Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Индикация влияний водохозяйственной деятельности на ландшафты Южного Приаралья

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Индикация влияний водохозяйственной деятельности на ландшафты Южного Приаралья"

АКАДЕМИЯ НАУК 'ТУРКМЕНСКОЙ ССР ОРДША ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ПУСТЫНЬ

На правах рукописи УДК 911.52:502.63:631.6(211.83)

ПЛОтиКОВ Юрий Анатольевич

ИНДИКАЦИЯ ВЛИЯНИЙ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЛАНДШАФТЫ ШНОГО ЛРИАРАДЬЯ

Специальность II.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата- географических наук

Ашхабад - 1990

Работа выполнена в Институте водных проблем АН СССР.

•Научный руководитель - доктор географических наук

В.С.Залетаев.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

чл.-корр. АН УзССР А.Б.Бахиев;

кандидат географических наук К.Курбанмурадов.

Ведущая организация: ПО Совинтервод..

Зашита диссертации состоится " / О " М л % 199ф г. в 1часов на заседании специализированного совета Д 014.01.01 в ордена Трудового Красного Знамени Институте пустынь АН ТССР по адресу: 744000, г.Ашхабад, ул.Гоголя, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АН ТССР.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью, присылать по указанно^ адресу ученому секретарю.

Автореферат разослан " 6' " и199(| г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных

О.Н.Анциферова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТа

Актуальность -тёШ. В последние годы все большее внимание привлекает комплекс проблем, сложившихся в бассейне Аральского моря, в числе которых находятся окологическке последствия водохозяйственной деятельности в 1жном Прйаральё. 3 ближайшем будущем здесь предусматривается проведение широкомасштабной водохозяйственной программы, направленной на получение гарантированного стока Амударьи в Аральское море й расширение сети крупных коллекторов, отводящих коллекторно-дренажше воды за пределы оазисов, что имеет целью нормализацию природной обстановки в регионе. Изучение изменений ландшафтов, таким образом, оказывается актуальной задачей в круге вопросов по исследованию антропогенных воздействий при освоении территории Южного Приаралья. В то же время именно метод ландшафтной индикации позволяет наиболее быстро, опираясь на материалы дистанционных съемок, изучать последствия ирригации на значительных площадях, что обусловливает актуальность проведения научно-исследовательских работ по данной тематике.

Цель работа заключается в установлении путей и методов применения ландшафтной индикации и материалов дистанционного зондирования земной по ¡ерхности для исследований последствий водохозяйственных мероприятий в различных ландшайвтах Южного Приаралья.

В соответствии с этим решались следующие задачи:

I) Выявление основных типов водохозяйственных объектов и изменений в природных комплексах при их влиянии на ландшафты изучаемого региона. 2) Установление индикационных значений эктояру-сов природно-террйториальных комплексов (ГГГК) в зонах воздействия основных водохозяйственных объектов. 3) Выявление дешифровочных признаков ландшафтных индикаторов и распознавание модифицированных НТК на материалах дистанционных съемок, различающихся по виду, масштабу и времени съемки. 4) Изучение гидрогенной динамики 11ТК на основе анализа ландшафтно-генетических рядов й использования материалов повторных аэро- и космических съемок для целей составления краткосрочных прогнозов. 5) Установлёнйё закономерностей индикационных связей и исследование возможности применения

ландшафтно-структуркого анализа дистанционных изображений в ирригационных ландшафтах.

Объектом исследований избраны природные комплексы зон воздействия типичных водохозяйственных сооружений на ландшафты Нужного Приаралья. Ландшафтный подход позволяет при этом применять метод аналогий для выявления состояния и динамики природных комплексов на основе экстраполяции данных ключевых участков на территории, где имеются аналогичные ландшафтные условия и осуществляется сходная по Форме и масштабам водохозяйственная деятельность.

Научная новизна работы определяется:

- впервые выполненной комплексной характеристикой современного состояния ПТК Южного Приаралья в зонах воздействия разных типов водохозяйственных сооружений на основе применения индикационного и дистанционного методов;

- систематизацией и статистическим обоснованием индикаторов основных параметров грунтовых вод и засоления почвогрунтов в зонах воздействия водохозяйственных объектов;

- установлением главнейших современных ландшафтно-генетиче-ских рядов, отражающих процессы увеличения и уменьшения гидро-морфизма природных комплексов в антропогенных ирригационных ландшафтах ;

- выявлением дешиФровочных признаков наиболее информативных индикаторов, практическим применением комплекса материалов дистанционных съемок для изучения гидрогенной динамики нТК;

- проведением индикационного анализа в слабоисследованных случаях наложения разнонаправленных природных процессов в зонах воздействия водохозяйственных сооружений, апробацией возможности применения ландшаФтно-структурного анализа при работах на таких участках.

