Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Динамика природных комплексов юга Средней Азии в условиях колебаний увлажненности

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Динамика природных комплексов юга Средней Азии в условиях колебаний увлажненности"

МОСКОВСКИМ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

На правах рукописи

КОСТЮКОВСКИЙ Владимир Ильич

ДИНАМИКА ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЮГА СРЕДНЕЙ АЗИИ В УСЛОВИЯХ КОЛЕБАНИЙ УВЛАЖНЕННОСТИ

Специальность: 11.00.01 —физическая география,

геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Лаборатории динамики наземных экосистем иод влиянием водного фактора Института водных проблем РАН.

Научный консультант — доктор географических наук профессор Залетаев В. С.

доктор географических паук, профессор Виноградов Б. В.

димор тыою-миниралогичч'ских паук, профессор Сслиг.срстов 10. П.

доктор географических наук, профессор Чупахин В. М.

Ведущая организация — Институт географии Российской Академии паук.

Защита диссертации состоится «¿4 » ¡А^ 1992 г.

в 15 час. на заседании физико-географического специализированного совета Д-053.05.29 при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, 18 этаж, аудитория 1807.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета Л1ГУ на 21-м этаже.

Автореферат разослан « 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

О ф и ц и а л ь и ы е о п и о н е н т ы:

кандидат географических наук

Т. И. Кондратьева

i-frt*

~ ".51

.n ДН

- t -

ссртация посвящена гтллп'зу ггргтродны* и антропогенных 'о территории пустынь Средней! Азии* на' примере ее южных ранним (Туркменистана и Хорезма) и1 ffx дггггамики а условиях возрастающей активности человека, в первую' очередь затрагивающей водные ресурсы. Иа основе исследования1 современной структуры природных комплексов и процессов кругооборота влаги, органического и твердого неорганического пещостпя п них восстанавливается история развития экосистем* ir поэдейстпия на них деятельности человека. На основе анализа липа-мнчсских процессов п природных комплексах в течение голоцена' лается прогноз их развития до 20-30-х годов XXI века', что1 позволяет обосновать рекомендации по рациональному прнродополъз'ойат'тго на перспективу.

ГТредкотон зпднтц являются' з'гткоггомсрио'сти' динамики природных комплексов пустынь и историческтТ анализ* пч эволюции п услсЗвнях вод о хозяйственной деятельности* человека'. П'астоящес исследование представляет собой" крупн'ое тссре-гпмеспос обобщение на основе ретроспектнпного раестмэтр'е'НГО!' ecrt'jfmícwvo'ro' развития природных и антропогенез* спстету кердати сг т^^чй'Лй* земледелия на юге Средней Дзт»гг_

/CítTytcnsitecrü' х'лгеtíeirs г.Д'ля' пустыни Средней1 Азии харпк-re^ntr многократное превишетю испаряемости над поступлс1Ш15>У влаги ('в» оса,л«а1х и* с ре*ппамг стоком). Следовательно все компонента природного- комплекса теснейшим образом связаны с увлажнением'. Колебания количества осадков или речного стока d размерах, не вносящих серьезных изменений в характер рельефообразующих процессов, почвенного, растительного покрова, животного мира в гу-мидних областях, в засуплливых регионах вызывают быструю и наглядную реакцию.

Благодаря отому, использование водных ресурсов человеком в размерах, допустимых в лесной зоне, привело к глубоким, а местами

- г -

д<ат$сгрофдоедзднад^ додеденмям у природе и хозяйстве Средней Азии. Эти изменения прояинпись а усухании Аральского моря, иссякании и ухудшении качества родных ресурсов в низовьях Амударь и и Сырдарьи, развитии процессов вторичного засоления, активизации ветровой эрозии, снижении продуктивности орошаемых нолей и пустынных пастбищ на осей территории пустынной зоны. Наиболее ярко эти процессы проявляются на территории Туркменистана -республики, где водный режим особенно напряжен. Здесь процессы опустынивания проявляются на 80% территории ( в Узбекистане - на 65%, Казахстане - 5 0%).

Опустыниоание - ,ио локальный процесс. Толчком к нему может послужить ограниченное количество нарушений природных взаимосвязей (изъятие водных ресурсов, псрсиипас, нарушение почвешю-растительного покрова), по в дальнейшем, через сложную систему круговоротов влаги, энергии, органического и неорганического вещества, этот процесс имеет тенденцию охватывать всю систему природных комплексов, распространяться территориально, сказываться не только на аридных, но н на гумидных территориях.

Ввиду того, что в пустынной зоне с се напряженными и обнаженными взаимосвязями всех компонентов природного комплекса, все нарушения их проявляются наиболее наглядно, изучение их причин и динамики р&эшшш целесообразно производить в первую очередь на прнл.сос аридных регионов и здесь я;о разрабатывать меры по борьбе с явлениями, приводящими к лскслатолышм последствиям для жизни и деято ;• >,:с;сти человека.

Настоящая работа посвящена исследованию взаимосвязей, существующих в природных и природно-антропогенных комплексах на примере раппии Туркменистана, их динамики, прогнозов их развития

и обоснованию рационального природопользования на их территории. Этим определяется ее актуальность.

Защищаемы© положения:

1. Единстпо природного комплекса пустынь юга Средней Азии определяется единстиом круговорота вещества и энергии, количественные показатели которого расчитаны на основе специально разработанной классификации.

2. На основе вычисленных круговоротов органического вещества и плаги определена сезонная и многолетняя динамика природных комплексов в связи с колебаниями климата, уплажненности и деятельности человека.

3. Исследование динамики круговорота вещества и энергии п природных комплексах позволило установить следующие закономерности развития природной среды в пустынях юга Средней Азий:

а) за минувшие 9-10 тысяч лот периоды естественной ариди-зацни климата сменялись более увлажненными. С иссушением связано 3-5' кратное уменьшение количества биомассы и увеличение площадей кссрофитпых биотических комплексов. В периоды увлажнения количество биомассы увеличивалось п тех же пределах, а площади влаголюбивых комплексов восстанавливались;

б) деятельность человека приводила к возрастанию площадей, запятых антропогенно-влаголюбивыми комплексами и смещению максимума увлажнения вверх по течению рек: в бронзовом веке - низовья дельт, п античное время и средние века - верхние части дельт, п XX веке - средние течения крупных рек и предгорные зоны юга Туркменистана.

4. Палеоклиматнческие и хозяйственные реконструкции позволили выявить тенденции развития природы и хозяйства и составить прогноз развитие природных комплексов на ближайшие 40-50 лет: следует ожидать дальнейшее смещение зон увлажнения к подножиям

гор юга при прогрессирующем опустынивании низовьев рек, вплоть до формирования в дельтах автоморфных экосистем при 5-8 кратном сокращении количества биомассы. Естественное увлажнение или иссушение климата может лишь затормозить или ускорить этот процесс, неизбежный при сохранении существующих тенденций водохозяйственной деятельности.

Цели и задачи исследования.- Основной целью исследования являлось выявление типических динамических процессов в природных комплексах пустынных территорий, их направленности, трансформаций, присущих им взаимосвязей и тенденций развития в связи с хозяйственной деятельностью человека.

При этом решались следующие задачи:

1.Выявление закономерностей взаимосвязей между компонентами природных комплексов пустынь.

2. Изучение современного состояния природных комплексов и их динамики в естественном состоянии и под влиянием водохозяйственной деятельности человека и аспекте задач охрани среды.

3.Реконструкция этапов истории развития природных комплексов в условиях возрастающего антропогенного пресса и активизации использования водных ресурсов человеком.

4.Выявление основных тенденций развития природных комплексов в связи с естественными изменениями среди и воздействия человека.

5.Прогнозирование эволюции природной среды пустынь юга Средней Азии в условиях активной водохозяйственной деятельности.

6.Разработка рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы аридных территорий. '

Научная новизна работы заключается прежде всего в комплексном подходе к описанию природных комплексов, в рассмотрении неразрывного единства взаимосвязей между всеми компонентами окружающей среды в отличие от покомпонентного рассмотрения, при-

пятого п большей части физико-географических и лаидшаф-товедческих работ. Впервые в научной литературе сделаны подсчеты и составлены схемы круговоротов поды и органического вещества в экосистемах пустынь Туркменистана и Хорезма.

Разработанная автором генетическая классификация экосистем принципиально нова по сравнению с имеющимися территориальными классификациями. Впервые в научной литературе произведены реконструкции экологических структур территории в прошлом, выраженные в таблицах и картосхемах, Это позволило автору составить прогнозную картосхему и таблицу развития экологической структуры на начало XXI пека и разработать оригинальную схему рационального природопользования для всей территории равнин Туркменистана и Хорезма.

Практическое значение работы. Результаты произведенного исследования предназначены для обоснования и разработок программ рационального использования природных ресурсов и охраны природы юга Средней Азии. Изложенные в ней принципе* исследований могут применяться для изысканий при планировании систем рационального природопользования и о других природных зонах.

Материалы диссертации, изложенные автором в монографиях, вышедших в издательствах "Наука", "Шшм*, "Знание", использованы в учебном процессе о Московском государственном педагогическом университете и Москопском институте инженеров землеустройства. Материалы диссертации использовались автором при чтении лекций на Всесоюзных курсах повышения квалификации преподавателей педагогических институтов при Географическом факультете МГПИ им. В.И. Ленина.

