Материал: 1010-pochvovedenie-2013-7

А

Катионы Анионы

ммоль(экв)/100 г почвы

800 600 400 200 0 200 400 600 800

50

Г

800 600 400 200 0 200 400 600 800

50

Катионы Анионы Сa2+ HCO3– Mg2+ Cl–

Na2+ SO42–

Рис. 5. Солевые профили гидроморфных почв (со) лончаков) и их связь с коэффициентом аридности. Условные обозначения: А – Средняя Азия; Б – Север) ная Монголия, Северный Синьцзян; В – Южная Монголия; Г – Южный Синьцзян.

ев больше 10–20 г/л, при этом содержание легко) растворимых солей в верхних горизонтах почв со) ставляет в среднем 2% (максимум 10–20%) и не достигает тех высоких значений, которые наблю) даются на юге Монголии и Синьцзяна.

Установленные закономерности засоления гидроморфных почв определяются режимом осадков и температурным режимом почв. На юге Синьцзяна и Монголии летом в гидроморфных условиях происходит сильный прогрев почвы, ко)

торый приводит к усилению испарения и накоп) лению солей на поверхности почвы. В то же время малое количество осадков исключает перемеще) ние солей вниз по профилю. Формированию по) верхностных солевых кор в условиях оазисов (то есть при наличии влаги в почвах) способствует также сильное промерзание почвы, которое свя) зано с континентальностью климата (в Средней Азии почвы пустынь не промерзают). В итоге движение солей в гидроморфных почвах пустынь Монголии и Синьцзяна однонаправленно. В Средней Азии в период дождей (весной) происхо) дит природная промывка и перемещение солей в грунтовые воды, что и приводит к повышенной минерализации грунтовых вод и выносу солей из поверхностных горизонтов.

ВЫВОДЫ

1.Почвы пустынь Монголии (Гоби), Китая (Джунгарская и Таримская котловины), Узбеки) стана и Туркменистана (Каракумы, Кызылкумы и прилегающие территории) относятся к единому суббореальному поясу, но при этом они суще) ственно различаются по климатическим показа) телям: континентальности, аридности, режиму и количеству осадков. Наибольшей аридностью ха) рактеризуются пустыни юга Монголии и юга Синьцзяна (крайнеаридные пустыни Гоби и Тарим) ской котловины), наименьшей – пустыни Средне) азиатского региона. Промежуточное положение за) нимают настоящие пустыни Монголии и севера Синьцзяна (Джунгарская котловина).

2.Сопоставление засоления почв пустынь Монголии, северо)запада Китая и Средней Азии свидетельствует о том, что прямой корреляции между аридностью климата и площадями распро) странения засоленных почв не наблюдается.

3.Различия в засоленности почв пустынь авто) морфных ландшафтов суббореального пояса Азии определяются, прежде всего, историей фор) мирования ландшафтов, засоленностью и хими) ческими свойствами почвообразующих пород, эоловым переносом засоленного материала.

4.Высокая аридность климата определяет про) цессы современного соленакопления в почвах гидроморфных ландшафтов пустынь: чем больше аридность, тем сильнее соленакопление в верх) них горизонтах засоленных гидроморфных почв.

5.Изменение климата в сторону увеличения аридности в связи с процессами опустынивания будет по)разному влиять на засоленность и соле) вой профиль почв в зависимости от континен) тальности и аридности климата, режима осадков,

аглавное, исходной засоленности и водного ре) жима почв. В качестве индикатора изменения климата могут рассматриваться только засолен) ные гидроморфные почвы, в которых с увеличе)

нием аридности климата будут активизироваться процессы современного соленакопления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Будыко М.И. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977. 318 с.

2.Глазовский Н.Ф. Современное соленакопление в аридных областях. М.: Наука, 1978. 192 с.

3.Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. 360 с.

4.Иванов Н.Н. Ландшафтно)климатические зоны земного шара // Зап. ВГО. Новая серия. Л., 1948. Т. 1. 224 с.

5.Ковда В.А. Геохимия пустынь СССР. М.: Изд)во АН СССР, 1954. 75 с.