Практическое значение. Полученные результаты дают возможность: использовать индикационный метод с широким применением дистанционных материалов для анализа состояния и динамики природных комплексов Южного Приаралья и аналогичных территорий; исследовать основные гидрогеологические и инженерно-геологические условия освоенной части дельтовой равнины на базе выявленных индикаторов; применять ландшафтно-генетические ряды для прогнозиро-

вания смен ПТК в условиях регулируемого гидрорежима.

Реализация работы. Результаты настоящей работы использованы ВСЕГИНГЕО при разработке и внедрении методов аэрокосмического мониторинга, а также при изучении изменений природной среды Юк-ного Приаралья.

Апробация работы. Основные положения опубликованы в 5 работах, доложены на Ученом совете ИБП АН СССР, на Всесоюзной конференции "Землеведение и глобальные проблемы современности" (Москва, 1988), на заседании Географического общества СССР (КУС) и на Всесоюзном совещании по проблемам аридной геоморфологии (Ашхабад, 1990).

Структура работы. Работа состоит из введения, шести глав, выеодов и практических рекомендаций. В диссертации содержится 134 страницы машинописного текста, 10 таблиц, 23 иллюстрации, список литературы из 166 наименований, приложения геохимических анализов воды и грунтов.

Исходные данные. Диссертация написана на основе личных наблюдений, выполненных автором в 1982, 1983 и 1987-1989 гг. Все полевые работы производились в составе отрядов ВСЕГИНГЕО; в лабораториях этого же института выполнены геохимические анализы проб воды и грунта. В течение полевых исследований были сделаны комплексные описания иа 352 точках, а 162 из них пробурены скважины для изучения рыхлых отложений.

3 работе использованы 72 анализа грунтовых и поверхностных вод, а также 283 водных вытяжек из проб грунта.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТА

Во введении излагается актуальность теш, цель и задачи, новизна исследований.

Глава I. Современное состояние проблемы и мето,оика_иссле,цо;: ваний. Выбор теш диссертации в значительной степени определяется исследованиями по индикационной тематике А.Бахиева (1985), А.С.Викторова (1982, 1986), С.В.викторова(1973, 1984), Б.В.Виноградова (1976), Е.А.Востоковой (1967, 1980), М.Т.Илюшиной (1976), А.В.Садова (1980), Ф.Н.Чалидзе ('1976, 1980), а. также-работами ' по дистанционному- изучению и картографированию природных комплексов А.Бабаева (1980), А.Ф.Ворониной-(1982), Е.А.Востоковой и С:В;Ска-

терщикова (1980), Б.А.Николаева и Л.И.Ивашутиной (1980), Н.М.Новиковой (1983), В.А.Попова (1983),р.(1982), в том числе на основе повторных аэрофотосъемок, что ^пробировано А.Бабаевым (1985), Л.М.Граве, В.К.Граве Ц др.(19У7) .Х.Ташатовым (1986). Комплексное изучение территории 1'жного Приаралья наиболее полно произведено в работах А.Ьахиева (1979), А.Рафйкова (1985),Хакимо-ва (1589); первые профессиональные описания природы изучаемого региона выполнены А.В.Каульбарсом (1881) и Стеткевичем (1889). Анализ литературных данных подтверждает слабую изученность природных комплексов в зонах воздействия водохозяйственных объектов и целесообразность применения ландшафтной.индикации,в том-числе и дистанционных методов для выявления гидрогенной динамики ПТК.

Исследования производились по следующей общей схеме: выбор полигона и ключевых участков на основе анализа ландшафтной струк туры территории; изучение индикационных связей и составление ландшафтно-индикационных схем; распознавание изображений изучаемых геокомплексов на азро- и космофотоснимках ключевых участков с последующей экстраполяцией данных на сходные в ландшафтном .отношении территории. Выбор полигона исследований производился на основе использования космофотоснимков, позволивших определить репрезентативный участок, в пределах которого представлены как все имеющиеся ландшафты наиболее высокого таксономического ранга, так и типичные для региона водохозяйственные объекты. Ключевые участки выбирались в местах влияния различных водохозяйственных объектов - каналов, озер-накопителей дренажных вод, коллекторов и фонтанирующих скважин - на каждый из основных элементов ландшафтной структуры К-жного Приаралья. При изучении индикационных связей в природных комплексах на ключевых участках использовалась традиционная методика ландаабтоо-индикационных исследований,включающая .описание внешнего облика (эктояруса) природных комплексов, бурение рыхлых отложений для установления глубины залегания грунтовых вод, описание радреза, отбора проб воды и грунта на геохимические анализы.

Для повышения объективности индикадии использовались методы математической статистики. В .частности, достоверность различий между интервалами индицируемых условий проверялась с ломощьй не параметрического критерия Смирнова. '

Исследование динамики природных комплексов базировалось на представлении о ландшафтно-генетических рядах, в которых последовательность комплексов на поверхности земли соответствует их смене во времени (С.Викторов и др., 1970). Для установления генетической зависимости между различными ПТК изучались особенности ландшафтных соседств комплексов, характер границ между ними, наличие экологических реликтов прежних этапов развития.