Отдельные положения диссертации вошли в отчеты по исследованиям Сарыкамышского озера, использованные институтом Союзгипроводхоз и Ташаузским рыбокомбинатом для разработки планов освоения этого

- о -

объекта.

Публикации и апробация. Основная часть материалов, вошедших в диссертацию, изложена и научных публикациях автора (как самостоятельных, так и в соавторстве),в том числе - в семи вышедших монографиях. Они докладывались на семинарах Лаборатории динамики наземных экосистем под влиянием водного фактора Института водных проблем АН СССР, а также на заседании Ученого Совета Института. Основное содержание работы явилось предметом доклада автора на Всесоюзном научном совещании "Изменение водного режима в прошлом как основа для оценки его развития в будущем", проходившем 17-19 мая 1990 года в Институте водных проблем АН СССР (Москва).

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав и выводов. Она насчитывает 315 страниц машинописного текста, в ней представлено 37 иллюстрации и 38 таблиц. Список литературы насчитывает 389 названий.

Источниками информации о динамике природных комплексов являются литературные материалы, ведомственные материалы, материалы аэро- и космических съемок и полевые наблюдения.

Литературные материалы позволяют судить не только о современном состоянии природы и хозяйства изучаемой территории, но и получать и анализировать сведения о их прошедшем и делать выводы на этом основании об изменениях, .происходящих как в результате естественных изменений природы, так н под влиянием деятельности человека.

Первые письменные сведения о территории Туркменистана и Хорезма содержатся в трудах античных, в основном - дрепне-грочоских авторов - Геродота (V в. до н.э.), Страбона (I в.

н.э.), Арриана (1-11 вв. н.э.) и других. По большей части эти сведения почерпнуты из персидских источникоо и устных рассказоп и, наряду с подлинными фактами, в них содержится множество неточностей и ошибочных данных. Эти сведения могут быть использованы с большой осторожностью, путем сопоставления с современными данными исторических и археологических исследований.

Несколько более полны сведения средневековых, персоязычных и арабоязычных авторов - Ибн Фадлана, Ибн Хаукаля, Якута, Джувейни и др. Из этих источников можно почерпнуть в основном данные о состоянии дорог, населенных пунктах, о хозяйстве описываемых регионов, а также отдельные данные о климатических и физико-географических условиях (Бнрунм, XI в.).

Подлинно научное изучение Средней Азии начинается в XVI11 пеке. Исследователи этого времени были, как правило, первопроходцами и стремились к наиболее полному описанию пройденных маршрутов. В своих трудах они сообщают как о природе изучаемых территорий, так и о хозяйстве населяющих их народов. Этим определяется универсальность сообщений таких авторов, как А. Бекович-Черкасский, Д. Рукавкнн, Ф. Ефремов. К наиболее полным описаниям районов Средней Азии следует отнести книги П.И. Рычкова "Топография Оренбургская? и М. Бекчурина "Журнал, учиненный ... по время путешествия ... и Бухарию". Однако, сведения, сообщаемые авторами XVIII п. охватывают лишь отдельные районы и часто фрагментарны.

Наиболее точные, объективные и углубленные исследования, охватившие большую часть территории Туркменистана и Хорезма, относятся к XIX веку. Несмотря на то, что многие из авторов этого периода были специалистами в одной или немногих смежных областях науки (зоологи, ботаники, географы, геологи и т.д.), они зачастую не ограничивались своей узкой специальностью, но стремились дать

комплексную картину природы и хозяйства. Таковы, например, работы Э.А. Эверсманна ( 1823, 1840), А. Левшина ( 1832), Г. С. Карелина ( 1 883). Итоговыми работами, суммирующими реэультагы исследовании 'по географии Средней Азии, накопленные к середине XIX пека, ниились книги А. Гумбольдта "Центральная Азия" (русск.изд. 1915) и К. Риттера "История землеведения и открытий по этому предмету" (1864).

В XVIII-первой половине XIX века были заложены основы изучения природных комплексов Средней Азии. Материал, содержащийся в работах этого времени, вполне достоверен и пригоден для сравнений с современностью при реставрации динамики природных комплексов в условиях деятельности человека.

Наиболее полная информация о прошлом экосистем Туркменистана содержится в работах так называемого "классического периода" j исследований Средней Азии - второй половины XIX-иачала XX века. К

этому времени относятся углубленные отраслевые исследования: зоологические H.A. Северцова, геологические П. В. Мушкетона и A.M. Коншина, геоморфологические - В.А. Обручева, ботанические -С.И. Коржинского.

Все эти работы, взаимно дополняющие друг друга, позволяют составить достаточно полную картину динамики природных комплексов в конце прошлого - начале нашего века. К этому же периоду относятся и обобщающие комплексные работы И.Г. Борщова (1865), В.М. Массальского (1913), а также ряд работ Л.С. Берга.

В лг\льнг?й1ипн большой объем сведений, накопленных наукой, обуслопп-1 значителыг/ю JV'M'^peHmiawi.'o природоведческих дисциплин с глуГ<^ ! '« того пли иного компонента среды в каждой. В

это вренэучоииг природы Туркменистана проводится большими научными силами. Ужо в 1919 году был основан Карабугазский комитет, объединивший ученых разных специальностей. В 20-е годы

исследования природе Гуркменич проводятся Туркменекой комплексной экспедицией АН СССР. Важными похами в исследовании пустынь республики лпилпсl основании Государственного ученого Совета и общества краеведения при Наркочпросе ТССР (1925), создание Комитета по делам науки при СНТК ССР (19 4 0), Академии наук Туркменской ССР (1951).

Исследования, проводимые геологами (Л. Е. Ферсман, Д. II. Щербаков, Н.П. Луппов, A.A. Ямноо, Е.С. Останин, Г. Бердыев), геоморфологами (Б.А. Федорович, С. Ю. Геллер, Э. М. Мурзасп, Л. Г. Добрин, А. Арнагельдыев), климатологами (А.П. Гальцоп, Л.Н. Бабушкин, Н. С. Орловский) , гидрологами (В.Н. Шульц, А.К. Проскуряков, В.П. Кунин), явились богатейшим источником данных по состоянию и динамике неорганических компонентов ландшафта. Биологические компоненты глубоко изучены в работах почвоведов ( А.Г. Гасль, Е. В. Лобова, А. Н. Розанов), ботаников и геоботаников (М.Г. Попов, Е.П. Коровин, Н.Т. Нечаева, И.Г. Рустамов, D.H. Николас», Л. И. Баэилевич), зоологов ( В. II. JL'hhthiikoo, А. М. Формозов, Г.П. Дементьев, А. К. Рустамов).

Данные о деятельности человека в прошлом могут быть почерпнуты из работ археологов ( В.М. Массона, С.П. Толстопа, Б.В. Андианова, Г.Н. Лисицыной), а о его современной активности -из работ экономгеографов (3.Г. Фрейкина, О. Р. Лазаревского, Е.Е. Лейзеровича, Т. Раимова).

Дифференциация наук позволила получить углубленные сведения о каждом из главнейших компонентов природных комплексов, однако их них трудно составить общую картину динамики и природных комплексов в целомt и взаимосвязей составляющих их компонентов, имеющиеся комплексные работы ('Очерки природы Кара-Кумов, 1955; •Продуктивность растительности аридной зоны Азии", 1977; 'Каракумский канал и изменения природной среды в зоно его влия-

ния", 1978 и др. ) содержат сведения по целому ряду компонентой среды, но D них зачастую отсутствуют обобщения, позволяющие рассматривать сочетание этих компонентов в качестве единого це-•лого. В обобщающих работах А.Г. Бабаева (1963), H.A. Когая (1969), Ч.Б. Копекова (1970) и др. содержится анализ природных комплексов, но крайне слабо освещена деятельность человека.

Попытками отыскать закономерности развития природных комплексов. взаимосвязи и взаимовлияния различных компонентов, их динамики в условиях воздействия .человека, явились работы автора, написанные в соавторстве с А. Арнагельдыевым (19 85,1988,1991) и самостоятельно (1988). Проблеме взаимодействия природных процессов и деятельности человека посвящена также работа автора, не затрагивающая непосредственно территории Туркменистана (1988).

Объем информации, накопленной в литературных источниках, сам по себе требует всестороннего обобщения и может служить предметом самостоятельного исследования. Вместе с тем, литературные данные дополняются полевыми исследованиями. Эти исследования производились автором с 19 67 года как на территории Туркменистана, так и в других аридных районах СССР ( в Казахской, Узбекской ССР, на юге РСФСР). В процессе полевых исследований проводились маршрутные наблюдения (пешие, автомобильные маршруты), позволившие получить последние данные о состоянии природных комплексов. Изучение результатов воздействия человека на природные комплексы, имеющих различный характер и продолжительность как в сходных, так и в отличных физико-географических условиях, позволило установить общие закономерности происходящих изменений и их динамику в -тех или иных конкретных условиях. Дополнением к этим данным служат полустационарные наблюдения, заключающиеся в повторных - от одного раза в несколько лет до 4 раз в год - нивелировках и описаниях на отдельных ключевых

участках, находящихся в процессе изменений под воздействием естественной динамики среды и деятельности человека (каналов, дорог, оросительнмх систем и лр.). Близко к полустационарным исследованиям примыкают повторные обследования районов, описанных различными авторами 20, 50, 80 пли 100 лет назад. Такие обследования позволяют проелолить динамику природных и прнродно-аитропогенных комплексов за продолжительный период.