6.Конвенция Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, кото) рые испытывают серьезную засуху и/или опусты) нивание, особенно в Африке. 1994. 66 с.

7.Кунь)Лунь и Тарим: очерки природных условий. М.: Изд)во АН СССР, 1961. 212 с.

8.Лобова Е.В. Классификация пустынных почв суб) бореального пояса // География и классификация почв Азии. М.: Наука, 1965. С. 11–38.

9.Лобова Е.В., Островский И.М., Хабаров А.В. Об определении засушливости аридных областей ми) ра // Пробл. осв. пустынь. 1977. № 4. С. 31–40.

10.Лобова Е.В., Хабаров А.В. Почвенные ресурсы аридных и полуаридных зон мира // Аридные поч) вы, их генезис, география, использование. М.: На) ука, 1977. С. 7–15.

11.Мурзаев Э.М. Природа Синьцзяна и формирова) ние пустынь Центральной Азии. М.: Наука, 1966. 382 с.

12.Панкова Е.И. Генезис засоления почв пустынь. М., 1992. 136 с.

13.Панкова Е.И. Условия формирования и почвы природных оазисов Алашаньской Гоби (Монго) лия) // Почвоведение. 2008. № 8. С. 937–947.

14.Панкова Е.И. Фациальные особенности засоления почв центральноазиатских экстраконтиненталь) ных пустынь суббореального пояса Азии // Почво) ведение. 2002. № 11. С. 1308–1322.

15.Панкова Е.И., Айдаров И.П., Ямнова И.А., Новикова А.Ф., Благоволин Н.С. Природное и ан) тропогенное засоление почв бассейна Аральского моря (география, генезис, эволюция). М.: Почв. ин)т им. В.В. Докучаева РАСХН, 1996. 186 с.

16.Панкова Е.И., Воробьева Л.А. Диагностика и крите) рии оценки засоления почв // Засоленные почвы России. М.: ИКЦ Академкнига, 2006. С. 6–50.

17.Почвенный покров и почвы Монголии. М.: Наука, 1984. 190 с.

18.Природные условия Синьцзяна. М.: Изд)во АН

СССР, 1960. 195 с.

19.Пустыни Заалтайской Гоби. М.: Наука, 1986. С. 53–80.

20.Пустыни. М.: Мысль, 1986. 317 с.

21.Abuduwaili J., Gabchenko M.V., Junrong X. Eolian transport of salts – a case study in the area of Lake Ebinur (Xinjiang, Northwest China) // J. of arid envi) ronments. 2008. V. 72. Iss. 10. P. 1843–1852.

22.Behnke R.H. Desertification: causes, impacts and con) sequences. Spinger, 2012. 600 p.

23.Dregne H.E. Land degradation in the drylands // Arid Land Research and Management. 2002. V. 16. Iss. 2. P. 99–132.

24.Dregne H.E. Soils of arid regions. Elsevier scientific publishing company. Amsterdam, Oxford, N.Y., 1976. 237 p.

25.Geist H. The causes and progression of desertification. Ashgate, 2005. 272 p.

26.Mainguet M. Aridity: droughts and human develop) ment. Springer, 1999. 302 p.

27.Pankova Ye.I., Aidarov I.P. Secondary salinization of soils in the Aral Basin as a factor of anthropogenic de) sertification // Advances in Environmental Research. Nova Science Publishers, N.Y., 2010. V. 2. P. 179–216.

28.Szabolcs I. Impact of climatic change on soil attributes. Influence on salinization and alkalization // Soils on a Warmer Earth. Development in Soil Science. Elsevier, 1990. P. 61–69.

29.Szabolcs I. Salt affected soils. CRC Press, Inc. Boca Raton, Fla. USA, 1989. 274 p.

30.Trabucco A., Zomer R.J. Global aridity index (Global) Aridity) and global potential evapo)transpiration (Glo) bal)PET) geospatial database. CGIAR Consortium for Spatial Information. Published online, available from the CGIAR)CSI GeoPortal at: http://www.csi.cgiar.org. 2009.