Большое значение при изучении динамики ПТК уделялось применению материалов дистанционных съемок; были использованы космо-фотоснимки, аэрофотоснимки, материалы многозональной космической съемки и тепловой инфракрасной аэросъемки, а также данные повторных аэрофотосъемок. При работе с материалами многозональной и тепловой инфракрасной съемок внимание акцентировалось на изучении дополнительной информативности этих видов съемки по сравнению с наиболее распространенной черно-белой аэро- и космофотосъемкой. Дешифрирование многозональных космических снимков производилось на проекторе МЯР-4.

Глава 2. История развития_и_лан^афтное_строение региона. События геологической истории и изменения климатических условий в значительной мере определяют современное ландшафтное строение Южного Приаралья. Использование генетического признака при обособлении крупных единиц ландшафтной структуры позволяет выделить следующие роды ландшафта: ландшафты аридно-денудационных возвышенностей; ландшафты эоловых равнин; ландшафты аллсвиально-дельтовых равнин; антропогенные ирригационные ландшафты.

1андаафты аридно-денудационных возвышенностей развиты на останцах Кусканату, Кызылдаар, Крантау, Бельтау. На субгоризонтальных вершинных поверхностях здесь сформировались кеуреково-по-лынные сообщества на серо-бурых малогумусных почвах, в склонах впадин вскрываются палеогеновые глины, днища впадин заняты крупными такырами с редкими экземплярами климакоптер и галимокнеми-сов. На вершинах возвышенностей также встречаются песчаные гряды с сообществами типичных псаммофитов на слаборазвитых песчаных пустынных почвах.

Ландшафты песчаных равнин представлены крупными массивами песков Ташкудук и Ешкульген. Доминируют здесь комплексы ячеистых и грядово-ячеистых песков с сюзеново-белосаксауловыми илаковыми

сообществами на песчаных пустынных почвах. Вершины наиболее высоких гряд имеют участки слабозакрепленных песков с разреженными экземплярами селина. 3 межгрядовых понижениях преобладают полынные сообщества с редкими кустами эфедры и покровом черного мха.

Ландаафты аллювиально-дельтовых равнин представлены Акча-дарьинской, Кунядарьинской и Лриаральской дельтами Амударьи. Фоновыми ПТК на равнинах являются пологоволнистые участки с разреженными черноеаксауловыми галофитными сообществами на такырных почвах. Природные комплексы сухих руслообразных понижения отличаются наличием разреженных кустов тамарикса. Небольшие массивы бугристых песков покрыты саксауловыми илаковыми сообществами на маломощных песчаных пустынных почвах.

Поступление в ПТК необычно большого для аридных районов количества воды приводит к изменениям его функционирования и структуры, а в конечном счете - к образованию особых антропогенных оазисных ландшафтов (Гвоздецкий, 1977), составной частью которых являются ирригационные ландшафты. В них представляется возможным выделить две зоны: непосредственного влияния водных мелиораций и непреднамеренного влияния мелиоративных мероприятий (Чалидае, Панадиади, К76).

В первой зоне происходит практически полное изменение природных условий. Здесь образуется особый агроирригационный слой различной мощности, изменяются почвы, происходит смена режима и основных характеристик горизонта грунтовых вод, меняется микроклимат, естественные растительные сообщества заменяются агрофи-тоценозами.

Основным фактором влияния на ПТК второй зоны является наличие процесса фильтрации воды из водохозяйственных сооружений,что приводит к поднятию уровня залегания грунтовых вод и изь.знению их химического состава. В связи с этим здесь образуются разнообразные ландшафтно-генетические ряды, характеризующие переход от сильно измененных к неизмененным ПТК.

При ландшафтном картографировании изучаемого региона наряду с черно-белыми аэро- и космофотоснимками нами были использованы синтезированные ложноцветные изображения на основе многозональных космических снимков.

Ландшафтная структура региона наилучшим образом распознается при следующем сочетании многозональных позитивных снимков л

цветных фильтров: снимок в голубом диапазоне - голубой фильтр; снимок в первом ближнем инфракрасном диапазоне - светло-зеленый фильтр; снимок во втором ближнем инфракрасном диапазоне - красный фильтр. При таких условиях песчаные равнины имеют темно-коричневый цвет, аллювиально-дельтовые равнины - оранжево-желтый цвет, ирригационная зона - сочетание голубого, желтого и оранжевого цветов.

Для изучения ирригационных ландшафтов наиболее информативно синтезированное изображение из следующих сочетаний снимков и фильтров: снимок в голубом диапазоне - желтый фильтр, в красном -светло-зеленый фильтр, в ближнем инфракрасном - красный фильтр. На полученном ложноцветном изображении все неизмененные зональные комплексы имеют преимущественно синий оттенок, что позволяет легко отдешифрировать ирригационную зону по сочетаниям зеленого, красного и розового цветов.