Если маршрутные обследования позволяют получить максимум информации для больших территорий, то полустационарные наблюдения обеспечивают углублепный детальный анализ динамики среды па небольших типичных участках.

Чрезвычайно емкую информацию поставляет анализ картографических материалов, аэрофото- и космических снимков за разные годы. Изучение их п сочетании с полевыми наблюдениями позволяет проследить и картировать изменения, происходящие за долговременный период.

При этом возможен подсчет изменений орошаемых площадей, барханных песков, динамики засоления и т.п., определение изменений почпенно-растительного покрова. Дополнительным источником, позволяющим производить подсчеты и картографирование динамики сельскохозяйственных угодий, служат земельные планы сельскохозяйственных предприятий (совхозов, колхозов, подсобных хозяйств и т.п.).

Обладая определенными достоинствами и недостатками, каждый из методов исследований дает неповторимый и богатый материал для изучения динамики природных комплексов. В то же время каждый из них не является универсальным. Универсальность достигается путем обобщения материалов, полученных различными методами, в сочетании с тщательным анализом литературных материалов.

Глава 11 . Экосистемы пустынь Туркменистана.

Тсррдтори^ равнин Туркменистана выбрана для изучения динамики природной комплексов потому, что она отличается наиболее аридным кли^дтом среди пустынь Советского Союза (коэффициент увлажненности от 0,01 до 0,05). Ввиду максимальной остроты водного дефицита, любые колебания увлажненности вызывают быстрые и заметные изменения в природных комплексах. Эти изменения по разному проявляются п различных условиях, что определяется историей эволюции природы региона на протяжении миллионолетнего развития.

Особенностью геологической истории Туркмении является долговременное господство на ее территории аридных условий. Аридный климат ycтa?íaвл^шaeтcя здесь уже а пермский период и сохраняется до середины юры. Однако в меловом периоде аридный режим восстанавливается и, с некоторыми флуктуациями, сохраняется до настоящего времени.

Начало формирования современных экосистем большинство исследователей относят к верхнему палеогену (Е. Г. Коровин, 1961; Б.А. Быков, 1979 я Др.). В это время в условиях засушливого мус-сонпого климата сформировались редкостойные ксерофильные леса саванного типа на равнинах, галофильные комплексы на обсыхающих морских побережьях и своеобразные гало-ксерофильные комплексы па камсписто-к'.сбнпстых и гипсоносных почвах островов - вершин, подтопленных '-гОром останцопых возвышенностей.

•?. последующем зридность климата постепенно усиливалась, что привело дальночисн эволюции природных комплексов в направлении ксерофптипации. то выразилось в формировании преимущественно эолового рельефа, представленного барханными, а также заросшими грядовыми, ячеистыми, гребенчатыми и другими формами, пустынных

cepTjx, бурых, песчаных пустынных, солончаковых noiV/r, cMyfiCtncnwix пустыням, выработке у растений и животных приспособлеИйчЯ к крайне Srac у пгл ив wm* условиям, образованно пустынных (pnopUct ¡'гче'с Htí -фаугп'сстических комплексов. Развитие всего природного' КО^ггЛекСг* происходило в líe раз дельном единстве. В процессе сто7и&г(жГ сформировалась прочная неразрывная система, спаянная сложными многогранными связями, единством круговорота всщсстна' и1 энергии. Эта система в ее современном виде, в основном, сформировалась к началу голоцена.

Будучи единым целым, экосистема пусТын'ь состоит из более мелких подразделений, каждому из которых свойственны свои особенности состава, динамики, обменных процессов. Суммариэация природных комплексов, составляющих экосистему пустынь, приводит к Ядобхолихгое-гм их класс ификацим,. OYp^a'&t'ncff их происхождение,' облил , характер ггрчгтcftaiTiYrt* о-бметюх процессов. В основу клас-с^Ч^ла'цтч' ifarKírí полового- представление о биогеоценозе, как живом ^vwa^rtf^H'OM' ортаУгй'з'й'б, Л'а'ходпщсй'ся* й* процессе эволюции и постоянного и'зленен'и'л'. З^о' сп'р'ед'бл rfe T объединение в каждой классификационной' едн'н'тхо' биогеоценозов, имеющих общее происхождение, общие физиономические, анатомические И динамические особенности, хотя зачастую, весьма разобщенные территориально. Этим предложенная классификация отличается от имеющихся-' классификаций, построенных, в основном, по территориальному принципу и объединяющим п одну группу природные комплексы, сильно отл^¥<¥£'йзциеся друг от друга, но связанных чисто топографически ( иапрн'й'бр, " грядойо-такириып комплекс").

Ввгау того, что характер увлажнения для пустынных экосистем' является решающим, крупнейшими классификационными единицами являются два основных типа: автоморфные, получающие увлажнение, п основном, за счет атмосферных осадков, и гидроморфные - полу-

чающие более обильное питание за счет поверхностных и подземных вод. Такое разделение имеет также генетический характер: если автоморфные биогеоценозы формировались в аридных условиях, то гидроморфные связаны в своем происхождении с интразональными комплексами речных долин и морских побережий. Время их формирования - конец мезозоя-начало кайнозоя.

Генетический принцип лежит в основе следующей систематической единицы - класса экосистем. Классы объединяют группы биогеоценозов, ведущих свое происхождение от однотипных комплексов, сформировавшихся в палеогене-неогене ( ксерофильных комплексов саваннового типа, каменистых островов, морских побережий, речных долин).

В составе классов выделяемся семейства, облик которых определяется характером субстрата. Если для автоморфных экосистем решающим на этом уровне является литология ( прсчаиые, глинистые, каменисто-щебнистые пустыни), то для.гидроморфных - увлажненность и степень засоления лочаогрунтов (солончаковые, водно-прибрежные экосистемы).

При выделении более дробных единиц - родов - о числе многочисленных характеристик экосистем, в качестве ведущего использован почвенной искрои. В зависимости от состава, увлажненности поча, их гумусироианности, подверженности ветровой и водной эрозии, хзыдепплись роди: барханные пески, заросшие пески, такыри, болота, тугаи и др.

'.За элемент лену» систематическую единицу ми принимаем вид биогсп!'-'"оз<1. л пи которого характерны единое происхождение, литолоп"»;*скоо етрсепио, сходные сочетания растительного и животного -«м^л. Оспонльм индикатором, позполналцим выделять виды биогеоценозов, яил/ются растительность, почему названия растительных ассоциаций чащэ всего становятся видовыми названиями

биогеоценозов.

Виды биогеоценозов, в зависимисти от более мелких признаков, делятся на подвиды.

На основании литературных данных и собственних полевых наблюдений нами приводятся описания основных, наиболее широко распространенных видов экосистем: илаковые белосаксаульники, чсрносаксаульники, барханные и полузаросшие пески, такыры, различные виды глинисто-суглинистых поверхностей и к аменисто-щебнистых и гипсированных пустынь, околоводных и солончаковых биогеоценозов.

Современный уровень знаний позволяет рассматривать природные комплексы любого уровня, в соответствии с концепцией В.А. Вернадского, как единый организм. Основным критерием, позволяющим считать тот или иной организм живым, является наличие в- нем обмена веществ, связывающего весь организм в единое динамическое целое.

Обмену веществ в организме соответствует не менее сложные и многообразные обменные процессы в природных комплексах, включающие в себя обмен и круговорот влагиу химических элементов и энергии между поверхностными слоями почвы, атмосферой, растительным и животным миром. В космическом масштабе эти процессы объединены поступлением солнечной энергии, космической пыли, вещества и энергии из глубоких слоев земной коры.

Показателем этих процессов на уровне экосистем пустынь Туркменистана служат круговороты влаги, органического и неорганического вещества.

Направления переноса воздушных масс определяются наличием крупных орографических преград на юге и юго-востоке при открытости с севера и запада. Этим определяется господство вторжений их с северной стороны горизонта ( 45% случаев - зима, ЗЗОЬ -

лето). Этим определяется преобладающее напраиление эолового переноса твердого неорганического вещества - с северной части Туркменистана в направлении южных румбов, что находит отражение в -ориентировке форм эолового рельефа ( преимущественно - с севера, северо-востока, северо-запада на юг, юго-восток, юго-запад). Всего в эоловые процессы ежегодно вовлекается около 50 млрд. т. песка и пили. Перенос твердого неорганического вещества речными потоками имеет обратное направление - с юга на север. С ними на равнины Туркменистана ежегодно поступает в среднем 103,9 млн, т. взвешенных наносов, которые в дальнейшем перерабатываются эоловыми процессами. В среднем баланс твердого неорганического вещества отрицательный: ежегодно за пределы рассматриваемой территории уносится 40-50 млн. т., что определяет суммарное понижение поверхности на 0,07-0,08 мм/год.

