Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Геосистемы и эколого-географические ситуации приселенгинских котловин Забайкалья

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Геосистемы и эколого-географические ситуации приселенгинских котловин Забайкалья"

Российская академия наук

Сибирское отделение ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

рг Г, ОД 1 5 ДЕН 1396

БУЯНТУЕВ Александр Бальжанович

ГЕОСИСТЕМЫ И ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СИТУАЦИИ ПРИСЕЛЕНГИНСКИХ КОТЛОВИН ЗАБАЙКАЛЬЯ

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Иркутск -1996

На правах рукописи УДК 911.2 (571.54)

Работа выполнена в Институте географии СО РАН Научные руководители:

доктор географических наук, профессор В. А. Снытко

кандидат географических наук А .Р. Батуев Официальные оппоненты :

доктор географических наук, профессор Т.Т. Тайсаев

кандидат географических наук В.М. Плюснин

Ведущее учреждение - Восточно-Сибирский государственный

технологический университет.

Защита диссертации состоится "24 "декабря 1996 г. в 13 час. на заседании диссертационного Совета Д-002.60.02 при Институте географии СО РАН по адресу : 664033,'Иркутск, 33, Уланбаторская 1.' Факс: (3952) 46-77-17; е-таП:гоо1@тдз.irkutsk.su

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Отзывы просим отправлять по указанному адресу ученому секретарю совета.

Автореферат разослан "21" ноября 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук

Е.Г.Суворов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Географическая среда, понимаемая как совокупность территориально-временной структуры объективно существующих геосистем, человеческого общества и различных природно-антропогенных систем, представляет собой суперсистему, в рамках которой формируются различные эколого-географические ситуации. Выявление и изучение этих ситуаций является актуальной междисциплинарной проблемой, в первую очередь географии с ее теоретическим потенциалом. Решение этой задачи на региональном уровне имеет большое практическое значение. Геосистемы приселенгинского Забайкалья испытывают воздействие человека уже на протяжении длительного времени, берущего свой отсчет с раннего палеолита. В процессе длительного взаимодействия общества и природы в целом не возникало значительных по масштабам проявлений необратимых антропогенных изменений геосистем, хотя из исторических сведений и других фактов известны и экологические кризисы, случавшиеся на разных этапах этого взаимодействия. В связи с включением этой территории в систему экономических и политических общероссийских связей в Х\/П-Х1Х вв., и особенно в последнее столетие, геосистемы подверглись значительным изменениям, связанным с интенсификацией природопользования - массовой распашкой целинных земель в 1950-60-е годы и, одновременно, резким увеличением поголовья скота, строительством промышленных предприятий и ростом населенных пунктов. Последствиями усиленной антропогенизации геосистем стали резкое обострение противоречий природопользования, развитие негативных процессов, усиливающееся загрязнение и общее ухудшение среды обитания человека. Сформировались специфические эколого-географические ситуации (ЭГС).

Цель и задачи исследования. Цель данной работы - на основе применения комплекса географических методов исследовать ландшафтную структуру, факторы и условия формирования экологических проблем и эколого-географических ситуаций в котловинах приселенгинского Забайкалья.

В соответствии с заданной целью предусматривалось решение следующих задач:

- изучить формирование природной обстановки и специфику дифференциации геосистем приселенгинских котловин и их горного обрамления;

- разработать методику регионального изучения эколого-географических ситуаций применительно к приселенгинскому Забайкалью;

- провести анализ природных и антропогенных факторов формир<деания ЭГС;

- оценить экологическое состояние геосистем приселенгинского Забай калья, выявить ЭГС и составить эколого-географическую карту территории;

- сформулировать основные подходы к картографическому мониторинг ЭГС и применить полученные выводы к исследованию формировани; природно-антропогенных систем.

Объекты исследования и исходные материалы. Объектами исследовани; являются степные котловины приселенгинского Забайкалья и их ближайше горное обрамление, котловинные геосистемы и природно-антропогенны системы. Информационную базу составили обширные картографические литературные материалы, статистические и историко-архивные данные аэрофото- и космические снимки, а также собственные полевые исследовани. автора.

Предметом исследования являются региональные особенное^ дифференциации котловинных геосистем и специфика формировани; экологических проблем и эколого-географических ситуаций. Работа базируете на теоретических и методических разработках в области эколого географической оценки территории и картографирования экологически проблем и ситуаций A.B. Антиповой, Е.А. Востоковой, Е.В. Глушко, A.f Исаченко, H.H. Комедчикова, В.М. Котлякова, Б.И. Кочурова, A.A. Лютого, В.С Преображенского, Л.Г. Руденко, Т.Г. Руновой, ГВ. Сдасюк, В.Б. Сочавы, А.С Шестакова; по методике картографирования и классификации геосистем Ь

A. Гвоздецкого, А. Г. Исаченко, Ф. Н. Милькова, В. С. Михеева, Ю.М. Семенове

B. Б. Сочавы; по теоретическим вопросам мониторинга и картографическом мониторингу А. М. Берлянта, Б.В. Виноградова, И.П. Герасимова, А.А Григорьева, Ю.А. Израэля, Ю.Ф. Книжникова, В.И. Кравцовой, К.А. Сапищевг Е.Ф. Январевой. При выполнении работы использовался комплекс методоЕ включающий картографический, сравнительно-описательный, исторический статистический, дистанционного зондирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- в результате проведенной работы были исследованы факторы и особен ности дифференциации природы территории и сложившаяся в процесс! колебательных процессов смены природных обстановок на протяжени! кайнозоя современная мозаика геосистем;

- выделены котловины приселенгинского Забайкалья, проведена и; классификация по морфологическим и биоэкологическим показателям;

- опираясь на современные теоретические разработки в области эколого географического картографирования была выработана методика изучения ЭГС приселенгинского Забайкалья;

- в результате применения методики впервые выявлены, проанализированы и закартографированы эколого-географические ситуации в пределах физико-географической провинции;

- проведен картографический анализ изменений ЭГС во времени и исследованы возможности мониторинговых исследований.