Изображение, полученное при синтезе снимков в голубом, первом ближнем инфракрасном и втором ближнем инфракрасном диапазонах при использовании на первом и втором каналах красного Фильтра, на третьем канале светло-зеленого Фильтра, информативно для изучения гидрогенно модифицированных комплексов в ирригационном ландшафте, которые имеют вид розовато-темной полосы по периферии орошаемой зоны.

Сравнение схем дешифрирования с картами, составленными в конце XIX века, позволило достоверно выявить изменения, произошедшие в природных комплексах за истекший период. В частности, четко распознается процесс аридизации и антропогенного освоения восточной части дельты, где на месте системы Даукарииских озер в настоящее время сформировались ирригационные ландшафты.

Глава 3. Ландшафтная индикация воздействия ирригационных каналов на_приро2ные_комплексы_пустынь. Ирригационные каналы в Южном Приаралье оказывают влияние на ландшафты как аллювиально-дельтовых, так и эоловых равнин.

При изучении аллювиально-дельтовых равнин-были установлены индикационные значения основных эктоярусов ПТК в зонах воздействия водохозяйственных объектов (см.таблицу). Выявлено, что при постепенной аридизации участков дельты смена комплексов происходит в порядке их нумерации в таблице.

Ландшафтно-генетическиЯ ряд в зоне влияния каналов на ландшафты аллювиально-дельтовых равнин3^

Эктоярусы ПТК

Дешифровочные признаки на аэрофотоснимках

Глубина Минера-залегания лизация уровня грунто-грунтовых вых вод,

вод, м

г/л

Засоление грунта на глубине

о.у,

Засолёние грунта на глубине

О,? м,

■

Засоление грунта на глубине 2,1-3,0 м,

I. Субгоризонтальная Темно-серый фо- 2.2-2.5

тотон, слабовы-раженная зернистая структура

2,4

пологоволнистая поверхность с древесным тугаем, доминируют тополево-лохо-вые чингилевые солодковые сообщества

2. Субгоризонтальная Светло-серый Фо-3.5-5.5

пологоволнистая поверхность с древесным тугаем, доминируют тополевые чин-гилево-тамариксовые парнолистниковые сообщества

3. Субгоризонтальнвя пологоволнистая поверхность с кустарниковым тугаем, доминируют тамариксовые акбашево-лебе-довые сообщества

тотон, четкая зернистая структура,редкие размытые светлые полосы

Равномерный светло-серый фототон, многочисленные узкие извилистые светлые полосы

4,3

7,5 и глубже

1.2-1.4 1.3

1,4-5,1 2Д

1.33-2.54 2,10

0.06-1.42 0,65

0,9В

0.09-1.61 0,54

0.14-0.84 0,37

0.04-0.64 0,26

0.12-0.96 0.16-0.57 0.07-0.82 0,39 0,38 0,44

I

оз

I

х)

В числителе - интервал индицируемых условий, в знаменателе - среднее значение интервала.

В зонах влияния водохозяйственных объектов на ландшафты эоловых равнин выделяются два различных ландшафтно-генетических ряда. Первый образуется при подъеме уровня грунтовых вод и состоит из следующих элементов (здесь и далее в скобках даются интервалы индицируемых условий в следующей последовательности: уровень залегания грунтовых вод, минерализация грунтовых вод,засоление грунта на 0,1 м, засоление грунта на 0,7 м, засоление грунта на 3,0 м): I) Грядово-ячеистые пески с эфедрово-саксауло-выми полынными черномоховыми сообществами в межгрядовых понижениях (глубже 8,0 м; - ; 0,04-0,12 %\ 0,05-0,11 %; 0,0Ь-0,Ю %). 2) Грядово-ячеистые пески с черкезово-саксауловыми полынно-ян-таковыми сообществами (глубже Ь,0 м; - ; 0,06-0,12 %•, 0,10 %\ 0,04-0,20 %). 3) Грядово-ячеистые пески с сюзеновыми янтаковыми (с участием тополя) сообществами (1,8-3,5 м; 0,9 г/л;0,12 %\ - ; 0,10-0,11 %). 4) Грядово-ячеистые пески с рогозово-тростниковыми сообществами фильтрационных озер в межгрядовых понижениях (0,0 м; 1,2-3,7 г/л; -;-;-).