Водный баланс территории определяетсд поступлением из атмосферы 36,16 км3 осадков ( в среднем за год), 6,38 км** конденсационной влаги, 52 км3 вод речного стока. Расходная часть круговорота складывается из испарения с поверхности почвы (24,7 км3), расхода воды растениями в процессе транспирации (41,38 км3), фильтрации вод в подземные горизонты (7,75 км3). Всего в круговорот влаги на равнинах Туркменистана ежегодно вовлекается от 73,84 до 95 кы3 воды, а, считая испарение с поверхности крупных водоемов ( Каспийское море, залив Кара-Богаз-Гол - до 118,64 км3).

С циркуляцией влаги тесно связан круговорот органического вещества, которое может служить также показателем круговорота энергии. На площади 368,38 км?,занимаемой в настоящее время естественными экосистемами, содержится 307,55 млн. т. живой фитомассц. В средний по урожайности год прирост ее составляет 111,7 ылн. т. и примерно столько же переходит в мертвую фи-

томассу. 66,29 млн. т. живой и мертвой фитомассы отторгается животными, живая зоомасса которых составляет 6,01 млн. т. В результате переработки фитомассы животными образуются отходы -твердые (32,05 млн.т.), жидкие (3,10 млн.т.) и газообразные (31,13 млн.т.), которые поступают в почву и атмосферу и вновь потребляются растениями.

Количество биомассы и интенсивность ее круговорота распределены по площади крайне неравномерно, п зависимости от распределения видов биогеоценозов. Наибольшее количество фитомассы (131 млн. т. ) и зоомассы (2,59 млн.т. ) содержится в илаковых белосак-саульниках, занимающих площадь 161 км . Очень велики эти показатели в гидроморфиых экосистемах речных пойм, дельт, а также -озер (соответственно, 58,2 и 1,17 млн.т.)« занимающих 5,21 тыс.

2

км . Наименьшее количество органического вещества содержнтЬя в биогеоценозах барханных песков (0,15 млн.т. фитомассы, 0,007 -зоомассы), такыроп (0,9 млн.т. фитомассы) и шоровых солончаков (0,01 млн. т. фитомассы и 0,003 млн.т. зоомассы).

Неотъемлемой частью экосистемы равнин Туркменистана являются природно-антропогенные комплексы, происхождение и функционирование которых тесно связаны с деятельностью человека. Для анализа взаимодействия деятельности человека и природных комплексов необходимо произвести анализ динамики природных процессов в естественных условиях и в условиях антропогенной активности.

Замкнутость круговорота влаги и органического вещества в пустынях весьма относительна. В ходе их развития происходят

периодические изменения в количестве влаги, формировании органического и переносе неорганического вещества. Простейшие из этих изменений связаны с суточными перепадами температур воздуха и почвы, увлажненности природных комплексов, жизненной активности растений и животных. Более сложны сезонные изменения. Температуры воздуха могут изменяться от +50 до -25°С и более, количество осадков - от 1,84 км ^ летом до 16,95 км ^ весной. С этим связаны колебания речного стока - от 6,29 км зимой до 31,3 км летом. Разница в тепловом режиме и увлажнении определяет колебания фитомассы от 131,34 млн.т. летом до 277,9 млн.т. весной, с чем^ связана максимальная активность животных в весеннее время. Излишки влаги и органического вещества, образовавшиеся и один сезон, потребляются в другой. Этим определяется высокая устойчивость природных комплексов, сформировавшаяся в процессе их эволюции на протяжении миллионов лет, когда все. компоненты развивались в тесном единстве.

• Другим свойством природных комплексов является их упругость, которая проявляется в процессе их многолетней изменчивости. Для климата юга-запада Средней Азии характерны значительные колебания температур, и, особенно, увлажненности. Количество осадков в разные годы колеблется от 70-150 до 120-250 мм, а поверхностный сток - от 46,04 до 96,73 км^. Фитомасса реагирует на эти колебания изменениями от 164,22 до 462,69 млн. т. , что определяет колебания зоомассы от 3,28 до 9,00 млн.т.

Благодаря своей упругости природные комплексы сохраняют свою »изнеспособность и при условии долговременных изменений климата, неоднократно происходивших на протяжении геологической истории, в том число голоцена. Особенностью голоценового периода является то, что, наряду с естественными колебаниями климата, природные комплексы в течение его испытывали возрастающее

псэдейстиие человека.

К пп.чалу голоцена на территории Туркменистана установился климат, близкий к сспремениому, со среднегодовым количеством осадков около 100 мм tt температурами июля 30-32° (Э. Maмедов, 19 31). В это время Хпалт.:мскоз (Каспийское) моря птпг,ъаг.э его западные районы, а Амударья з ннгшеи течении ronr.ci firi запад, заполни»! Сарыканшлску» ппадниу и образуя сток по Узбою п Каспийское поре. Флористический состав растительности к этому времени, в основном сформировался, а со суммарная биомасса составляла около 462 млн. т., причем 216,2 млн.т. составляла расти-тельность околополных экосистем, заииилпиик 4-1,5 тыс. км1" {из 366,5). Остальная территория била занята пустшшимн экосистемами, среди которых каменисто-г«ебиистые занимали примерно те тг.е плег'п-дн, что н ныне, площадь бархаинмк н полузаросгшх песков -была гор аз го меньше (сколе 16 тис. кн^) п и лаковых бело саксаульник он и чериосаксаульниг.ов - больно (1Я5.5 и 2,5 тыс. км^). Суммарная зоомасса составляла около млн. т., в том числе от 38 до 114

тис.т. - биомасся крупиц* копытных. Население пустынь было представлено охотни f<p-!".t и собирателя ми. Поскольку основу его питания составляли крупные копытные, его численность можно определить в пределах 12-17 тыс. человек.

Около 8 тыс. лет назад происходит увлажнение и похолодание климата. Этот период получил название *Лявляканского плювиала* (А. В. Виноградов, Э. Мамедов, 1969, 1974). Климат гто своем/ характеру приближался к полупустынному. Хотя флористический состав растительности изменялся незначительно, общее количество фито-массы в среднем могло достигать 693,36 млн. т. , что обеспечивало существование зоомассы п количестве более 21 млн. т. Из общего количества фитомзссы 249,75 млн. т. приходилось на околоводные системы, занимавшие 55,5 тыс. км^ и обеспечивавшиеся переднем

117,1 кч^ вод поверхностного стока.

К лявляканскому плювиалу относится появление первых поселений оседлых земледельцев на подгорной равнине Копетдага ( VII тысячелетие до нашей ори - Б.М. Массой, 1964; Г.Н. Лисицына, 1978; О. Лоллекопа, 19S8 и др.). Земледельцы использовали для орошения сток малых рек Копетдага, более обильный и равномерный, чем ныне, для выращивания ссльскохознйственных культур, в основном - пшеницы и ячменя. Учитывая речной сток, возможное плодородие почв и размеры поселков, установленные археологами, можно определить, что ежегодно орошалось 1,0-1,2 тыс. га земель, с которых собиралось около 12 тыс. ц. , обеспечивающих существование 6 тс. человек. С XV тысячелетия до н.э. тсмл?дсльци псягляптся и в дельте Теджена (Геоксюрский оазис), где обрабатывалось около 2 тис. га и обитало 4,5-5,0 тис. чолоыек. Кроме земледелия, население занималось отгонным скотоводством. Общее количество скота (овец, коз, коров, свиней) могло составлять около 80 тыс. голов.

На грани III и II тысячелетий до н.э. увлажненный период лявляканского плювиала сменился следующим, с климатом, несколько более сухим, чем современный и суммарным среднегодовым стоком рек в пределах 57,5 км^. В это время, на рубеже II и I тысячелетий до н.э. изменилось нижнее течение Амударьн, направившей основную часть своих вод в Аральское море. Северная граница пустынь сдвинулась к северу Устюрта, а общее количество фитомассы снизилось до 232,6 млн. т. Снижение стока вод рек Копетдага и Теджена вынудило земледельцев Подгорной равнины и Геоксюрского оазиса покинуть свои поселения. Однако к этому времени техника орошения настолько продвинулась вперед, что оказалось возможным освоение под орошаемое земледелие дельт Мургаба, Зеравшана, Атрека, а также - среднего и нижнего течения Амударьи, где во II тысячелетни до н.э. возникают новые оазисы. Несмотря на иссушение клн-

мата, обогащается я ссортиме мт позлолыпаемых гюрол: поя л л я тэт с л бобовые и виноград. Создаются каналы шириной до 10 м и глубиной 2-3 метра, способнее пропускать 200-300 тыс. м^ поды н сутки. Учитывая возможности водозабора, данные по численности поселков и по наличию орошаемых полей, определяем, что по II тис. до н.э., в бронзспом пеке, население оседлых оазисов должно било составлять 25-30 тыс. челочек, изымавших из рек 12-13 млн. м"* води для ороггенля 3500 га. К этому времени относятся определенные спедспнл о существовании кочевого скотоводства в пустынях. Учитывая емкость пастбищ и другие природные и социальные факторы, определяем возможную численность стад м пределах 100-200 тыс. голов, что могло обеспечивать существование 1,5-3 тыс. человек. Всс население Туркменистана п бронзопом пеке (включая земледельцев, скотоводов, охотнпкоп-собнрателой и рыболовов) могло колебаться между 30 и 45 тыс. человек, изымавших из природных и антропогенных экосистем 4-6 тис. т. зоомассы и 5-7 тыс. т. фптомассы. Иа топливо ежегодно расходовалось 90-150 тыс. т. древесины.