Практическая значимость. Полученный картографический материал, отражающий пространственную дифференциацию эколого-географических ситуаций наиболее освоенного и обжитого района Бурятии, а также собранная информационная база, могут быть широко использованы и учтены при проведении мероприятий по улучшению среды обитания человека и рационализации природопользования.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертации докладывались на IX научном совещании географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1995), V международной конференции - чтения памяти проф. М.М. Кожова - «Проблемы экологии» (Иркутск, 1995), Шестых научных чтениях памяти академика В.Б. Сочавы (Иркутск, 1995), Международной конференции «Интеркарто-2: ГИС для изучения и картографирования окружающей среды» (Иркутск, 1996), Международной конференции «Окружающая среда, природные ресурсы и устойчивое развитие» (Шеньян, КНР, 1996). По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы, иллюстрирбвана рисунками и таблицами.

В первой главе изложены современные экологические представления в географии, теоретические и методические положения в изучении экологической обстановки территории, определены и сформулированы понятия экологических ситуаций и экологических проблем.

Во второй главе рассмотрены природные факторы формирования эколого-географических ситуаций на рассматриваемой территории, обоснован выбор котловинных геосистем в качестве объектов эколого-географического исследования и проведена классификация выделенных котловин, раскрыты основные принципы создания ландшафтной карты.

В третьей главе дается характеристика антропогенных факторов ЭГС, рассмотрен исторический аспект взаимодействия человека и природы в приселен-гинском Забайкалье, изучена нагрузка на природу котловин, выявлены современные природно-антропогенные системы и эколого-географические ситуации.

Четвертая глава посвящена проблеме применения картографического метода в изучении динамики ЭГС при осуществлении аэрокосмического мониторинга геосистем.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Геосистемы и природно-антропогенные системы топологического уровня в котловинах приселенгинского Забайкалья являются основными носителями эколого-географической информации.

Современная экологизация географии наиболее ярко проявляется в сфере интеграции географии с экологией человека, социальной экологией и демо-экологией, способствуя формированию экологической географии (экогео-графии, или геоэкологии) (Преображенский,1992; Геоэкология..,1992; Основы геоэкологии,1Э94). По предложению А. Г. Исаченко (1995) экологическую географию можно рассматривать как особое исследовательское направление географической науки, предметом которого является изучение географической среды с гуманитарно-экологической точки зрения.

В центре экологической географии находятся такие ключевые понятия, как экологическая проблема и экологическая ситуация. К экологическим проблемам мы относим негативные с точки зрения человека антропогенные изменения геосистем или, их отдельных компонентов, а также негативные природные факторы среды, нередко носящие характер стихийного бедствия и приводящие к социальным, медицинским, экономическим и другим последствиям. Необходимо отметить, что единого мнения по поводу четкой формулировки этого понятия пока не существует (Преображенский, 1990; Реймерс.1990; Кочуров,1992; Антипова,1994; Сапожников,1996).

Для комплексного описания экологической обстановки, отражающей состояние географической среды на конкретной территории предложено ввести понятие эколого-географическая ситуация (ЭГС) (Шестаков,1992; Сдасюк, Шестаков, 1994), понимаемое как такое пространственно-временное сочетание взаимосвязанных природных, социально-экономических, демографо-этнических и политических условий, которое характеризует изменения в географической среде, обуславливающие на территории относительно устойчивую во времени обстановку систем жизнеобеспечения человека и влияющие на уровень развития и степень удовлетворения потребностей общества.

В целом следует отметить ряд трудностей и спорных вопросов выделения границ ЭГС на конкретной территории, выявления временной организации ЭГС, слабую разработанность количественных параметров в их классификации проблему выбора и сопоставимости критериев оценки.

Оценка экологической ситуации территории основывается на выявлении двух основных групп факторов формирования ЭГС - природных и антропогенных Под природными факторами мы понимаем территориально-временную

структуру объективно существующих природных систем (геосистем), представленных гомогенными (геомеры) и гетерогенными (геохоры) ареалами. Геосистема, согласно В.Б. Сочаве (1978, с. 292), представляет «особый класс управляющих систем; земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом».

Антропогенные факторы ЭГС подразумеваютлюбые прямые или косвенные воздействия человеческого общества на окружающую его природную среду. Это воздействие осуществляется, главным образом, посредством различных технических устройств (Природа..,1978). Представление о современной географической оболочке как суперсистеме, элементами которой выступают природа и общество (включая технику), позволяет заключить, что почти все современные ландшафты как части или территориальные составляющие этой оболочки «оказываются по своему генезису природно-антропогенными» (Преображенский, Мухина,1984, с.19).