Если после образования фильтрационных озер начинается понижение уровня залегания грунтовых вод, то на местности образуется следующий ландшафтно-генетический ряд: I) Грядово-ячеистые пески с фильтрационными озерами (0,0 м; 1,2-3,7 г/л; -;-;-).. 2а) Грядово-ячеистые пески с пухлыми и мокрыми солончаками в межгрядовых понижениях (0,3-3,8 м; 5,6-60,7 г/л; 1,12-5,96 %; 0,100,91 %',-). 2) Грядово-ячеистые пески с солончаковыми ажреково-сведовыми лугами в ыежгрядовых понижениях (0,5-2,2 ы; 1,5-4,1 г/л; 0,07-2,10 %\ 0,09-0,70 %\ - ). 3) Грядово-ячеистые пески с тамариксовыми сведово-акбашевыыи сообществами в межгрядовых понижениях (2,7-5.,5 м; 2,5-5,2 г/л; 0,14-1,49 %\ 0,12-0,42 %\ 0,11-0,1356). 4) Грядово-ячеистые пески с тамариксовыми сведово-лебедовыми сообществами в межгрядозых понижениях (6,0-7,7 м; - ; 0,13-1,11 0,20-0,69 0,12-0,13 %).

Дешифрирование аэрофотоснимков, в том числе и материалов повторных аэрофотосъемок, на ключевых участках позволило выявить два типа антропогенно измененных территорий. К первому относятся участки, непосредственно подвергшиеся антропогенному воздействию (вновь освоенные сельскохозяйственные угодья, места спрямления и расширения русла канала). Второй тип территорий.характеризует-

ся изменениями в природных комплексах вследствие варьирования объемов воды, ежегодно пропускаемых по каналу, что находит свое отражение в динамике элементов ландшафтно-генетических рядов. При этом процесс понижения грунтовых вод на основной площади зоны влияния канала выражен слабо и проявляется по медленной деградации солончаковых комплексов в днищах межгрядовых понижений песчаных массивов. Гораздо более аэрофотофиэиономичным является противоположный процесс - повышение уровня залегания грунтовых вод вблизи канала в результате увеличения пропуска воды по. нему в течение последних 20-25 лет. Данный процесс распознается по возникновению ПТК с условиями повышенного увлажнения вдоль, русла канала, где формируются узкие полосы комплексов с сомкнутым древесным ярусом, индицирующих уровень залегания грунтовых вод не глубже 2,5 м. Сходные процессы происходят и по краям обширных массивов орошаемых земель.

Изучение возможности применения инфракрасной аэросъемки в ирригационной зоне показало, что на снимках, сделанных в дневное время по темному фототону четко дешифрируются магистральные каналы, небольшие водотоки и орошаемые поля, а также природные комплексы зоны влияния канала при наиболее четком выделении элементов ландшафтно-генетическсго ряда с древесной растительностью (см.таблицу). В песках при дневной съемке дифференциация гидро-генно модифицированных комплексов проявляется недостаточно детально, так как фильтрационные озера, солончаки и солончаковые луга в межгрядовых понижениях имеют примерно одинаковый темный тон фотоизображения. На ночных инфракрасных снимках по светлому фототону наиболее достоверно распознаются комплексы с сомкнутым древесным ярусом и фильтрационные озера в межгрядовых понижениях эоловой равнины.

Глава 4. Ландшафтная ин,дикауия влияний коллекторно-.ареиаж-ной сети_на природные комплексы пустынь. Основными составляющими коллекторно-дренажных систем являются коллекторы, и озера-накопители дренажных вод.

Ландшафтное профилирование около озер на аллювиально-дель-товой равнине показало, что ширина зоны воздействия озер составляет не более .150-200 м. Около них формируются поясные компцек-. сы, сменяющиеся при удалении от водной поверхности в следующей последовательности: I) Склоны руслообразных-"понижений с тамарик-

совыми тростниково-лебедовыми сообществами (1,У м; 3,0 г/л; 0,26-0,63 %; 0,08-0,23 %\ 0,07-0,09 %). 2) Склоны руслообразных понижений с черносаксаулово-тамариксовыми янтаковыми сообществами (глубже 5,0 м; - ; 0,11-0,84 %; 0,29-0,47 %\ 0,06-0,09 %). 3) Субгориэонтальная поверхность равнины с черносаксауловыми янтаковыми сообществами (глубже 8,0 м; - ; 0,67-2,53 %; 0,631,39 %\ 0,06-0,15 %). 4) Субгоризонтальная поверхность равнины с неизменными черносаксауловыми сведово-климакоптеровыми сообществами (глубже 15,0 м; - ; 0,06 %; - ; 1,05 %).

Увеличение засоления верхних горизонтов отложений происходит в основном за счет накопления ионов и Са.