В эпоху раннего железп (середина II тыс. до н.э. - начало I тыс. до н.э.) отмечается некоторое увлажнение климата, которое произошло современное.

Пло-чздь естественных экосистем составляла около 390, 5 тыс. в том число гилронорфиш - около 30,5 тыс. Количество фитомассы составляло 550-600 млн.т., зоомассы - 12-13 млн. т. К этому времени относится расцвет кочевого скотоводства. Поголовье скота могло достигать 500 тыс. голов, а количество кочевникоя, с учетом дополнительных истом!»икоп питания (охота, обмен продуктами животноводства с земледельцами) - 10-15 тыс. человек. Крупные изменения происходят и п орошаемом земледелии. Совершенствуются способы орошепик и обработки земли, что позволяет•производить повышенное количество продовольствия - прибавочный продукт.

Следствием этого является начало классового расслоения ь Ыургабском оазисе, очевидно - и в Дахистане, и на Подгорной равнине, где в это время вновь оживляется орошаемое земледелие. •Население оазисов составляло 40-50 тис. человек, потреблявших 4,5^5,5 млн. м-' води для орошения 9-10 тис. га.

В античную эпоху (середина 1 тыс. до н.э. - начало I тыс.

н.э.) на юго-западе Сродней Азии установился климат, близкий к

современному. В соответствии с этим, я ландшафтная структура

2

территории была близка к современной. Из 3 80,'2 тыс. км , занимаемых естественными экосистемами, 308,8 - приходилась на долю автоморфных. Общее количество фнтомассы в естественных экосистемах составляло 509 млн. т., и том числе - 24 1,9 - и автоморфных. В это время большая часть пустынь била освоена под кочевое скотоводство. Учитывая высокий расцвет этой отрасли хозяйства, отмечаемый древними авторами, ujjkho определить, что общее количество скота составляло около 1120 тис. голов. В стадо преобладал мелкий рогатый скот, имелись верблюды, лошади, крупный рогатый скот. Количество кочевников по нашим подсчетам могло составлять от 100 до 150 тыс. чоловек.

Дальнейший прогресс земледелия привел к формированию висо-коцивилизованных рабовладельческих государств. В оазисах прокладываются крупные каналы, длиной несколько сотен километров. Техника орошении постоянно совершенствуется. Возникают большие города с крепостями и цитаделями. Крупнойшими оазисами были Хорезмский (1300 тыс. га орошаемых площадей, 200 тыс. человек) и Мервский (500 тыс. га, 300 тыс. человек). Дахистанский же оазис был заброшен, очевидно, из-за постоянных войн. Общая площадь оазисов достигала 2140 тыс. га, из которых одновременно орошалось около 112 тыс. га. С этих площадей собиралось ежегодно около 150 тыс. т. продовольственных культур, обеспечивающих пропитание не

менее, чем 670 тис. челопек. Общее иодолотреблеиие человеком могло составлять 1,0-1,5 км-'. В приоазнсных районах начали формироваться массивы барханных песков.

В V-VI веках рабовладельческое общество на территории Туркменистана переживало политический и. экономический кризис, осложненный нашествиями кочевых племен. В результате разрушения оросительных систем Хорезма, Амударья повернула на запад в Сары-камша, и возобновился сток по Узбою. Однако в VI-VII неках земледельческое хозяйство вновь восстановилось, и в VIII-XIII вп. достигло величайшего расцвета. Площади оазисов были несколько меньше, чем в античные времена (2010 тыс. га), по увеличились одновременно орошаемые площади ( до 12 7 тыс. га) и сбор продовольственных культур (218 тыс. т.). Водозабор составлял около 1,25 км^. Количество населения в оазисах превышало 1 млн. человек. Увеличилось и поголовье скота у кочевого населения ( до 1,5 млн. голов), а количество кочевников могло достигать 200 тыс. человек. Все большее воздействие на природу пустынь оказывало разбивание почвогрунтов на торговых дорогах, общая длина которых превышала 3,6 тыс. км. К крупномасштабному воздействию человека следует отнести -вырубку на топливо древесины в тугаях, горах и пустынях. Только саксаул ежегодно спорадически вырубался кочевниками на суммарной площади 2 млн. га.

Крупнейшее в историческое время похолодание, получившее название "малого ледникового периода" ( XIII-XVIII века), совпало с тяжелой эпохой феодальных войн, начавшейся с монгольского нашествия. В этой связи климатическая обстановка, в общем, благоприятная для земледелия (среднегодовое количество осадков 150 мм, среднегодовые температуры +14°, среднегодовой сток рек - 9398 км^) сопровождалась серьезным регрессом оазисов. Наиболее процветающим был Хорезмский оазис, находившийся на важных

торговых путях п в стороне от наиболее тяжелых феодальных войн. Здесь к XVI веку ежегодно могло засеваться около 10 тыс. га, а население могло превышать 100 тыс. человек. Мервский оазис, более или менее оправившийся к XVI веку (10,5 тыс. га пашни, 150 тыс. человек), к концу XVIII века запустел окончательно и начал заново заселяться туркменскими племенами. Дахистанский оазис окончательно запустел и XVII веке, как из-за вражеских нашествий, так и ввиду нарушения равномерности стока Атрека, вызванного уничтожением лесов на склонах Копстдага.

В целом в XVI веке орошаемые площади составляли 471 тыс. га (из которых 28 тыс. га было занято продовольственными культурами) . Сбор продовольственных культур составлял 5 0 тыс. т., а поселение - 281 тыс. человек.

В то же время благодаря повышенному количеству осадков, экосистемы пустынь переживали период расцвета. Плошади барханных песков сократились до 10 чыс. км^, а оощее количество фнтомассы в естественных экосистемах составляло около 574 млн. т., в том числе - 319,3 - в автоморфных. Зоомасса ( включая домашний скот) могла достигать 16 млн. т. Таким образом, условия для кочевого скотоводства были более бла-гоприятиы, чем дли земледелия, чем определяется довольно большое' количество кочевников - до 300 тыс. человек, выпасавших в пустынях 2-3 млн. голов овец, коз, лошадей и верблюдов.

Из Других особенностей природной обстановки следует упомянуть блуждания русла Амударьи. После разрушения дамб на реке Чинг изханом ( 1 2 20 г. ), а затем - Тимуром ( 1 380 г. ), се воды поворачивали на запад и, заполнив Сарыкамыш, устремлялись по Узбою в Каспий. Это позволяло жителям Присарыкамышьй возделывать на берегах озера около 3 тыс. га земель ( в ХУ-ХУ1 веках). После восстановления дамб в XVI I веке сток и Сарыкамыш прекратился, и

озеро высохло.

В XIX пеке территория Туркменистана пережинает ионий период иссушения. Более суровые условия начала пека несколько смягчились к концу века, когда установились климатические условия, у дер -г.:авщиеся, п основном, до настоящего времени. Отличия лзндшафчпой обстановки заключались в том, что площади барханных песком были несколько меньше, большая часть плановых белосаксаульинкоп па юге не была еще замещена кустарниковыми ценозами, не били еще вырублены черносаксау лышки на окраинах оазисов и не были освоены под земледелие большие участки тугаегз и джиигилей п долинах рек.

После присоединения к России в конце XIX века, феодальные войны прекратились, благодаря чему оазисы вступили в новый период расцвета. Особенностью его было постоянное нарастание товарности хозяйства, обусловившее быстрый прирост площадей, занятых хлопчатником. К концу пека орошаемые площади достигли 553,25 тыс. га, а сбор сельскохозяйственных культур - 123,3 тыс. т. Основную роль играли пшеница (25,7% посевных площадей) и джугара (14,6%). Посевы хлопчатника занимали 14,1%. Забор воды на орошение составлял 3,68 км^. Общее население оазисов составляло 1408,3 тыс. человек.

Прекращение феодальных войн благоприятно сказалось и на скотоводстве. Здесь также сказалось увеличение ориентировки на товарность хозяйства, выразившееся в увеличении поголовья каракульских овец. Общее поголовье скота достигало 3159,4 тыс. голов, в том числе - 2058,9 тыс. голов овец.

Все более активизируется охотничье воэчействие на природу, что приводит к сокращению поголовья диких копытных. Вывоз сайгачьих рогов-с 1857 по 1858 гг. возрос с 18,9 до 52,7 тыс. пар, а к 1861 г. упал до 18,3 тыс. пар.

В XIX веке возрастает роль добычи полезных ископаемых.

Главными из них были нефть (307,9 т. и 1891 г. , 5871 т. - в 1900 г.), и поваренная соль ( свыше 8 тыс. т.). Кроме того на экосистемы пустынь все более активно воздействовала дорожная эрозия. При общей длине дорог более 20 тыс. км эрозией ( ветровой и водной) было охвачено около 340 км^. С 1380 г. в Туркменистане начинает функционировать железная дорога. В 1890 году по ней было перевезено около 90 тис. т. грузов. Топливом для паровозов служили саксауловые дрова, в результате чего уже к концу века саксауловые заросли были вырублены в пределах 10-15 км к северу от железной дороги.