31.Wang Z., Zhu S., Yu R., Li L., Shan G., You W., Zhen X., Zhang C., Zhang L., Song R. Saline soils in China. Sci) ence Press, Beijing, 1993. 573 p.

32.World atlas of desertification. 2nd ed. United Nations Environment Programme. Nairobi, Kenya, 1997.

ВВЕДЕНИЕ

Опустынивание земель в настоящее время ши роко трактуется как их деградация в аридных, субаридных и субгумидных районах в результате действий различных факторов, в том числе кли мата и деятельности человека. Тем не менее, до сих пор опустынивание как проблема остается дискуссионной, потому что отсутствуют как чет кие разграничения между природным и антропо генным опустыниванием [3], так и данные изуче ния динамики стадий опустынивания: потери почвами биологической продуктивности и их полного разрушения, когда уже невозможно вос становить плодородие [1]. В результате определе ние опустынивания как формы деградации зе мель также приводит к неоднозначным площад ным оценкам его проявления [5]. Так, для Кизлярских пастбищ Дагестана отмечается, что процессом опустынивания в 2000 г. было охваче но 95% [2], или 47.5% земель [17], что также сви детельствует о различной интерпретации опусты нивания земель. Проводимая в стране оценка де градационных изменений земель с выделением классов опустынивания, агроэкологических групп, деградационных категорий, потенциаль ных и актуальных направлений деградации/опу

стынивания скорее близка к инвентаризацион ной оценке земель.

В коллективной книге 2009 г. [14] рассматрива ется множество проблем, вызываемых опустыни ванием, но в связи с отсутствием диагностических показателей и критериев оценки, отсутствует ана лиз временной пространственной динамики опу стынивания почвенного покрова.

При оценке деградации и опустынивания поч венного покрова необходимо оперировать четки ми диагностическими показателями этих процес сов, потому что разные трактовки ведут за собой неточности учета и оценки во времени. Нами на основе долговременных исследований в равнин ном Дагестане при оценке интенсивности прояв ления деструктивных изменений почвенного по крова опустынивание рассматривалось как выс шая степень деградации с полной потерей биологической продуктивности экосистем, а де градация – как поэтапное уменьшение их биоло гической продуктивности – от слабой до сильной [23]. Поэтому в качестве основных показателей деградации почвенного покрова было принято участие в его составе луговых и типичных солон чаков, не потерявших полностью биологической продуктивности, а показателей опустынивания – ареалов голых, пухлых, бугристых солончаков,

дефлированных песков, полностью лишенных растительности и близких к геологическим обра зованиям [23].

Цель настоящих исследований – дать оценку временноGй динамики опустынивания и деграда ции почвенного покрова равнинного Дагестана с использованием разновременных почвенно те матических карт, космических снимков и повтор ным использованием при их дешифрировании тех же признаков максимального проявления де структивных процессов в таксонах ландшафтно

геоморфологического районирования террито рии (рис. 1).

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Исследования проведены в двух крупных, хо рошо изученных и сопредельных литолого гео морфологических и геохимических районах рав нинного Дагестана: 1 – автоморфном (Терско Кумская низменность) с долговременным паст бищным использованием земель, преимуще ственно с опустыниванием почв и 2 – гидро

морфном (дельта Терека) с длительным орошени ем земель, преимущественно с деградацией почв. Оценка состояния почвенного покрова давалась несколько раз в результате периодических назем ных съемок на основе аэрофотоснимков.

Компьютерное дешифрирование позднелет них космических снимков MODIS TERRA прове дено в 2000, 2001 и 2010 гг. Первая оценка деграда ционных изменений почвенного покрова прове дена в таксонах почвенного районирования, основами которого являются: условия формиро вания почв, их возраст, структура почвенного по крова и временныìе изменения. Вторая (2001 г.) и третья оценки (2010 г.) проведены на более дета лизированном районировании территории с до полнительным использованием цифровой моде ли рельефа, дающей более четкое вырисовывание структуры и состава почвенного покрова. Выде ленные новые участки обозначены буквой Д в со ставе ранее выделенных почвенных подрайонов (рис. 2 I, II). Были вовлечены в обработку 1, 2, 3, 4, 7 каналы спектрорадиометра MODIS TERRA, использовали спектральные характеристики в ви димом, ближнем и среднем ИК диапазоне. Все данные были приведены к пространственному разрешению 250 м с преобразованием яркостей алгоритмами эрмитовых сплайнов для миними зации искажений спектральных характеристик объектов. Данные разных лет были взаимно ори ентированы между собой методами цифровой пространственной корреляции.