В зоне воздействия озера-накопителя дренажных вод на ландшафта эоловых равнин образуется следующий ландшайЬтно-генетичес-кий ряд, отражающий процесс опускания уровня грунтовых вод: I) Г'рядово-ячеистые пески с фильтрационными озерами (0,0 м; 53,3 г/л; -;-;-;). 2а) Грядово-ячеистые пески с пухлыми и мокрыми'солончаками в межгрядовых понижениях (0,4-3,8 м; 31,897,9 г/л; 1,19-11,33 %-, 0,75-2,61 %; - ). 2) Грядово-ячеистые пески с солончаковыми ажреково-сведовыми лугами в межгрядовых понижениях (0,4-1,2 м; 9,7-20,2 г/л; 3,4-4,9 %; 1,16; - ). 3) Грядово-ячеистые пески с тамариксовыми сведово-акбашевыми сообществами в межгрядовых понижениях (3,0-5,5 м; 6,4-34,6 г/л; 0,41-2,50 0,12-0,72 %; 0,07-0,16 %). 4) Грядово-ячеистые пески с -Тамариксовыми еведово-лебедовыми сообществами в межгрядо-вих понижениях (6,0 м и глубже; - ; 0,05-1,40 %; 0,09-0,92 %; 0,04-0,54 %).

Существенное влияние на природные комплексы пустынь оказывают магистральные коллекторы. Сравнение индикационных значений ПТК, имеющих одинаковый физиономический облик около коллекторов и озер-накопителей дренажных вод, показало совпадение интервалов индицируемых условий, что является подтверждением сходства природных процессов в зонах воздействия данных водохозяйственных объектов.

На примере зоны воздействия озера-накопителя дренажных вод на ландшафты песков было проведено изучение информативности различных материалов дистанционных съемок. Сопоставление результатов дешифрирования аэрофотоснимков и тепловых инфракрасных аэро-

снимков показало, что на дневных инфракрасных снимках более четко дешифрируются небольшие обнажения палеогеновых глин, а также участки с повышенным увлажнением верхних горизонтов почвогрунтов. Инфракрасные снимки, сделанные в ночное время, позволяют дифференцировать ПТК зоны воздействия озера с выделением межгрядовых понижений, занятых фильтрационными озерами, солончаками и последующими элементами ландшафтно-генетического ряда. Таким образом, с помощью этого вида съемки наиболее перспективно исследование гидроморйных природных комплексов в зонах воздействия водохозяйственных объектов.

Глава 5. Ландшафтная индикация влияний артезианских_скважин на_приро£Ные_комплексы_пустынь. Самоизливающиеся напорные воды оказывают существенное трансформирующее влияние на прилегающие зональные ПТК и обусловливают динамику геокомплексов. Для ландшафтов песчаных пустынь характерны три этапа преобразования око-лоскважинных озер в условиях уменьшения дебита скважины: I) Этап быстрого формирования озера. 2) Длительный этап развития озерного комплекса. 3) Деградация гидроморфных ПТК при уменьшении поступления воды. Отличительной особенностью гидроморфных комплексов в рассматриваемых ландшафтных условиях является быстрая пространственная смена зональных ПТК интразональными; влияние скважины, как правило, не распространяется за пределы одного ыежгря-дового понижения, что определяет малую информативность дистанционных методов для изучения гидроморфных природных комплексов.

На аллювиально-дельтовых равнинах, сложенных супесчано-су-глинистыми отложениями, меньший, чем в песках, коэффициент фильтрации приводит к растеканию поступающей воды по поверхности, ¿¡то ведет к возникновению значительно больших по площади участков, на которые распространяется влияние скважины. По мере движения от точки изливания воды происходит следующая смена комплексов (в скобках даются интервалы засоления грунта на глубинах 0,1;0,7 и 3,0 м): I) ПТК с тростниково-ажрековыми сообществами (0,360,48 - ^ - ). 2) ПТК с янтаковыми сообществами (0,12-0,16 - ; - ). 3) ПТК с янтаково-каргановыми сообществами (0,£77-1,09 0,22-0,47 %\ 0,08-0,09 %). 4). ПТК с черносаксауловыми сведово-климакоптеровыми сообществами (0,14-0,21 %', 0,32 %; 0,10-0,11 %). Здесь наблюдается два максимума засоления верхних горизонтов от-

ложений: вблизи скважины и на удалении от неё, что, видимо,объясняется наличием капиллярного подтягивания от небольших водоемов в центре к периферии всей зоны.

При длительном изливании артезианских вод на такырные комплексы аридно-денудационных возвышенностей происходит деградация такыров по солончаковому типу трансформации. 5>изиономически этот процесс проявляется в приобретении слитной поверхностью такыров черт пухловатости, что сопровождается изрежеванием кустарниковой и травянистой растительности. Анализ содержания воднорастворимых солей в такырных отложениях позволяет утверждать, что причиной появления физиономически аномальных участков является накопление сульфатов натрия в поверхностных горизонтах такыров, причем источником поступления сульфатов служат изливающиеся напорные воды.

Использование материалов повторной аэрофотосъемки показывает, что стадии такыра с пухловатой поверхностью предшествовал период формирования на нем фрагментов кустарникового тугая в результате дополнительного увлажнения изливающимися водами. Однако длительное поступление сульфатов впоследствии привело к деградации такырного комплекса.