В течение XX века развитие прнроднчг кочняг-иооп на па»ш;шах Туркм^нис i úhu про i екало ь >cj¿guh>ix все у сш.и^с..—;сгос;; вс2;;сГ;ста;:.т человека, в особенности - и условиях преобразования режима и распределения водных ресурсов. Изъятие речного стока па орошение, вело к тому, что область наибольшего .обводнения экосистем смещалась из низовьев Амударьи в районы верхнего и среднего ее течения, а с постройкой Каракумского, Аму-Бухарского и Ксркинс** кого каналов - к предгорьям Копетдага и гор юго-востока Сродной

Азии. С 1900 по 1986 года орошаемые площади увеличились с 5,53 до

1 3

17,83 тыс. км , а чистое водопотребление - с 3,68 до 16,5 км .

При этом общий водозабор из Амударьи в пределах Туркменской и

Узбекской ССР превысил 40,5 км3 ( Б.Т. Кирста, 1976), что, как

известно, привело к катастрофическим последствиям для низовьев

реки и Аральского моря. Поголовье скота с 315 9,-4 тыс. голов в

начале века возросло до 59 24,0 тыс. голов в 1986 году. При этом

вдвое возросло водопотребление в пастбищном скотоводстве, а

нагрузка на пастбища в ряде мест превысила допустимые размеры.

Бистро возрастает техногенная нагрузка на экосистемы.' Если в 1900

г. изъятие твердого неорганического вещества п горных выработках

( нефть, соль, строительные материалы) составляло 14,3 тыс. т.,

то о 1986 г. оно составило 15352 млн. т. Общая длина дорог, с которыми связаны более или менее интенсивные проявления водной и ветровой эрозии, увеличилась с 16,7 тыс. км (1900 г.) до 240 тыс. км (1986 г.). Такие нагрузки оказались чрезмерными примерно на 3 0% территории, где в той или иной мере проявляется опустынивание.

В результате деятельности человека сформировалась новая группа экосистем - антропогенные. Генетически они связаны с естественными, »го имеют целый ряд своеобразных черт. Для них характерны своеобразный рельеф, микроклимат, почвенный покров, растител»^ность, животный мир. Следовательно, антропогенные экосистемы могут быть классифицированы по подобию естественных.

К гидроморфным антропогенным экосистемам относятся экосистемы орошаемых полей, населенных пунктов, каналов и водохранилищ, к автоморфиым - экосистемы путей сообщения ( кроме каналов), горных выработок. Пастбищные экосистемы, хотя и связаны с деятельностью человека, должны быть отнесены скорее к слабо видоизмененным природным или природно-антропогенным, поскольку воздействие выпаса на окружающую среду мало отличается от воздействия диких копытных.

В антропогенных экосистемах сложился свой обмен вещества и энергии, тесно связанный с круговоротом в естественных экосистемах , и оказывающий на них все возрастающее влияние. Так, в скотоводство в течение XX века вовлекалось ежегодно от 3,2 до 7,2 мли. т. фитомасси и от 0,9 до 2,1 млн. м3 воды, в земледелие - от 24,88 до 80,23 млн. т. фитомассы и от 3,68 до 16,55 км3 воды. Для антропогенных экосистем характерна раэонкнутость круговоротов, заключающаяся в ежегодном выносе за их пределы ( на 1986 г.) 479 тыс. т. продукции животноводства; 4,5 млн. т. - продукции земледелия; 15,3 млн. т. твердого неорганического вещества.

Глапа IV. ТСИВСМНИИ раЭРИТИЯ Природы и хозяйственных КОМПЛРКСРП Туркменистана и рекоменпании па рациональному

Развитие природных комплексов на описываемой территории протекало под воздействием трех основных факторов: климатического, технологического и социально-экономического. Климатический фактор играл решающую роль вплоть до бронзового века: снижение естественной увлажненности имело следствием не только изменения в природных комплексах в пустынях, но и прекращение земледелия в предгорьях Копетдага. По мере совершенствования технологии орошения, изменения увлажненности сказывались, в основном, на природных комплексах пустынь и хозяйстве скотоводов, тогда как в орошаемых районах общее иссушение климата ( например, в античную эпоху или в раннем средневековье) не приводило к деградации антропогенных комплексов. Во время 'малого ледникового периода", когда климатические условия были достаточно благоприятны для земледелия, оно пришло в упадок, поскольку на первый план выступили социально-политические факторы (феодальные войны). Начиная со времени присоединения к России главную роль в развитии антропогенных комплексов стали играть социально-экономические факторы, в первую очередь - рост товарности хозяйства. В дальнейшем рост товарности животноводства привел к активизации воздействия человека на природу пустынь.

Исходя из этих соображений возможно выделить основные тенденции динамики природы и хазяйства, и определить возможности их развития па перспективу. С этой целью целесообоазно рассмотреть тенденции развития природных комплексов при различных изменениях климата, при изменениях в технологии природопользования и при

социально-экономических изменениях на территории юга Средней Азии.

При сохранении современных тенденций развития технологических и социально-экономических условий природопользования, следует ожидать увеличения нагрузки на природные комплексы Л Увеличение нагрузки на пастбища приведет к началу XXI

века к росту поголовья скота до 6 млн. голов, что будет означать чрезмерную перегрузку пастбищ. В этом случае общее количество фитомассы снизится с 164-500 млн. т. ( в зависимости от влажности года) до 120-400 млн. т. ( в среднем 146,1 млн. т.). В результате разбивания поверхности следует ожидать увеличения площади барханных и полузаросших песков до 55 тыс. км2. Сокращение продуктивности пастбищ вызовет снижение поголовья скота к 20-м годам XXI в, до 3-4 млн. голов.

При сохранении тенденций к экстенсивному росту орошаемых площадей следует ожидать сокращения площадей глинистых пустынь до 35, 5 тыс. км2 ( изъятие под орошение), тугаев и джингилей речных пойм и дельт - до 6,0-6,5 тыс. км 2 ( изъятие под земледелие, сокращение речного стока), тогда как площади вторичных солончаков, сбросных озер и других комплексов, связанных с фильтрацией и сбросом оросительных вод, достигнут 45 тыс. км2. Засоление и заболачивание приведут к тому, что освоение новых орошаемых площадей будет сопровождаться все более интенсивным выходом из строя старых, и при общем росте площадей антропогенных комплексов до 85-100 тыс. км2 будет происходить сокращение ежегодно орошаемых площадей. В результате истощения почв средняя урожайность пшеницы упадет до 15 -ц/га, а хлопчатника - не превысит 16-18 ц/га,

Возрастание неустойчивости климата, с частыми чередованиями влажных и сухих лет будет означать чередование периодов

активизации опустынивания, сопровождаемых резкими сокращениями поголовья скота и орошаемых площадей, с благоприятными перио-.дами, в течение которых количество фитомассы, поголовье скота и орошаемые площади будут медленно восстанавливаться до первоначальных размеров.

Глобальное похолодание климата будет означать некоторый рост увлажненности территории Туркменистана. Однако благоприятные последствия этого ( рост фитомассы до 400-500 млн. т., поголовья скота - до 6,5 млн. полов, площадей оазисов - до 100 тыс. км^) при современных тенденциях экстенсивного развития хозяйства, будут сведены на нет в результате чрезмерного роста анiроногенной нагрузки на пастбища и водные ресурсы.

Наиболее вероятным для Туркменистана представляется возрастание засушливости климата, что обусловливается глобальным потеплением, связываемым с нарастанием парникового эффекта, и связи с ростом антропогенных выбросов о атмосферу С(>2 и инертных газов.

В этом случае на территории Туркменистана следует ожидать снижения в начале XXI века среднегодового количества атмосферных осадков до 30-150 мм, речного стока - до 35-45 км', общего количества фитомассы - до 140-150 млн. т., а зоомассы - до 2,5-3 млн. т. При сохранении современных традиций природопользавания снижение биомассы будет еще большим ( до 120-130 млн. т.). Уже в течение первого десятилетия XXI века следует ожидать удвоения площадей подвижных песков и солончаков, иссякания стока' Амударьи на участке Чарджоу-Кабаклы, прекращения земледелия на всем нижнем течении реки, сокращения поголовья скота до 2-3 млн. голов.

Таким образом, в случае сохранения современных тенденций природопользования, даже при благоприятных условиях увлажнения процессы опустынивания будут усиливаться, и обусловят крайне

неблагоприятные условия для жизни человека. При дальнейшем иссушении климата опустынивание приобретет характер катастрофы, первым предвестником которого является экологическая катастрофа в Приаралье. Следовательно п данном случае поиск путей рационального природопользования - это поиск путей сохранения самой возможности существования человека в пустынной зоне СССР.

Один из таких путей лежит и перестройке технологии природопользования , п особенности - водопользования. Преобразование систем oponeння, пклпчающео облицовку оросительных сетей водонспрониинцаемыми покрытиями, полную или частичную замену каналов различного ранга трубопроводами, позволит снизить потери на фильтрацию и испарение с 40-60 до 20% и менее. В этом случае при сохранении существующих орошаемых площадей, водозабор из Амударьн сократится с 45 до 20-25 км3. Дополнительные количества поды могут быть сэкономлены при замене обычного бороздконого полипа дождевание?!, капельным орошением, пнутрипочв синими инъекциями, что позволит снизить оросительные нормы в 2-4 ра^а и выспободить дополнительно rio Туркменистану и Хорезму до 7 км3 поды в год. Это позволит усилить обводнение низовьев Амударьн, и, возможно, выделить часть водных ресурсов для' пополнения Аральского моря.