В рамках эколого-географического исследования оценке может подвергаться ресурсный и экологический потенциал геосистемы (ландшафта). А.Г. Исаченко (1991,1992) призывает разграничивать эти понятия. Экологический потенциал признается им основополагающим в экологической оценке и формулируется как способность ландшафта удовлетворять потребностям человека во всех необходимых первичных (не связанных с производством) средствах существования - воздухе, свете, тепле, питьевой воде, источниках пищевых продуктов, а также в природных условиях трудовой деятельности, отдыха, духовного развития (Исаченко,1995). Следующее важное свойство геосистем, которому следует уделить внимание, - устойчивость к внешним воздействиям. Следует отметить сложность этой проблемы и расхождения в толковании самого понятия (Сочава,1967; Куликов,1976; Гришанков,1977; Устойчивость..,1983; Александрова,1990; Механизмы..,1992). B.C. Преображенский (1983) пишет о двух разновидностях устойчивости. Для природных и полуприродных геосистем это способность испытывать внешние воздействия без разрушения, т.е. без смены инварианта. Для сильно измененных природных систем или сконструированных антропогенных геосистем это способность, испытывая внешние воздействия, не терять свои данные к выполнению определенных социально-экономических функций. Обобщая различные высказывания по проблеме устойчивости, Т.П. Куприянова (1983) делает вывод о понимании устойчивости физико-географической системы как способности "активно сохранятьсвою структуру и характер

функционирования в пространстве и во времени при изменяющихся условиях среды" (с 8). Понимание устойчивости как неизменности во времени или в пространстве безотносительно к причине, или, другими словами, инертность является синонимом, стабильности (Механизмы..,1992).

Глубокое познание механизмов устойчивости геосистем к антропогенному воздействию открывает путь к научному обоснованию допустимых антропогенных нагрузок, а. следовательно, и к экологическому нормированию (Исаченко,1995).

В нашем исследовании в качестве объектов были выбраны геосистемы и природно-антропогенные системы котловин и их ближайшего горного окружения, составляющие Селенгинско-Орхонскую котловинно-среднегорную физико-географическую провинцию (Михеев, 1988). Несмотря на небольшие площади, занимаемые котловинами в пределах горных стран, они выделяются более широкими возможностями хозяйственного освоения, в первую очередь, благодаря наличию выположенного днища. В пределах котловин на относительно небольших пространствах соседствуют природно-антропогенные системы с большой долей технической составляющей и мало нарушенные геосистемы. Поэтому выбор котловинных геосистем в качестве объектов эколого-географического исследования не случаен, так как, характеризуясь большой динамичностью, они позволяют проследить разночастотные изменения в широких временных рамках. В соответствии с существующей иерархией иерархией рассматриваемые в работе геосистемы относятся к топологическому уровню и отражают морфологическую структуру ландшафтов физико-географической провинции. Именно на топологическом уровне разворачивается основная хозяйственная деятельность человека и происходит формирование экологических проблем и эколого-географических ситуаций.

Своеобразие котповинных геосистем приселенгинского Забайкалья -результат сложного взаимодействия геолого-геоморфологической основы и климатических особенностей территории.

Наличие большого числа котловин является характерной особенностью горного пояса юга Сибири. В приселенгинском Забайкалье мы выделяем 30 котловин (рис. 1 ), различающихся по своим морфометрическим показателям и природным особенностям. Они находятся в пределах юго-западной части обширного Селенгино-Витимского синклинория, ограниченного с запада и северо-запада Байкальским рифтом и с востока и юго-востока - Даурским сводовым поднятием (Флоренсов,1960; Олюнин,1978).

Котловинно-степные геосистемы Забайкалья обязаны своим возникновением сложным процессам рельефообразования, начавшимся в середине

N , к

-V

хански.

Средняя абсолютная высота днища (м)