Глава 6. Анализ_результатов_применения ин£икационного_мето-до_в_штропогенных_ирригш;ионшх_ландаафтах. В ландшафтной индикации большое значение имеет вопрос об устойчивости индикационных связей, что изучалось нами путем сравнения индикационных значений эктоярусов ПТК в зонах воздействия ирригационных каналов и озер-накопителей дренажных вод.

Сопоставление условий, индицируемых одинаковыми эктояруса-ми ПТК около различных водохозяйственных объектов, показывает практически полное совпадение интервалов уровня залегания грунтовых вод и сильные различия интервалов всех прочих параметров (минерализация вод, засоление грунта на различных глубинах). Полученные результаты позволяют сформулировать предположение о ведущей роли такого параметра, как уровень залегания грунтовых вод при формировании физиономического облика гидрогенно модифицированных природных комплексов.

Закономерности динамики и изучение устойчивости природных комплексов в ирригационных ландшафтах могут изучаться посредством анализа ландшафтно-генетических рядов. Сравнение радов, формирующихся при процессах повышения и понижения уровня залегания

грунтовых вод в зонах воздействия водохозяйственных объектов на ландшафты эоловых равнин, показывает, что комплексы с фильтрационными озерами являются в первом случае конечным, а во втором -начальным элементом ландшафтно-генетического ряда. Ути данные позволяют говорить о важности такого этапа, как выход грунтовых вод на поверхность для развития геокомплексов пустынь, так как этим определяется необратимость смены гидроморфными ПТК зональных пустынных комплексов, что физиономически проявляется в возникновении отдельного ландшафтно-генетического ряда.

Применение дистанционных методов позволило провести ланд-шафтно-структурный анализ территории исследований и выявить индикационное значение структурных особенностей различных порядков.

Одной из физиономичных структурных характеристик зон влияния водохозяйственных объектов являются концентрические кольца, образованные агрегированными в линии кустами тамарикса и располагающиеся на склонах межгрядовых понижений. Генезис тамариксовых колец связан с понижением уровня воды в фильтрационном озере,причем процесс имеет явный дискретный характер.Каждый из уровней относительно длительного стояния воды в озере маркируется возникновением линии из тамариксовых кустов, а после высыхания озера на местности сохраняются признаки, по которым можно судить о гидроморфной стадии существования данного участка в прошлом.

Значительно большие размеры имеют структурные особенности территории, представляющие собой скопления солончаков в днищах межградовых понижений зон воздействия крупных водохозяйственных объектов. На основе анализа данных ландшафтно-генетических рядов выяснено, что при опускании уровня залегания грунтовых вод солончаки возникают на месте озер с сильноминерализованной водой, в то время как солончаковые лута образуются на месте озер,содержащих пресную и слабосоленую воду. Такое поливариантное развитие природных комплексов обусловливается структурно-геологическими условиями формирования озер. Фильтрационные озера, возникшие в структурах, отвечающих впадинам неглубоко залегающего водоупора, при опускании уровня грунтовых вод оказываются в зоне замедленного водообмена. В этих условиях минерализация воды в озерах -. значительно возрастает и на их месте образуются солончаки.-Если же формирование фильтрационных" озер приурочено к иным структур-

ным условиям, то при понижении уровня грунтовых вод минерализация вод в озере изменяется слабо и на его месте образуется солончаковый луг. Этот факт имеет важное индикационное значение, та-i как позволяет по физиономическим характеристикам - агрегациям солончаков - распознавать депрессии в кровле водоупора.

Наиболее крупные ландшафтно-структурные.характеристики территории дешифрируются на космофотоснимках по четко выраженной линейной Форме и представляют собой узкие полосы темного фототона, вытянутые субмеридионально на расстояние 3-5 км. Появление таких контуров обусловливается особенностью геологического строения района - наличием погребенных ложбин водоупора, в которых происходит концентрация вод подземного стока с орошаемых территорий и из водохозяйственных объектов. Дополнительное увлажнение приводит к появлению в песках Фреатофитов, сгущения которых и дают на космофэтоснимках темный контур, -i.e. вода, как мобильный и экологически активный компонент аридных ландшафтов, выступает здесь а роли "контрастной" жидкости, проявляющей скрытые геологические структуры.

Существующая в настоящее время ситуация с обводненностью различных участков дельты Амударьи в ближайшие годы и десятилетия претерпит значительные изменения. Обусловливаться это будет главным образом уменьшением водоподачи по каналам из-за необходимости обеспечить гарантированное поступление к 2000 году 20,9 км^/год воды в Аральское море, В то же время возрастет сток дренажных вод в связи с расширением коллекторно-дренажной сети, в том числе строительства ряда магистральных коллекторов.

Антропогенное перераспределение стока в дельте не может не вызвать изменений в природных комплексах Ежного Приаралья вследствие смены условий увлажнения, Tai;, в зонах воздействия каналов будет иметь место понижение уровня залегания грунтовых вод, что приведет к ксерофитизации геокомплексов и Физиономически будет проявляться в сокращении площади, занимаемой ПТК с древесной растительностью.