Другим источником,' поз воля ющнм пополнить полные ресурсы региона, является интенсификация использования местного стока. Этот путь включает в себя использование поверхностного стока с такыроп (до 300 тыс. м3/год), сезонного стока мелких рек Ко-петдага (до 1 км3 в год)t восстановление более чем 2 00 кяризов, эрошавшнх равнину Копетдага в начало нашего века (100-150 млн. ч3/год), более активное использование пресных -подземных под. Немаловажным ресурсом может стать опресиснио м использование поверхностных и подземных соленых вод. С этой полью могут бить

использованы солнсчпыс и ветровые опреснители. Мобилизация Осел этих ресурсов позволит полностью обеспечить потребности пустынного животноводства, большую часть бытовых потреб мосте Т? в поде, дать дополнительные количества- воды для орошаемого земледелия.

Немаловажным резервом повышения ггродуктивггостн сельскохозяйственных угодий при сохранении илг-г даже снижении уровни водопотрсблсния, могут стать селекционная работа- и генчгая инженерия в земледелии и животноводстве, создание улучшенных и искусственных пастбищ, снижение потерь сельскохозяйствсргной" продукции при хранении и транспортировке.

Вместе с тем, при сохранении современных тенденции социально-экономического развития, направленного на непрерывный' рост производства хлопчатника, каракуля и других товарных культур, при сохранении монокультуры хлопчатника на орошаемых поля*,, долговременного улучшения экологической обстановки не произойдет. Рост орошаемых площадей, увеличение протяженности оросительных сетей, рост дренажного стока, увеличение поголовья скота приведет к постепенному истощению всех освободившихся водных ресурсов, перегрузке пастбищ и деградации биоты.

Социально-экономическая перестройка практики природопользования включает в себя ликвидацию монокультуры хлопчатника ( при возрастании роли продовольственных, в первую очередь - зерновых культур), введение' реальной собственности и цен на землю и воду, поощрение и развитие природоохранных и ресурсосберегающих технологий и промышленности и сельском хозяйстве. Это будет иметь следствием сокращение изъятия вод поверхностного стока в бассейне Амударьи на 15-20 км'/год.. Следствием будет поступление только в Ара>лъ-скос море от 3 0 до 8 0 км-5 воды о год, что (в сочетании с подобными мероприятиями па Сырдарье), позволит поддержать его

уровень на абсолютных отметках 45-48 м. Еще более важным будет разрешение проблемы йодного дефицита в низовьях рек, и восстановление тугайных и джингильных комплексом и дельтах п поймах. Сократятся площади, выводимые из строя сбросными и фильтрационными водами, снизится разбивание поверхностей транспортом и горными выработками.

Однако нерегулируемое стихийное природопользование может привести к истощению почв оазисов, перегрузке и деградации пустшпшх пастбищ, постепенному вытеснению природных комплексов антропогенными, полному исчезновению уникальных комплексов диких растений и животных.

Наиболее насущной проблемой сохранения условии нормального развития природной среды и жизнедеятельности человека на равнинах Туркменистана представляется разработка единой продуманной системы рационального природопользования и сохранения природных ресурсов. В эту систему входит регулирование через систему налогов и дотаций посевных площадей, что означает более полное использование имеющихся земель при охране потенциальных ресурсом, сокращении доли посевов хлопчатника до норм начала XX века (1520% орошаемых площадей), повышение урожаев продовольственных культур до мировых стандартов. Это позволить обеспечить продукцией земледелии не менее 6 млн. человек (при современном.населении Туркменистана - 4 млн. человек). Потребности населения в продукции животноводства смогут быть удовлетворены при условии сочетания умеренного регулируемого выпаса на естественных пастбищах, широкого внедрения на месте деградировавших природных комплексов улучшенных и искусственных пастбищ и развитии стойлового животноводства в оазисах.

Наряду с этим представляется необходимым замена грунтовых дорог дорогами с твердым покрытием, строгий контроль над исполь-

зованием ресурсов и выбросом отходов в промышленности, преимущественное использование ресурсосберегающих и безотходных тех-пологий. Для увеличения занятости населения необходимо организовать его профессиональную .подготовку и способствовать развитию традиционной промышленности ( ковроткаческой, кожевенной и др.).

Важным элементом рационального природопользования представляется создание охраняемых территорий, призванных обеспечить сохранение эталонных ландшафтов, развитие важнейших природных комплексов, сохранить в максимальной полноте растительность и животный мир. Определенную роль в деле охраны природы может сыгрс1ть раз в и тис туризма, возможности которого на территории Туркмелистана достаточно велики.

Создание рациональной ландшафтной структуры потребует тщательных и детальных исследований. Нами на основании анализа материалов, изложенных в настоящей работе, разработана предварительная схема, включающая следующие типы использования территории Туркменистана и Хорезма:

1. Естественные пастбища при регулируемом выпасе, включая

2

закрепленные барханные массивы - 280,0 тыс. км .

2. Искусственные пастбища на месте деградировавших - 50,0 2

тыс. км .

3.Орошаемые земли, в условиях севооборотов* с господством

2

продовольственных культур - 60,0 тыс. км .

4. Промышленные предприятия и населенные пункты - 3,0 тыс.

5.Улучшенные дороги, включая железные '- 4,5 тыс. км^.

2

6.Охраняемые территории различного ранга - 8,0 тыс. км . 7. Неиспользуемые земли (барханные пески, такыры, солончаки и т.п.) - 40,0 тыс. км^.

Основным результатом создания рациональнои ландшафтной

км

структуры явится создание устойчивой системы, не подверженной опустыниванию.

выводи.

1.Тесная связь состава н строения экосистем с увлажнением проявляется через различия во влагосмкости и влагопроницаемости подстилающей поверхности. На этом основании составлена классификация экосистем юга Средней Азии. Основным при выделении классификационных единиц является генетический принцип.

Выделяются автоморфные и гидроморфные экосистемы - на уровне типов. Внутри их выделяются экосистемы, имеющие общее происхождение (классы), которые разделяются на семейства по характеру подстилающей поверхности. В основе деления на роды лежит почвенный покров, а па виды - растительный покров. Тем не менее, в основе выделения каждой классификационной единицы, лежит анализ всего природного комплекса, включающий как биотические, так и абиотические элементы.

Антропогенные экосистемы включают п себя комплексы, структура и состав которых определяется воздействием человека па различные компоненты экосистем (как биотические, так и абиотические).

.2.Важнейшим критерием нормального функционирования экосистем является исторически выработавшаяся степень замкнутости круговоротов влаги и органического вещества как внутри отдельных биогеоценозов, так и в экосистеме в целом.

В биогеоценозах юга Средней Азии циркулирует от 1,5 до 29,8 км' влаги (п целом но экосистеме - 73,84 км') и от 0,01 до 170 млн.т. органического вещества (в целом - 307,5 млн. т. фитомассы и 6,0 млн. т. зоомассы).

3. В процессе своего функционирования экосистемы подоержены сезонной динамике с изменением количества осадков: от 1,84 до 16,95 км', речного стока: от 6,29 до 31,03 км' и фитомассы: от 131,43 до 277,9 млн. т., а также многолетней динамике, с

количсоп па ос ^дков от 2 4,68 л о 63,73 км , стока - от 46,04 по 96,54 км3, фитог 1асси - от 164,22 до 462,60 млн. т.

4.Глобальные перемени климата нлилли па экосистемы юга Средней Азии главным образом через увлажненность территории, а с начала голоцена все большую роль стала играть деятельность человека.

Для относительно сухого периода начала голоцена характерно общее количество фитомассы около 462,5 млн.т., зоомассы - »,94 млн.т., при численности населения (собиратели и охотники) 12-17 тыс. человек.

Влажный период ляпля капского плювнала (V11-111 тысячеле гия до н.э.) характеризуется речным стоком не менее 80,9 км"\ осадками в количестве 118,02 км^, фптомассой 693,36 млн. т., зоомассой -21,51 млн.т, Антропогенные комплексы занимали площадь около 20

п

км4", где формировалось около 60 тыс. т. фитомассы.

После колебаний плахности в период бронзового и раннего железного века (11-1 тысячелетие до н.э.) установился климатически близкий к современному период, с которым связан расцвет античных цивилизаций. При общем количестве осадков 44,9 км^ и речном стоке

•з

около 63 км , фитомасса составляла 617,2 а зоомасса - 11,6 млн.т. Антропогенные комплексц занимали около 21,4 тыс. км2.

5.С появлением высокой техники орошаемого земледелия, воздействие человека на природные комплексы определялось не только естественной увлажненностью, но и социально-экономическими причинами. Так, несмотря на благоприятное увлажнение в "малый ледниковый период" (Х1У-ХУШ века), когда количество осадков превышало в среднем по территории 150 мм, речной сток - 9 3-98 км3, а общее количество фитомассы - 592,2 млн. т. , площади оазисов сократились до 4,5-5,0 тыс. км2 из-за феодальных войн.

