, млн. га, из них около 20 млн. га сосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке (поймы рек Оби, Лены, Енисея, Амура и их притоков). В Западно Сибирском районе пойменные земли составляют 9,2 млн. га, в Восточно Сибирском – 1,8 млн. га. В Алтайском крае, Новосибирской, Томской и Тюменской областях имеется более 10 млн. га пойменных земель с общей площадью луговых угодий не менее 4 млн. га и годовым запасом сена млн. т (Номоконов Л.И., 1987).

Для европейского Севера и Сибири использование пойменных почв имеет особое значение, т.к. в зонах тундры и лесотундры наиболее продук тивным типом растительности является луговой. Здесь животноводство на 80-90% сосредоточено в поймах рек, поскольку основной источник кормов – это сенокосы и пастбища. Главным лимитирующим фактором сельско хозяйственного освоения пойменных земель являются термические ресурсы почв. Почвы промерзают зимой и медленно оттаивают летом. В связи с IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

холодностью климата и подавленностью биоты пойменные экосистемы этих территорий особенно чувствительны к внешним воздействиям, таким как проходы тяжелой техники.

В подзонах северной и средней тайги особое место занимает пойма реки Оби. Пойма широкая (10-30 км), изрезана многочисленными прото ками, изобилует озерами и старицами, преобладают канареечниковые и осоковые луга, почвы характеризуются повышенным гидроморфизмом.

Совершенно неоправданно были осушены большие массивы пойменных почв в долгопоемной обской пойме. В годы с продолжительной поем ностью (2-3 месяца) осушительная система не отводила избыточную воду, почвы вновь заболачивались, а иловатые глины и суглинки в каналах переходили в тиксотропное состояние и слабо фильтровали воду, зона действия канала не превышала 3-5 м.

Степень освоения и использования пойменных почв и структура пойменных угодий (лес, сенокос, пастбище, пашня) обширной территории России различны в силу различия природных условий, общей освоенности территории и плотности населения. С севера на юг сокращается площадь сенокосов и пастбищ и увеличивается площадь распаханных почв.

В земельный фонд пойм долин рек входят песчаные и глинистые аллювиальные отложения, торфяники, большой спектр аллювиальных почв:

от почвенных образований, едва затронутых процессами почвообразования, до почв с явными признаками зональных водораздельных почв. Аллюви альные почвы пойм речных долин чрезвычайно разнообразны. Они бывают минеральные и оторфованные или торфяные, песчаные и глинистые, сухие и заболоченные, кислые и нейтральные, засоленные и солонцеватые. По разному складывается в почвах пойм водный, тепловой, окислительно восстановительный и другие режимы. Естественное плодородие аллюви альных почв также различно.

Для образования и развития аллювиальных почв условием не менее значимым, чем факторы почвообразования, является наличие периодичес кого затопления паводковыми водами. Значение полых вод в развитии биологических процессов различно, оно зависит от продолжительности стояния воды на поймах, от ее химического состава, постоянно связанного с геологическим строением бассейна реки, а также от климатических условий данной территории.

Поемность неодинакова не только у различных пойм, но и для одной и той же поймы по ее продольному и поперечному профилю и всегда в последнем случае связана с характером рельефа. Продолжительность поемности по годам, как правило, колеблется в значительных пределах.

Степень и характер поемности во времени имеют исключительно большое СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА хозяйственное значение. Затопление участка поймы до 7 дней выдержи вают все культуры, стояние весенних вод от 7 до 15 дней исключает выращивание озимых зерновых и косточковых культур. Хорошо влияет этот срок затопления на естественные и сеяные травостои. Продолжи тельность стояния полых вод в поймах рек Западной Сибири от 16 до дней исключает травосеяние, не выдерживают затопления дуб, сосна, вяз.

Продолжительное стояние полых вод (более 30 дней) оказывает хорошее действие на развитие осок, а также крупностебельных корневищных злаков.

Из древесных пород эту поемность выдерживают только ивы (75 дней), осокорь (50 дней), белый тополь (35 дней).