ЕЗ менее 600 ^ 600-720 ^ более 720

Рис.1. Схема приселенгинских котловин Забайкалья

1. Торейская

2. Бургултайско-Гегетуйская

3. Цагатуйская

4. Ичетуйская

5. Худогинская

6. Желтуринская

7. Боцинско-Нижне-Джидинская

8. Боргойская

9. Иройская

10. Тамчинская

11. Среднегусиноозерская

12. Убукунская

13. Верхнеоронгойская . 14. Нижнеоронгойская

15. Иволгинская

16. Дырестуйская

17. Убур-Дзокойская

18. Усть-Чикойская

19. Новоселенгинская

20. Ноехонская

21. Тунгуйская

22. Цопгинская

23. Шаралдайская

24. Цаган-Усуно-Субуктуйская

25. Харьястинская

26. Киранская

27. Чикойско-Топкинская

28. Хилокская

29. Усть-Оборская

30. Кударинская

мезозойской эры, и колебательному характеру смены природных обстановок на протяжении кайнозоя. Исторически была заложена тенденция к ксерофитизации в природе котловин, усиливаемая рядом факторов, к числу которых следует отнести легкий механический состав почв, наличие мощных песчаных отложений, интенсивную ветровую деятельность. Существование степей здесь связано с местными условиями и обязано, в первую очередь, наличию котловин - это островные степи. Формирование ядер аридности зависит от размеров котловин: крупные котловины, как правило, более засушливы. В средней части бассейна р.Селенги происходит взаимодействие Центральноазиатского степного и Североазиатского таежного регионально-типологических комплексов (Михеев, 1988). Дифференциация геосистем находится в строгой зависимости от рельефа и подчиняется закону высотной поясности и экспозиционным различиям. По днищам котловин степные геосистемы распространяются далеко на север территории, а продвижение горной тайги на юг происходит на менее инсолируемых северных и северозападных склонах средне- и низкогорных хребтов. С котловинами связано проявление «котловинного эффекта», формирующего островные ситуации на фоне высотной поясности. В качестве природной основы эколого-географи-ческих ситуаций мы рассматривали типологическую ландшафтную структуру территории, выявляемую при составлении среднемасштабной ландшафтной карты (рис. 2, табл. 1). В процессе создания карты были использованы все имеющиеся картографические материалы (отраслевые, ландшафтные и топографические карты), литературные данные и материалы полевых наблюдений. Уточнение, а также выявление новых контуров, не показанных на проанализированных источниках, проводилось с использованием космической фотосхемы масштаба 1:1000000 и отдельных космических спектрозональных снимков более крупного масштаба. Дешифрирование проводилось согласно общепринятой методике (Методические.., 1988). Основной картографируемой единицей явились фации. Ведущими факторами дифференциации геосистем в условиях засушливых котловин являются поверхностное увлажнение и литолого-геоморфологические свойства. Поверхностное увлажнение формируется за счет атмосферного, натечного и грунтового поступления влаги. Вследствие большой трансформированности значительной части геосистем картографирование их проводилось по ведущим признакам ландшафтной дифференциации территории - формам рельефа, высотному и экспозиционному положению и по степени увлажнения. Почвенно-растительная характеристика применена на последнем классификационном уровне.

'Д* Рис. 2. Фрагмент ландшафтной карты приселенгинского

Забайкалья (условные обозначения см. табл. 1; цифра в скобках соответствует нумерации в легенде)

Таблица 1

Легенда к ландшафтной карте приселенгинского Забайкалья

Класс геома Подкласс геома Класс фаций Группа фаций Тип фаций

Центрально-азиатские семи-аридные Горные западно-забайкальские Сухо-степные Склоновые 1) Склоновые каменистые низкотравные и полынные литофильиые на каштановых щебнистых сильно скелетных почвах

2) Пологосклоновые караганово-злаковые на каштановых песчаных почвах

Террас и шлейфов 3) Террас и шлейфов низкотравные и полынные на каштановых легкосуглинистых и щебнистых почвах

Подгорно-равнинные 4) Подгорные караганово-злаковые на каштановых песчаных почвах

Долинные 5) Долинные и лугово-болотные на лугово-каштановых и аллювиально-луговых и заболоченных солончаковатых почвах

6) Долинные и котловинных понижений ирисово-луговые в сочетании с вострецовыми степными и солончаками на лугово-черноземных, аллювиально-луговых и заболоченных солончаковатых почвах

Степные Склоновые 7) Склоновые осоково-злаковые лугово-степные.на черноземах легкосуглинистых и лугово-черноземных почвах

8) Пологосклоновые мелкодерновинно-злаковые типчаковые на черноземах легкосуглинистых

9) Пологосклоновые разнотравно-типчаково-пижмовые на черноземах легкосуглинистых и щебнистых и черноземно-песчаных почвах

Террас и шлейфов 10) Террас и шлейфов мелкодерновинно-злаковые типчаковые на черноземах легкосуглинистых

Подгорно-равнинные 11) Подгорные крупнозлаковые ковыльно-жмтняковые на черноземах легкосуглинистых и каштановых легкосуглинистых почвах

Долинные 12) Долинные осоково-злаковые лугово-болотные солонцеватые на аллювиально-луговых и заболоченных солончаковатых и болотных почвах

13) Долинные кобрезиево-тилчаковые и низкотравные остепненно-луговые на аллювиально-луговых и заболоченных мерзлотных почвах

Североазиатские горнотаежные Южносибирские Подтаежные свет-лохвой-ные Подгорно-равнинные 14) Подгорные сосновые кустарниково-травяные остелненные на боровых песках

15) Подгорные и пологосклоновые сосновые с подлеском из рододендрона даурского на боровых песках

Долинные 16) Долинные лугово-тальниково-тополево-сосновые речных пойм на аллювиально-луговых почвах

17) Долинные лиственничные и заболоченных лугов на аллювиально-луговых, заболоченных почвах

Светло-хвойные Склоновые 18) Склоновые сосновые травяные с кустарниковым подлеском на серых лесных почвах

19) Склоновые сосновые травяные с подлеском из рододендрона даурского на серых лесных почвах

Темно-хвойные Склоновые 20) Склоновые кедровые с елью и лиственницей кустарниково-зеленомошные на дерновых лесных почвах

Байкало- Джуг- лжурские Светло-хвойные Склоновые 21) Склоновые сосново-лиственничные с подлеском из рододендрона даурского на дерновых лесных почвах

22) Склоновые сосново-лиственничные со смешанным подлеском на дерновых лесных почвах

23) Склоновые лиственничные с кедром и смешанным темнохвойным подлеском на дерновых лесных почвах