Снижение увлажненности в XIX веке, напротив, не повлекло за

собой сокращения орошаемых площадей, что определялось политической стабильностью в этот период. Орошаемые площади к концу века увеличились до 80,4 тыс. км2, сбор сельскохозяйственных культур - до 12 3,3 тыс.т., а забор воды на орошение - до 3,68

6.В течение XX века возрастающее воздействие человека привело к росту поголовья скота до 5,9 млн. голов, а чистого водопотребления для орошения - до 16,5 км^. Под воздействием человека в той или иной мере претерпели изменения практически все природные комплексы. Там, где нагрузка оказалась чрезмерной, территория в настоящее время подвергается опустыниванию (до 8О'й всей территории).

7. При сохранении современных тенденций развития природы и хозяйства, к 20-30-м годам XXI века следует ожидать дальнейшего роста опустынивания, что выразится в снижении количества фито-массы до 270,5 млн. т., поголовья скота - до 3,8 млн.голов, зоомассы - до 3,94 млн.т., на фоне изменения ландшафтов: развития барханных песков, иссякания водных ресурсов, активизации вторичного засоления земель.

8.Наиболее реальным путем борьбы с опустыниванием представляется коренная перестройка всей практики природопользования, включая изменение структуры посевов (сокращение культуры хлопчатника в пользу продовольственных и кормовых культур), реконструкция системы орошения с обеспечением минимизации потерь влаги, бо л ьшей эффективности дренажа, максимальное использование местных водных ресурсов (включая опреснение соленых вод), реконструкция животноводства, развитие промышленности на природоохранной основе, расширение охраняемых и ограничено'используемых территорий.

9.Задачей стратегии рационального природопользования

является разработка рационального водопользования, сопряженного с системой управления ландшафтной структурой и природными ресурсами, обеспечивающей самовозобновление водных, почвенных, растительных н животных ресурсов и включающей как территории с различным режимом использования (398 тыс.км2), так и охраняемые территории (не менее 8 тыс.км2).

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1.Костюковский В. И. Случаи образования псепдопараболпческих форм и параллельных ветру песчаных гряд в пустынях Средней Азии. // Геоморфология. 1974. N3. С. 63-68.

2.Костюковский В. И. Влияние растений на размеры холмиков-кос. // Проблемы освоения пустынь. 1974. N6. С. 73-76.

3.Костюковский В.И. Возможности расчета размеров холмиков-кос в песчаных пустынях. // Доклады АН СССР. 1975. Т.220. N 6. С.419-422.

4.Костюковский В. И. Классификация прикустопых бугров в песчаных пустынях Средней Азии. // Бюллетень МОИП. 1975. Т. 50. N 2. С. 146-147.

5.Костюковский В. И. Роль растительности п эоловых процессах в песчаных пустынях Средней Азии. // Бюллютень МОИП. 1975. Т. 50. N2. С. 157. '

6.Кузнецов Н.Т., Богданова Н.М., Грайе М.К. , Костюковский В.И., Костюченко В.П. Влияние Каракумского канала на изменение природных компонентов и пути прогноза этих изменений. // Влияние межбассейнового перераспределения речного стока на природные условия Европейской территории и Срединного региона СССР. Носква. 1975. С. 65-68.

7. Богданова Н.М. , Косттжопский В.И. Динамика водной поверхности

и влаголюбивой растительности вдоль первой очереди Каракумского канала // Тез. докл. Всесоюзной конференции по комплексному освоению пустынных территорий СССР. Секц. 2. Ашхабад: Ылым. 1976. С. 72-74.

8.Арнагельдыев А., Костюковский В.И. Хозяйственные объекты на такырах Центральных Каракумов и их защита от песчаных заносов. // Бюллютень МОИП. 1976. T.S1. N 3. С. 144.

9. Костюковский В.И. Изменение рельефа барханных песков Ферганской долины в процессе закрепления их искусственными насаждениями // Актуальные проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Ташкент. 1977. С. 142.

10.Bogdanova N.M., Kostiukovsky V.l. Formation of lakes and the development of hydrophylous vegetation along the canal. // Desert development in the V.l. Lenin Karakum Canal Zone. Social Sciences Today. Acad, of Sei. Moscow. 1977. P. 105-113.

11. Богданова H. M. , Граве Jl. M., Граве M.K. , Костюковский В. И. , Костюченко В. П. Природные комплексы // Каракумский канал и изменение природной среды в зоне его влияния. М.: Наука., 1978. С.90-98.

12.Богданова H.М., Граве Л.М., Граве М.К., Костюковский В.П., Костюченко В.П. Прнродно-мелиоратипные комплексы. // Каракумский канал и изменение природной среды в зоне его влияния. М.: Наука., 1978. С. 98-103.

13.Богданова Н.М.^ Костюковский В.И. Изменение площадей водной поверхности и влаголюбивой растительности. // Каракумский канал и изменение природной среды п зоне его влияния. М.: Наука., 1978. С. 174-180.

14. Костюковский В. И. Особенности формирования золотого рельефа в песчаных пустынях Средней Азии под влиянием растительности. // Авторсф. канл.дисс. Ашхабад. 1979. 20 с.

15. Залетаев B.C., Костюковский В.И. Сукцессиошшо процессы п аридных территориях в условиях изменяющегося гидрологического режима территории // Вопросы географии. N114. М.: Мысль, 1980. С. 97-108.

16.Костюковский В.И., Лрнагельдыев А. Защита водосборных площадок и хозяйственных объектов на такырах от песчаных заносов // Геоморфология. 1982. N 1. С. 39-43.

17.Костюковский В.И., Арнвгельдыев А., Сапаргельдысв Г. Транспортная денудация в пустыне. // Сельское хозяйство Туркменистана. 1984. N 11. С. 38.

18.Костюковский В. И. ,'Санин М.В. Некоторые экологические и хозяйственные аспекты использования поверхностного стока в пустынной зоне СССР. // Проблемы освоения пустынь. 1985. N 2. С.50-56.

19.Арнагельдыеп А., Костюковский В.И. Пустыня Каракумы. Природа и человек // М.: Наука, 1985. 164 с.

20. Костюковский B.I!. , Санин М. В. , Сосновскнй A.B. Применение возобновляемых источников энергии для опреснения вод повышенной минерализации // СЭВ. Бюллютень по водному хозяйству. (Council for Mutual Economics Assistants CMEA Water Manag.Bull). Moscow. 1987. N 1(39). P.-16-21.

21.Костюковский В.И. Физико-географические условия трассы канала. //В кн. Г. Б. Грин, A.n. Демин, Б. Г. Федоров. Канал Иртыш-Караганда. М.: Наука, 1987. С. 15-23.

22.Костюковский В.И. Влияние канала на окружающую среду // В кн. Г. Б. Грин, А.П. Демин, Б. Г. Федоров. Канал Иртыш-Караганда. М. : Наука, 1987'. С. 98-121.

23.Костюковский В.И., Арнагельдыев А. Экосистемы Каракумов // Ашхабад: Ылым, 1988. 312 с.

24.Костюковский В. И. Динамика ландшафтов Центрального Казахстана при водохозяйственном освоении // М.: Наука, 1988. 159 с.

25.Костюковский В. И. Круговорот вещества в пустыне // Человек н природа. 1988. N 2. С. 24-68.

26. Костюковский В. И. , Санин М. В. Некоторые природные, экологические и хозяйственные особенности использования поверхностных и подземных вод // В кн. М.В. Санин. Использование ресурсов вод повышенной минерализации путем их опреснения. М.: Наука, 1988. С. 54-66.

27.Костюковский В.И., Санин М.В., Сосновскнй A.B. Применение возобновляемых источников энергии для* опреснения вод повышенной минерализации // В кн. М.В. Санин. Использование ресурсов под попыыеннои минерализации путем их опреснения. М. : Наука, 19SS. С. 73-88.

28.Костюковский В.И., Санин М.В., Сосновский A.B. Географические закономерности использования природных источников энергии для опрсспснил соленых вод // ИзвестияАН СССР. Сер. Географическая. 1989. N1. С. 104-111.

29.Кнкичев X. Г. , Санин М.В. , Шевцов Л. А. , Шкарин Б.И., Костюковский В.И. Применение изотопного метода для оценки испарения с поверхности бессточных водоемов // Доклады АН СССР. 1990. Т. 310. N6. С. 1454-1457.

30.Kikichcv Kh.G., Kostiukovsky V.l., Sanin M.V., Shevtsov L.A. and Shkarin B.I. Assessment of evaporation off the surface of the Sarykamysh lake from radioisotope data // Nucl. Geophys. 1990. V9I.4. N1. P. 91-98.

31 . Арнагельдыев А., Костюковский В. И. Пустыни. Рациональное использование и охрана // М.: Агропромиздат, 1991. 223 с.

32.Арпагельдыов А., Костюковский В. И. , Таджов А. Туризм и экскурсии на равнинах Туркменистана // Ашхабад: Туркменистан, 1991. 14 1 с.

33. Санин M.B.-, Косгюковский В.И., Попланскан Л П., Сальников

В.Б., Кнкичоп Х.Г., Иапоренко С.И. Озеро Сарикамчш и подоемы-накопмтелн коллекторно-дренажных воя // М-■ Наука, 1991. 150 с.

Подписано в печать 19.03.92. Заказ 553 <2ортт 60x04/16 Тярая 100

Москва. Типография РАМН