В паводковых водах содержится большое количество микроорга низмов. По исследованиям Барыковой (1987), в активную фазу паводка в Иртыше обнаруживается около 14 млн. колоний в 1 мл воды. По этим же данным, с микробной биомассой на пойму поступило 120-1300 кг/га углерода, 30-330 кг азота, 16-180 кг водорода, 12-132 кг фосфора в виде P2O5, 1-8 кг серы в виде SO2. После схода с поймы полых вод на ее поверхности остается тонкая, легкая корочка, в которой содержится много аллохтонной органики и аллохтонной микрофлоры (Балабко, 1992). По результатам диатомового анализа почв пойм реки Оби обнаружено около 200 видов, разновидностей и форм пресноводно-солоноватоводных диато мовых водорослей, объединяющиеся в несколько экологических групп:

планктонная, речная, донно-литоральная, озерно-болотная, болотная, обрастатели и почвенная. Наилок поймы р. Оби содержит диатомовый комплекс четырех экологических групп (планктонные, речные, болотные и почвенные), которые представлены десятью формами, большинство кото рых относятся к планктонной группе рода Melosira. Результаты микробио логических, микроморфологических исследований и диатомового анализа показали высокую биогенность наилков и пойменных почв. По выражению Вернадского В.И., поймы – это «области сгущения жизни» на планете.

Воды рек смягчают континентальность климата водоразделов. В степной и полупустынной зонах, где на водоразделах, кроме изреженного травостоя, нет ни деревца, ни кустарника, в пойме большой реки – цветущий оазис с древесно-кустарниковой растительностью и разнотравно злаковым травостоем. В лесотундре и тундре, среди бескрайних просторов тундровой кустарничково-моховой растительности, поймы больших рек часто характеризуются богатым разнотравьем и хорошо развитыми деревьями – пришельцами из более южных широт.

Систематические исследования пойменных почв и лугов Оби показали, что в долгопоемные годы из травостоя сеяных трав выпадали тимофеевка луговая, овсяница луговая и почти полностью погибли как IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

сеяные, так и естественные виды: клевер красный, лисохвост луговой, мышиный горошек, чина луговая. Менее пострадали канареечник тростни ковидный, костер безостый, вейник Лангсдорфа. В травостое увеличилось содержание хвоща болотного, осок, ситников. Было также установлено (Балабко,1992), что в средние по продолжительности затопления годы уро жай естественных травостоев на сенокосных гривах составлял 25-30 ц/га сена, в маловодные снижался до 10-15 ц/га, в беспаводковые – до 5-7 ц/га сена. Краткопоемные и беспаводковые годы характеризовались не только снижением урожайности естественных травостоев, но и увеличением доли малоценных видов растений – хвоща полевого, ястребинки зонтичной, погремка.

В паводковых и почвенно-грунтовых водах заболоченных ландшаф тов содержится много железа. Ожелезнение и оруденение пойменных почв является широко распространенным явлением в поймах рек южнотаежной подзоны Восточно-Европейской равнины. В бассейнах рек, где преоб ладают карбонатные породы, типоморфным мигрантом могут быть кальций и магний. Содержание легкорастворимых солей в почвенно-грунтовых водах пойм южных районов России вызывает засоление пойменных почв.

Микроморфологическим методом в этих почвах обнаруживаются кристаллы гипса.

Вторым геологическим процессом, формирующим пойму, является аллювиальность. Под аллювиальными процессами (или аллювиальностью) подразумевается совокупность явлений в поймах, связанных с динамической деятельностью речных вод, выраженных в эрозионных и аккумулятивных явлениях, т.е. разрушении ранее отложенных речных наносов, переносе, сортировке и разгрузке на пойме или русле реки взвешенных в воде частиц. В результате этого процесса формируются геологические напластования – речной аллювий, почвообразующие породы, топография и рельеф пойменной террасы.

Морфологически и микроморфологически аллювиальный процесс диагностируется слоистостью и микрослоистостью аллювия, чередованием наносов различного элементарного микростроения, горизонтальным распо ложением удлиненных частиц минерального скелета, органических остат ков и биолитов. Слабая агрегированность почвенной массы или почти полное отсутствие агрегатов в верхней части гумусового горизонта, более светлая окраска, наличие диатомовых водорослей планктонной экологичес кой группы – характерные признаки поступления свежего аллювия.