На следующем этапе анализа ландшафтной структуры была предпринята классификация горных котловин. Систематизация котловин приселенгинского Забайкалья, которые представляют собой не только морфосистемы, но и сложные природные образования, характеризующиеся известной степенью целостности природно-хозяйственного комплекса, представляет научный интерес и, кроме того, имеет прикладное значение. В соответствии с существующими разработками (Александрова, 1972; Халатов, 1993) была построена классификационная схема горных котловин приселенгинского Забайкалья, включающая шесть уровней и представленная в виде графа -дерева. Возможные только логически и ложные с географической точки зрения ветви графа были исключены, а приводимая классификация основывается на эмпирическом обобщении информации (рис. 3). Все множество котловин отнесено к бассейнам p.p. Селенги, Джиды, Чикоя и Хилка. К бассейну Селенги в принятой классификации мы отнесли котловины, не входящие в бассейны трех других ее крупных притоков, либо включающие в себя значительные участки ее долины. На следующем уровне котловины подразделялись по размерам, выраженным через площадную характеристику: большие (Б) -свыше 500 км2, средние (С) - 150-500 км2, малые (М) - 100-150 км2, очень малые (ОМ) - менее 100 км2. На следующих уровнях котловины группировались по средней абсолютной высоте днища и степени изолированности, предопределяющих климатические и почвенно-растительные различия. Высотное положение днища котловин включает три градации: высокоподнятые (В) - выше 720 м, среднеподнятые (СП) - 600-720 м, пониженные (П) - ниже 600 м. Степень изолированности зависит от особенностей развития морфоструктур территории и выражается через среднюю относительную высоту бортов котловин: сильноизолированные (С) - 750-900 м, среднеизолированные (Ср) - 500-750 м, слабоизолированные (Сл) - менее 500 м. Пятый классификационный уровень отражает особенности рельефообразующих процессов: преобладание аккумуляции (А), либо равное участие процессов аккумуляции и денудации (АД). На последнем классификационном уровне была введена ландшафтная характеристика котловин. По ландшафтным различиям все котловины были отнесены к восьми группам: I) сухостепные, II) лугово-болотные сухостепные, III) степные, IV) лугово-болотные степные, V) степные и сухостепные, VI) долинно-подтаежные и степные, VII) долинные подтаежные, VIII) подтаежные и долинно-подтаежные.

1Мн

Селенги

Джиды

Чикоя

Хилка

-Ц

с

м] ¿|[Б] [С] Щ

ом

МБ С М ОМ

III

IV

[щ] [jD ОЗ&ш

СП СП

в] [сп] [сп] [в][сп][в][с п|Гв][с п][сп]{сп]

В СП в

Д7. -

I

Сл] |ср||Сл||с]|сл11 сл1|сл|[ср|1 Сл[ [с] [eg] [сл] Юр] ¡Сл||Ср

Сл|1Сл||Сл ЦСрЦС,

Сл

ы

v й гаыгагагайййшйши и Й0ЙЙ@@@В@®Й@1® 0

Гр:

ЙШНЫЙНЙ

VII (и) (15

ДЙЫЙ Я1уйш1и|

о

III VIII IV V III III

б)©®©©® @@@@

Рис. 3 Классификация котловин приселенгинского Забайкалья.

Мн - множество котловин приселенгинского Забайкалья; I - бассейны рек; II - размеры котловин (площадная характеристика; III - абсолютные высоты днища; IV - степень изолированности; V - преобладающие рельефообразующие процессы; VI - преобладающие биокомплексы; VII - котловины (см рис. 1); остальные обозначения в тексте.

Изучение и картографирование ЭГС проводится поэтапно на основе пространственно-временного анализа ландшафтной структуры и природно-антропогенных систем.

Определение и показ пространственной локализации неблагоприятных для человека (его проживания и хозяйственной деятельности) явлений и процессов в современных котловинных геосистемах приселенгинского Забайкалья, порождающих то или иное сочетание экологических проблем, решались в процессе составления карты эколого-географических ситуаций (ЭГС). Такая карта является интегральным отражением экологической обстановки территории. Создание карты проводилось в несколько этапов.

На первом этапе проанализированы предпосылки и факторы возникновения ЭГС - природные и антропогенные. В основе этого этапа лежит изучение ландшафтной структуры, современных природных и палеогеографических предпосылок экологической обстановки.

Изучение социально-экономических структур проводилось по литературным и статистическим данным, картам землепользования и космическим снимкам. Плотность населения косвенно свидетельствует о степени заселенности и освоенности. В процессе инвентаризации населенных пунктов был проведен подсчет этого показателя по отдельным котловинам и составлена соответствующая схема. На основе созданной ландшафтной карты и изучения социально-экономических структур была составлена карта природно-антропогенных систем по состоянию на начало 1990-х годов.

На втором этапе были определены группы сопряженных природно-антропогенных систем со сходными условиями и направлением антропогенной трансформации. Выявление ареалов природно-антропогенных трансформаций, характеризуемых определенным единством природных и социально-экономических условий, представляет собой по сути процедуру районирования. Границы районов, в зависимости от приоритетности одного из факторов их формирования, соответствуют границам геосистем, либо природно-антропогенных систем. Для каждого выявленного района проанализированы основные виды антропогенного воздействия на геосистемы и их последствия для целостности и нормального функционирования геосистем и жизнедеятельности населения. Негативные с точки зрения человека последствия рассматривались в качестве экологических проблем: дискомфортные условия для проживания населения, стихийные бедствия (наводнения), экологические проблемы сельскохозяйственного производства (засухи, возможность ранне- и позднелетних заморозков, эрозия, дефляция, пастбищная дигрессия, засоление, заболачивание, деградация лесных геосистем), промышленные нарушения геологи-

ческой среды загрязнения воды, воздуха и почв, воздействие транспорта.