Таким образом, перед проведением дешифро вания мы имели два разновременных цифровых изображения, состоящих из пяти спектральных каналов, пространственно скореллированных друг с другом.

Тематическая обработка цифровых данных проведена методами нейросетевого дешифриро вания на базе алгоритмов GTM в программах Scanex Image Processor v.3.6.

Учитывая довольно низкое пространственное разрешение обрабатываемых данных, дешифро вание проводилось с упором на спектральные при знаки. Тем более, что для равнинных территорий с проявлениями деградации и опустынивания, спек тральные признаки хорошо и удовлетворительно описывают практически все феномены. Одним из приемов, усилившим уверенность в корректности интерпретации спектральных признаков дешифри рования, явилось применение мультифенологиче ского подхода, предполагающего анализ материа лов дистанционного зондирования с учетом фе нологических аспектов растительного покрова.

По результатам дешифрирования и интерпрета ции была сформирована векторная маска класса объектов для последующего ГИС анализа. Исполь зованы методические рекомендации, содержащие ся в опубликованных работах [6, 7, 12, 16, 27].

Прослежены изменения комплекса природно антропогенных условий, на фоне которых протека ет деградация и опустынивание почвенного покро ва. Установлено, что масштабы максимального про явления деградации и опустынивания являются ин тегральным отражением агроэкологического состояния земель.

ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНО АНТРОПОГЕННЫХ УСЛОВИЙ

Равнинный Дагестан отличается засушливо стью климата, среднегодовой температурой воз духа 11.2°С в дельте Терека и 10.4–11.1°C в Тер ско Кумской низменности, которая повысилась с 1980 г. еще на 0.8°С, годовой суммой осадков ме нее 310 мм в дельте Терека и 250–300 мм в Терско Кумской низменности. Характерно формирова ние погоды с продолжительными и сильными ветрами восточных и юго восточных румбов. Имеют место дни с пыльными бурями.

Изученные районы находятся под влиянием регрессивно трансгрессивных ритмов Каспий ского моря: 1900–1977 гг. – падение уровня моря почти на 4 м, 1978–1995 гг. – повышение уровня моря на 2.5 м и с 1995 г. вновь слабое падение уровня [8]. Повышение среднегодовой темпера туры воздуха способствует аридизации террито рии, а повышение уровня моря – затоплению значительных площадей в побережье Кизлярско го залива Терско Кумской низменности и дельты Терека.

С 50 х гг. прошлого века началось широкомас штабное использование земель под отгонные пастбища в Терско Кумской низменности и под орошаемое земледелие в дельте Терека. Есте ственное состояние природных ресурсов Терско Кумской низменности, почти безводного района, с доминированием полупустынных почв, солон чаков и песков со второй половины XX в. меняет ся под влиянием интенсивных техногенных и ан тропогенных пастбищных нагрузок, увеличения количества и протяженности грунтовых дорог, ар тезианских скважин, скотопрогонов, нефте и га зопроводов, карьеров добычи полезных ископае мых. Это привело к сокращению площадей при родных естественных экосистем в результате деградации и опустынивания (деструкции), а так же к уменьшению кормовой ценности пастбищ и, особенно, к сокращению площадей хорошей кор мовой ценности.

В дельте Терека – гидроморфном районе, с до минированием луговых почв и солончаков, ос новные деградационные изменения почвенного покрова вызваны изменением масштабов ороше ния земель. В результате, за последние 50 лет про шлого века изменилась структура землепользова ния, гидрологические условия территорий после