Интенсивность выраженности аллювиальных процессов в различных частях продольного и поперечного профиля речной долины, так же как и пойменных процессов, неодинакова. При этом пойменные и аллювиальные СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА процессы по степени своей выраженности далеко не адекватны. Например, длительная поемность может протекать в условиях очень слабовыраженных аллювиальных процессов, и, наоборот, при интенсивно протекающих аллювиальных процессах поемность может быть кратковременной.

Распределение гранулометрических фракций по территории поймы имеет свои закономерности. В прирусловой области поймы полые воды имеют большие скорости течения, и здесь оседают наиболее мощные песчаные наносы с преобладанием фракции мелкого песка (60-80%). По мере удаления от русла скорость водного потока замедляется, полые воды осветляются, а в составе отлагаемого наилка преобладают фракции крупной пыли (0,05-0,01 мм) и ила ( 0,001 мм). Ближе к коренному берегу, в притеррасной части поймы из осветленных паводковых вод выпадают мелкая пыль (0,005-0,001 мм) и ил ( 0,001 мм).

Таким образом, половодье является важным экологическим факто ром аллювиального почвообразования, в значительной степени влияющим на эколого-генетические особенности, свойства и режимы пойменных почв и их плодородие.

Для целинных почв пойм рек центра Русской равнины академиком РАН Добровольским Г.В. (1958, 1968, 2005) разработана классификация, которая явилась основой классификации аллювиальных почв (Классифи кация…, 1977). Согласно взглядам Добровольского Г.В., в пойме выделя ются три группы типов почв: дерновые, луговые и болотные, сформирован ные соответственно дерновым, луговым и болотным процессами. Нами на основе проведенных комплексных микроморфологических и традиционных физико-химических анализов в пойменных почвах долин рек Русской равнины и Западной Сибири выделены следующие группы элементарных почвенных процессов: биогенно-аккумулятивные (гумусообразование, гумусонакопление, торфообразование), гидрогенно-аккумулятивные (оже лезнение, окарбоначивание), метаморфические (оглеение), элювиальные (сегрегация, лессиваж).

По-особому в пойменных почвах происходит гумусообразование и накопление гумуса в различных почвенно-климатических зонах. Так, повышенный гидроморфизм, продолжительный период восстановительных условий, кислая реакция большинства пойменных почв долин рек таежно лесной зоны Русской и Западно-Сибирской равнин замедляют гумифи кацию и минерализацию растительного материала и способствуют накопле нию нескоагулированного подвижного гумуса бурой окраски, обогащению почв детритом и углистыми частицами. Гумус насыщенных и карбонатных почв пойм лесостепной и степной зоны более скоагулирован, состоит из IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

тонкодисперсной и мелкозернистой фракции, а также гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы.

Гидрогенная аккумуляция железа, марганца и других элементов в почвах пойм происходит главным образом в зоне капиллярной каймы и проявляется в наличии марганцовисто-железистых новообразований раз личных форм и размеров, нередко новообразования имеют вид ноздреватых горизонтов или железистых плит. Характерной особенностью луговых пойменных почв Сибири является отсутствие крупных железистых аккуму ляций – железистых плит, болотной руды и др. В луговых почвах лесостепной зоны долины р. Чулым процесс окарбоначивания выражен в форме крупно- и микрозернистого кальцита в порах, накапливающихся из минерализованных гидрокарбонатно-кальциевых вод, поступающих с прилегающего водораздела.

В поймах рек таежно-лесной зоны имеются все необходимые условия для протекания глеевого процесса: временное или постоянное избыточное увлажнение, частая смена аэробных и анаэробных условий, наличие значительного количества органического вещества и микроорганизмов, а также элементов с переменной валентностью. Для дерновых почв характер но сезонное оглеение, луговые почвы оглеены по всему профилю. В болотных почвах под оторфованным дерновым или торфяным горизонтом находится интенсивно оглеенный горизонт с яркими прожилками соедине ний железа. Оглеение обуславливает подвижность железистой, гумусо железистой и глинистой плазмы.