На третьем этапе была проведена оценка и классификация эколого-гео-графических ситуаций по степени критичности. Для каждого из выделенных на предыдущем этапа районов проводилась качественная оценка по критериям критичности, которые учитывают степень и характер трансформации геосистем, их устойчивость к антропогенному воздействию, состояние социально-экономических структур, тип и уровень освоенности территории, здоровье населения.

По максимальным значениям характеристик определено, что ЭГС приселен-гинского Забайкалья могут классифицироваться по степени возрастания экологического неблагополучия: 1 - удовлетворительная; 2 - напряженная; 3 -критическая; 4 - кризисная (рис. 4)

Удовлетворительные ЭГС определяются незначительными изменениями геосистем, не приводящими к нарушению их функционирования. К ним отнесены районы слабоосвоенные, с преобладанием геосистем или слабо трансформированных природно-антропогенных систем, характеризующиеся невысокой плотностью населения и незначительными нарушениями отдельных компонентов геосистем. ЭГС этого класса совпадают преимущественно с горнотаежными и районами пастбищного использования, где нагрузка на кормовые угодья не превышает уровня допустимых значений.

Напряженные ЭГС определяются значительной трансформацией геосистем, наличием негативных изменений отдельных их компонентов. В эту категорию включены районы пастбищного освоения, характеризуемые начальными стадиями дигрессии, районы с преобладанием долинных геосистем, подвергающихся регулярному подтоплению при прохождении паводков, преимущественно пахотные сельскохозяйственные районы со средней степенью проявления деструктивных процессов.

Критические ЭГС занимают промежуточное положение и включают староосвоеные и интенсивно осваиваемые сельскохозяйственные районы с низкой устойчивостью геосистем и значительным проявлением деструкционных процессов (эрозии и дефляции), средней и высокой плотностью населения.

Кризисные ЭГС характеризуются максимальными и необратимыми трансформациями геосистем и доминированием природно-антропогенных систем, снижением экологического и хозяйственного потенциала и качества ресурсов, высокой заболеваемостью населения. Районы с кризисной ЭГС -индустриально-городские системы с максимальным уровнем загрязнения

5 км

Рис. 14. Фрагмент карты ЭГС

Условные обозначения: классы ЭГС -1) удовлетворительная; 2) напряженная; 3) критическая; 4) кризисная, (номера районов ЭГС приведены в табл. 2)

Таблица 2

Легенда к карте эколого-географических ситуаций

№ Характер и степень Процессы Навод- Плотность

района трансформации геосистем деградации нения населения

1 2 3 4 5

1 О'Сл'В'л З1 - Н

2 В3сс/сСл1Н1 З2д' - Н

3 В3сс/рН1Т2 з3в1д1 - Н

4 В3лс/пТ2 С3 Б3 - Н

5 В сс/рСл В л с Дп - С

6 м3в'сс/Рт2 С3Б3 - Н

7 В псВ'с/рН'Т2 - - С

8 И3К2Т2 в3з3к3 - Н

9 В3с/рВ2с/с П2С/сЛ ^лТ1 з3э2 - Н

10 К3В2с/р С л2 к3з3в3 - Н

11 О^л^'сП'С/РП'ЛВ'ЛТ* э' - Н

12 03Сл'П'л Л2 - Н

13 В с/рВ'лП'с/рН1 - - С

14 П2л02В1„ Л' - Н

15 В с/сВ с/р П с/сВ лТ д' - Н

16 Сл П1пВ'лс/п - + Н

17 В лс/пП'п - + Н

18 П3лО' л2 - Н

19 П ссВ2сс/рТ1 - - С

20 В\сС2М2П2лСл,Н1 - + В

21 В^сМ^'П'лН' с' - В

22 В3с/с Д3пД2 - С

23 П3лВ'с/сСл'о1П1 Д3пД2 - н

24 П с/р В с/р - - с

25 Л3В'лП1лСл'Т1 л2 - н

26 В2с/рП2с/рН 1Т1 Д3пЗ' - в

27 В2лслС2П,лМ'Т1 э2 + н

28 П сс/сВ сс/скСл Т Д'пД' - н

29 В с/рП с/р Э' - н

30 В лсВ2сТ 32В2 - в

31 М2П2ДТ2 Б3С3 - с

32 В2лслП2пС2М'Т2 Д'п + с

33 М2С2В2лс/л Б3С3 - н

34 л;в-лг - - н

35 В с/рВ с/с^л Т д' - н

36 П2с/сП2сс/сП 2с/р В1 с/рСл1В1 лТ1 - - в

37 Л3В'„П,лП'сс/с - - н

38 Л'Сл^'лП'сс/с - - н

39 Л3П'лВ1л Д'п - н

40 В сс/р Д3пЭ' + н

41 В2лОг - - н

42 В2сс/сВ2с/сВ,сс/рСл1П,СС/сП'с/сТ1 Д2П - с

Продолжение таблицы 2.