Вследствие высокой обводненности пойменных почв лесной зоны, их слоистости, регулярного поступления свежего аллювия и омолаживания верхней части профиля процесс лессивирования не всегда диагностируется морфологическим описанием верхних горизонтов. О выносе частиц глинис той плазмы можно судить по наличию кутан иллювиирования в подгумусо вом горизонте. Сегрегация железа и марганца хорошо диагностируется микроморфологически по микрозональности марганцово-железистой или гумусо-железистой плазмы и марганцовисто-железистым стяжениям.

Методы адаптивного использования пойменных почв Многолетние исследования влияния длительности поемности на продуктивность естественных и сеяных травостоев в пойме Средней Оби (Балабко,1992) показали, что в средние по продолжительности поемности годы, урожай естественных травостоев был довольно высоким на гидроморфных дерново-луговых и луговых почвах. В долгопоемные годы наибольший урожай естественных и сеяных трав был получен на высоких гривах центральной поймы, занятых менее гидроморфными дерновыми почвами. После трехлетнего использования высоких грив сеяными травами СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА начались эрозионные процессы и смыв почвенного мелкозема в межгрив ные понижения. Продолжительная поемность отрицательно сказалась на травостое луговых профильно-глеевых почв. В год продолжительной поемности почти все виды сеяных трав выпали из травостоя. Посевы более влаголюбивой культуры – бекмании на гироморфных луговых профильно глеевых почвах, обеспечило урожайность зеленой массы около 200 ц/га.

Как в долгопоемные, так и в среднепоемные годы, урожайность естествен ных и сеяных травостоев наиболее стабильна была на дерново-луговых почвах. Этот эксперимент показал, что при любом освоении поймы необхо димо помнить о вмешательстве в очень сложную экологическую систему, требующую адаптивных методов использования. Суть этих методов заключается в максимальном приближении системы удобрений, подбора сортов трав к почвенно-экологическим условиям поймы. Опыт показал, что наиболее перспективным и не требующим больших капиталовложений способом повышения продуктивности пойменных лугов является поверх ностное улучшение. Небольшие дозы минеральных удобрений ((N60 P К60) увеличивают урожай естественных травостоев в 2-2,5 раза. Таким образом, пойменные почвы долин рек центра Русской равнины и Западной Сибири должны использоваться в качестве сенокосно-пастбищных угодий для дальнейшего развития животноводства.

Однако большинство наиболее плодородных пойменных почв центра Русской равнины и Западной Сибири широко используются в земледелии.

Так, пойма Оки в Серпуховском, Ступинском, Каширском, Озерском райо нах Московской области распахана на 80-90% и используется для выращи вания овощей в условиях орошаемого земледелия.

Наши многолетние исследования в пойме Оки показали, что при интенсивном земледелии (голландская технология) можно получить высо кий урожай овощной продукции (см. табл.). В агрофирме "Сосновка", расположенной в пойме р. Оки в Озерском районе Московской области, до 2002 г. овощные культуры выращивались по традиционной технологии.

Урожаи были нестабильными, наблюдалось большое количество сорняков.

В настоящее время в хозяйстве применяется голландская технология производства овощных культур. Выращиваются капуста, морковь, свекла, а также картофель. Голландская технология предусматривает внесение высоких доз минеральных удобрений (без применения органических удобрений), применение гербицидов и пестицидов. Обработка пашни доминатором, формирование гребней, чизелевание пониженных участков поймы и внесение минеральных удобрений позволяет получать высокие урожаи овощных культур. Применение гербицидов существенно снизило засоренность полей.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Таблица Урожайность овощных культур (т/га), агрофирма «Сосновка»

Культура 2002 2003 2004 (традиционн.) (голландск.) (голландск.) (голландск.) Картофель 15,2 30,1 30,4 27, Капуста 76,2 72,6 90,0 100, Свекла 21,8 65,2 76,6 72, Морковь 23,0 41,7 71,1 60, Вместе с тем, выращивание овощей и других сельскохозяйственных культур по интенсивной технологии приводит к деградации почв: дегуми фикации, переуплотнению, потере агрономически ценной структуры, зафосфачиванию, переувлажнению и неудовлетворительной водопроница емости, оглеению, в конечном счете, к образованию вымочек и снижению плодородия пойменных почв.

Для воспроизводства плодородия пахотных почв необходимо соблю дать севообороты, в которых должен быть большой клин однолетних и многолетних трав, вносить органические удобрения в виде навоза, торфо навозного компоста, вводить в севооборот сидеральные культуры. Сущест венно снизить посевные площади, не распахивать прирусловую водоохран ную зону и притеррасье. Постоянно вести мониторинг за состоянием очень ценных высокоплодородных пойменных почв долин рек России.

Литература Балабко П.Н. Микроморфология, диагностика и рациональное исполь 1.

зование пойменных почв Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Автореф. Канд. Дисс., М., 1991.

Барыкова И.Н. Аллохтонная микрофлора и плодородие пойменных почв 2.

нижнего Иртыша в связи с изменением режима увлажнения. В сб.:

Проблемы освоения пойм северных рек. М., Агропромиздат, 1987. – С.

64-66.

Добровольский Г.В. Классификация пойменных почв лесной зоны.

3.

«Почвоведение», 1958а, № 8.

Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины 4.

(монография). Изд-во МГУ, 1968, 2005. – 295 с.

Номоконов Л.Н. Пойменные луга Сибири. В кн.: Естественные кормо 5.

вые ресурсы СССР и их использование. М., 1978. – С. 106-121.

СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ОХРАНЫ БАССЕЙНА ОЗЕРА СЕВАН О.А. Джугарян Центр эколого-ноосферных исследований, Национальная Академия Наук Армении, Ереван, Армения Sustainable management of Armenia’s water resources is to a great extend dependent upon preservation and rational use of natural resources and biopotential of agrosystems of the Sevan basin.

Lake Sevan has national as well as regional significance which is the largest source of freshwater in the Caucasus.

Diffusion of extensive negative processes puts forth the necessity of launching a complex system of protection of ecosystems of the Sevan basin.

With a view of preventing ecological-economical and social consequences, degradation of natural resources and agroecosystems, pollution of Lake Sevan, and, preserving the latter as a prospective water-supply source for the Caucasus, we have developed a complex system of organic farming in the Sevan basin the introduction of which system is currently under way. The implementation of this system will render it possible to reduce pollution of the lake with agricultural waste, and to switch to organic agriculture and animal husbandry through joint farms.

Устойчивое управление водными ресурсами Армении во многом зависит от сохранения и рационального использования природных ресурсов и биопотенциала агроэкосистем Севанского бассейна (рис. 1).

Озеро Севан имеет национальное и региональное значение, как самый большой источник запаса пресной воды на Кавказе. Воды озера используются для энергетики и ирригации. За 70 лет было выпущено около 35 км3 воды, то есть 45% его естественного водного запаса, вследствие чего уровень озера понизился на 20 м. Нарушилось его экологическое состояние, изменились гидрологический, температурный и кислородный режимы, содержание азота и фосфора, ухудшилось качество воды, идет интенсивный процесс эвтрофикации.

Бесконтрольное ведение сельского хозяйства в бассейне озера привели к загрязнению вод хлорорганическими пестицидами, нитратами, органическими минеральными удобрениями, тяжелыми металлами. Изме нилась температура агроландшафта бассейна (повысилась на 2°), наруши лось оптимальное соотношение естественных и антропогенных экосистем, резко уменьшилось биоразнообразие, нарушились трофические цепи, круговорот веществ и потоков энергии в агроэкосистемах, наблюдается сильная эрозия почв, резко снизилось плодородие почв и ухудшились их техноэкологические свойства.

Еще 20 лет тому назад при создании Национального парка «Севан»

было принято постановление о запрете употребления ядохимикатов и минеральных удобрений на удалении до 15 км от акватории озера Севан.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Однако по сей день это постановление не выполняется. Фермерские и приусадебные хозяйства нелегально используют азотсодержащие минера льные удобрения и различные ядохимикаты, которые не контролируются, как в количественном, так и в качественном исполнении, что способствует загрязнению почв, агрокультур, рек и миграции загрязнителей в озеро Севан.