1 2 3 4 5

43 В2сся>Сл^П,сс/р Д3п - С

44 О'гГссП'лТ' - - н

45 В с/рВ сс/рП с/рП с/сП с/сСл Н С Д3пЭ' - с

46 П3сс/сВ2сс/с Д2п - с

47 В2с/сП2с/с С Т - - с

48 В сс/рСл П о/с - - н

49 В2лс/пС2П2п Н'мЧ2 - + в

50 В3сс/рП сс/рВ с/сП с/сН В лс/пТ з'в' - в

51 Сл В сс/скП сс/с - - н

52 П сс/рВ сс/рТ Д' - Н

53 П3дВ2лсП пС Д1 - Н

54 В сс/сП д Д2 - н

55 П3с/сВ1с/с д2 - н

56 В с/сП'с/сВ л д2 - н

57 С'в'лМ'п'пН' - + с

58 В СС/СК д2 - н

59 °зВ\ - - н

60 П с/с В сю - - н

61 П2с/с П2с/р В1 с/рВ1 с/с - - н

62 02Сл2П'лВ1л - - н

63 В^/сП'с/сВ'л - - н

64 П с/рП с/сВ с/р - - с

65 П с/сВ'с/сТ д2 - н

66 В2лсСя2Пд С'В'с/сТ' д2 - н

67 03П'лВ,„Сл1Т1 л2 - н

68 В2с/рП2сс/рП1с/рВ1сс/сСл2Т1 Д3л32в1 - с

69 П'с/рВ'с/с - - н

70 В2лс/пП2пС2Н'Сл1М1 Д'п + с

71 П2сс/рВ сс/рСл1 - - с

72 о3в'л - - н

73 П2Л02 2 ^ - - н

74 В с/сСл П с/сВ с/р - - с

75 П3с/рВ2с/рП1сс/сВ'ос Д'л - с

76 И^' з3в3э3 - в

77 В2лс/пС'01Т2 32В2Л1Д'п - в

78 О'П'л - - н

Обозначения в таблице 2: 1) Характер и степень трансформации геосистем - природно-антропогенные системы: Л - пашенные, В - пастбищные, С - пастбищно-сенокосные, М -оросительно-осушительные, И - индустриально-городские, Н - селитебные сельские, К - карьерно-отвальные, Л - лесомелиоративные, Сл -слабоиспользуемые пастбищные, О - слабоиспользуемые и охотничье-промысловые лесные, Т- воздействие транспорта; нижний индекс: с/р- степные котловинные, с/с - степные склоновые, сс/р - сухостепные котловинные, сс/с -сухостепные склоновые, сс/ск - сухостепные склоново-каменистые, д -

котловинно- степные долинные, п - пойменные, лс - лугово-стелные солончаковатые, лс/п - лугово-степные пойменные, л - подтаежные и горнотаежные; верхний индекс характеризует площадное распространение природно-антропогенных систем и степень воздействия транспорта (1 -минимальное, 2- среднее, 3 - максимальное).

2) Процессы деградации геосистем:

Д - пастбищная дигрессия, Э - эрозия, Дп - дефляция почв, С - засоление, Б -заболачивание, 3 - загрязнение воздуха, В - загрязнение поверхностных и подземных вод, П - загрязнение почв, К - нарушения геологической среды; верхний индекс показывает степень проявления процессов (1 - слабая, 2 -средняя, 3 - сильная).

3) Наводнения: + - возможность затопления при паводках.

4) Плотность населения: н - низкая, с - средняя, в - высокая.

компонентов геосистем, сельскохозяйственные районы с доминированием негативных природно-антропогенных процессов, носящих необратимый характер.

Мониторинговые исследования геосистем с использованием картографического метода позволяют выявить временную организацию и проследить динамико-эволюционные изменения ЭГС.

Изучение ЭГС во времени наиболее эффективно решается при осуществлении мониторинга природной среды, понимаемого как целенаправленная система повторных наблюдений (Израэль, 1986). Одной из подсистем мониторинга является аэрокосмический мониторинг геосистем, возможный при наличии постоянно обновляемой оперативной информации и использовании картографического метода (Берлянт, 1982; Виноградов, 1984; Востокова и др.,1988). В настоящее время такой мониторинг находится в стадии становления, определяется перечень приоритетных объектов, наблюдение которых возможно и целесообразно дистанционными методами.

В основе изучения временной структуры геосистем лежит визуальное (визуально-инструментальное) дешифрирование как одномоментных, так и разновременных материалов дистанционного зондирования, а возможность сопоставления снимков с базовыми картографическими материалами, включая топографические карты, изданные в прошлом веке, увеличивает интервал ретроспективного анализа.

Сопоставление разновременных снимков, практикуемое в последнее время, является наиболее корректным и достоверным способом анализа динамики. Оно осуществляется путем попеременного (раздельного) или одновременного (совместного) наблюдения. При совмещении практически всегда приходится прибегать к трансформации, приведению снимков (схем дешифрирования) к одному масштабу, проекции и т. д. Необходимым условием является

производство съемки в одни и те же сезоны, при сходных погодных условиях (Виноградов, 1980; Книжников, Кравцова, 1991).