В результате спуска вод озера Севан обнажились значительные территории почвогрунтов, часть которых используются под сельско хозяйственные культуры. Почвогрунты представлены очень слабо гумуси рованными песчано-галечниками, обладающими высоким фильтрационным промыванием, что обуславливает усиленную миграцию химических веществ в грунтовые воды, сообщающиеся с водами озера. С поступлением в озеро с поверхностными и инфильтрационными стоками и атмосферными осадками биогенных и других элементов привело к началу эвтрофирования и нарушению экологического равновесия озера. Общее количество хими ческих веществ, приносимых почвенно-грунтовым стоком с пахотных час тей приозерных склонов в озеро, составляет: азота – 7000 т/год и фосфора – 400 т/год, что является одним из важнейших факторов неконтролируемого воздействия на озеро.

Рис. 1. Бассейн озера Севан СЕКЦИЯ 1. РЕЧНОЙ Б АССЕЙН К АК ФУНД АМЕНТ АЛЬН АЯ БИОСФ ЕРН АЯ ГЕОСИ СТ ЕМА Среди наиболее опасных процессов деградации окружающей среды Севанского бассейна является нарушение нормальных биохимических циклов в агроэкосистеме. Широкое распространение негативных процес сов, диктует необходимость организации мониторинга, разработки его программы, методов и параметров контроля за состоянием вод, почв и растений. Необходимым звеном мониторинга загрязнения почв являются лизиметрические исследования, с помощью которых возможна оценка, контроль и прогноз содержания элементов и тяжелых металлов в основных компонентах агроценоза.

Средства защиты растений обладают высокой биологической актив ностью и после применения проникают в различные слои почвы, в водные объекты и растения. Они кумулируются и представляют опасность для окружающей среды, в частности для человека, флоры, фауны. Следует отметить, что в селах Севанского бассейна нет навозохранилищ, навоз хранится под открытым небом, и с талыми водами и дождевыми потоками смывается и мигрирует в озеро. Для удобрения используют свежий навоз, что способствует загрязнению окружающей среды биогенными и органическими веществами, микроорганизмами и яйцами гельминтов, некоторыми тяжелыми металлами, а также семенами сорной раститель ности. Навоз, который сушат на открытых площадках (получают кизяк), что также способствует загрязнению нитратами окружающей среды.

Переход на раздробленное земледелие с организацией мелких фермерских хозяйств привел к кризису в системе сельскохозяйственного управления. Мелкие фермерские хозяйства прекратили возделывание многолетних и однолетних бобовых культур и проводят монокультурную систему земледелия. В результате стало невозможным проведение меро приятий по предотвращению эрозии агротехнических и мелиоративных работ, применению эффективных мер сохранения устойчивости и оптимального функционирования всех экосистем Севанского бассейна.

Для предотвращения эколого-экономических и социальных послед ствий, деградации природных ресурсов, агроэкосистем, загрязнения вод озера Севан, сохранения его как перспективного источника водоснабжения Кавказского региона, нами разработана и внедряется комплексная система органического земледелия в бассейне озера Севан.

Оптимизация сельскохозяйственного производства основывается на высокопроизводительных технологиях, одновременно решая проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, причем с обязательным вписыванием производственных процес сов в природный биохимический круговорот и превращение его в энергетическую замкнутую систему.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

За экологическое земледелие Севанского бассейна было принято объединение сельских хозяйств, которые производят экологически чистые продукты питания. Главная цель экологического земледелия, это оптими зация агросистемы и окружающей среды с учетом естественных возмож ностей растений, животных и ландшафта. Экоземледелие существенно сокращает зависимость сельского хозяйства от химической промышлен ности, так как отрицает использование химико-синтетических удобрений, пестицидов и ядохимикатов. Органические хозяйства включают в себя все системы сельского хозяйства, которые содействуют производству экологи чески, социально и экономически чистых продуктов и сырья.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 15 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.