Анализ разновременных снимков в целях изучения динамико-эволю-ционных изменений геосистем и природно-антропогенных систем проводился на ключевых участках. Полученные схемы дешифрирования позволили проследить территориальные и качественные сдвиги природопользования, упрощение структуры геосистем, увеличение площадей распаханных и нарушенных земель, сокращение котловинных лесов за счет пожаров и вырубок, появление новых антропогенных объектов. Использованы пары аэрофотоснимков залета 1968 и 1981 годов, приведенные к масштабу 1; 50000. Съемка производилась примерно в одни и те же сроки. Взаимные трансформации, приведение к одному масштабу и совмещение снимков осуществлялось на дисплее компьютера. В примере, иллюстрирующем изменение экологической обстановки в северной части оз. Гусиное за более чем десятилетний период, использована возможность совмещения фонового и антропогенного участков в пространстве и разделения их во времени. Схемы дешифрирования пары аэрофотоснимков отражают строительство в 1970-х г.г. Гусиноозерской ГРЭС с сопутствующими сооружениями отстойников, тепличного хозяйства, автодорог. К 1981 г. ландшафтная структура участка претерпела существенные изменения, когда в результате осушительных мелиорации были снивелированы различные локальные местоположения поймы. Обнаружено изменение гидрологического режима дельты р. Загустай, появление источника загрязнения воздушной и водной составляющих геосистем. Площадь городской застройки увеличилась, и одновременно изменилась инфраструктура города. Как видно из схем дешифрирования, добыча угля на шахте Гусиноозерская практически прекратилась. За период наблюдения не было проведено рекультивации отвалов и карьеров, которые, по нашим наблюдениям, сохранились и до настоящего времени.

ВЫВОДЫ

1) В основу проведенной работы было положено исследование факторов и особенностей формирования экологической обстановки в приселенгиском Забайкалье с использованием концепции эколого-географической ситуации (ЭГС). Разработанная методика позволила провести работу в несколько этапов.

2) Исследование дифференциации природы в пределах физико-географической провинции показало, что котловинные ландшафты приселен-гинского Забайкалья являются своеобразными ядрами аридизации и проявления остепнения, причем эти процессы исторически обусловлены.

Развитие и смена природных обстановок на протяжении кайнозоя способствовали обособлению котловин, формированию современной мозаики геосистем и определенного ресурсно-экологического потенциала котловинных ландшафтов. Всего в-приселенгинском Забайкалье было выделено 30 котловин, проведена их классификация.

3) Анализ исторического периода в становлении котловинных геосистем показал, что на протяжении всей истории взаимодействия общества и природы котловины являлись основной ареной проявления этого процесса и формирования напряженных и кризисных эколого-географических ситуаций. Антропогенные трансформации коснулись в первую очередь котловинных степей, выполняющих важные социально-экономические функции.

4) Оценка и картографирование ЭГС осуществляется в процессе пространственно-временного анализа структуры геосистем и природно-антропогенных систем, выявления районов со сходным потенциалом, условиями и направлением антропогенной трансформации геосистем и последующей их классификации по степени критичности.

5) Изучение временной структуры ЭГС успешно решается при проведении аэрокосмического мониторинга геосистем и использовании картографического метода. Дешифрирование материалов непрерывного дистанционного зондирования, их сопоставление с базовыми картами позволяет выявлять динамико-эволюционные изменения ЭГС, оценивать антропогенное воздействие на геосистемы.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Природопользование в котловинах бассейна р. Селенги: опыт информационно-картографического анализа // Географические исследования Азиатской России: история и современность. - Иркутск: ИГ СО РАН, 1995. - С. 160-162 (в соавторстве).

2. Мониторинг и геоэкологическое районирование забайкальской части бассейна Байкала // Проблемы экологии. Матер. V междунар. конференции (чтения памяти проф. М.М. Кожова). - Новосибирск: ВО Наука, 1995. - т. 1. -С. 180-182 (в соавторстве).

3. Баргузинская котловина. Колл. моногр. - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1993. -С. 4-16.

4. Геоэкологическое районирование восточной части бассейна Байкала / / Гидрологические и экологические процессы в водоемах и их водосборных бассейнах. - Новосибирск, 1995. - С. 108-109 (в соавторстве).

5. Ландшафты Баргузинской котловины и ее горного обрамления и оценка их рекреационного потенциала // Биоразнообразие экосистем Прибайкалья. -Труды заповедника «Джергинский».- Улан-Удэ, 1995. - вып. 1 - С. 13-21

(в соавторстве).

6. Геоэкологическая ситуация в горных котловинах Забайкалья // Горы и человек в поисках устойчивого развития. - Барнаул: НИИ горного природопользования, 1996. - С. 85-87 (в соавторстве).

7. Геоэкологические проблемы приселенгинского Забайкалья // География и природные ресурсы. - 1996. - № 1. - с. 56-64 (в соавторстве).

8. ГИС природопользования горных котловин // Матер, междунар. конференции "Интеркарто-2: ГИС для изучения и картографирования окружающей среды". - Иркутск, 1996. - с. 188-189 (в соавторстве).

9. Ecological-Geographical Mapping in Sustainable Development of Mountain Basins of the Selenga River Area // Proceedings of the International Symposium on Resources, Environment and Sustainable Development in North East Asia and Its Adjacent Regions. - Shenyang, PR. China: Insitute of Applied Ecology, 1996. -P.P. 1-7.

Подписано к печати 10.11.96г. Объем 1 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 27 Ротапринт Института географии СО РАН. 664033, Иркутск, Уланбаторская 1