Помимо колебаний уровня большое значение имеет увеличение минерализации грунтовых вод. Наиболее сильно этот фактор действует в периферийной части зон воздействия каналов, что в первую очередь отражается на составе растительных сообществ. При повышении минерализации вод более 10 г/л следует ожидать появление

тамарикса щетинистоволосистого и карабарака в составе растительных сообществ; увеличение содержания солей в верхних горизонтах почв вызовет преимущественное распространение индикаторов поверхностного засоления - климакоптер й однолетних с вед.

¿та тенденция будет преобладать и около озер-накопителей отработанных вод вследствие увеличения протяженности дренажной сети и ориентации на сброс коллекторных вод в Аральскую впадину, а не в месчные депрессий рельефа. ¡3 зонах воздействия вновь созданных звеньев коллекторно-дренажной сети произойдет смена зональных комплексов на интрозональные гидроморфные ПТК в соответствии с выявленными ландшафтно-генетическими рядами.

Выводы

1. Метод ландшафтной индикаций является перспективным при изучении воздействий, оказываемых на ландшафты Южного Приаралья ирригационными водохозяйственными объектами: магистральными каналами, коллекторами и озерами-накопителями дренажных вод;локаль-ные воздействия обусловлены существованием артезианских скважин

с неконтролируемым изливом вод. Процессы уменьшения и увеличения гидроморфйзма ПТК специфичны в различных ландшафтных условиях и могут быть выявлены по особенностям ландшафтной структуры зон воздействия водохозяйственных объектов.

2. Современное состояние природлой среды в динамичных условиях зон воздействия водохозяйственных объектов может изучаться и картироваться на основе выявленных ландшафтных индикаторов со статистически обоснованными индикационными значениями; к наиболее информативным индикаторам относятся тугайные комплексы с древесным ярусом, а также солончаки и солончаковые луга в понижениях эолового рельефа.

3. Основным методом изучения природных процессов в зонах воздействия водохозяйственных объектов является выделение и анализ ландаафтно-генетических рядов, характеризующихся здесь следующими особенностями: фитофизиономичностыо элементов ряда вследствие быстрой реакции растительности на смену условий увлажнения; явлениями наложения различных рядов; наличием поливариантности развития процесса смены элементов ряда в зависимости от структурно-геологических условий.

4. Для оценки влияния водохозяйственной деятельности на природные комплексы целесообразно использовать индикационный ланд-шафтно-структурный анализ, который позволяет определять палеогид-роморфные и структурно-геологические условия в антропогенных ирригационных ландшафтах.

5. Ирригационное освоение дельтовых равнин приводит к увеличению ландшафтной контрастности территории вследствие наложения аналогичных, но противоположно направленных природных процессов,- отражающих резкую пространственную смену тенденций аридиза-ции и гидроыорфизации территории.

6. Нерегулируемый излив напорных вод определяет следующую специфику изменений ПТК в различных ландшафтах: возникновение ландшафтно-контрастных локальных природных систем на эоловых равнинах; активизацию роли рельефа в формировании поясных природных комплексов на аллювиально-дельтовых равнинах; деградацию та-кыров по солончаковому типу их трансформации на аридно-денудационных возвышенностях.

7. Основное влияние на формирование индикационных связей в зонах влияния водохозяйственных объектов оказывает глубина залегания грунтовых вод.

В. Планируемое перераспределение водных ресурсов в дельте Амударьи вызовет две противоположные тенденции динамики ПГК зон воздействия водохозяйственных объектов: ксерофитизацию природных комплексов около магистральных каналов и озер-накопителей дренажных вод и увеличение гидроморфизма геокомплексов в зонах воздействия вновь создаваемых и реконструируемых коллекторно-дренажных систем.

Практические рекомендации:

- для сокращения площадей, на которых проявляется процесс опустынивания, рекомендуется комплексное освоение территорий, отчуждаемых под строительство коллекторно-дренажных систем, включая фитомелиоративные работы в виде посадок деревьев (тополь разнолистный) и кустарников (тамарикс);

- фитомелиоративные рабой целесообразно осуществлять через 3-5 лет после пуска воды по водохозяйственное вооружении, когда произойдет стабилизация уровня грунтовых вод;

- контроль за состоянием антропогенных ирригационных ландшафтов следует производить на основе дистанционного зондирования зещюй поверхности с учетом выявленной информативности многозональной космической съемки и тепловой инфракрасной аэросъемки,а также индикационных значений некоторых устойчивых элементов (концентрические тамариксовые структуры) природных комплексов;

- прогноз динамики геокомплексов при изменении условий увлажнения рекомендуется осуществлять на основе приведенных в диссертации ландшафтно-генетических рядов.

Публикации по теме диссертации

1. Взаимосвязи почвенно-геохимических особенностей такыров с ландшафтным рисунком территории (на примере равнинного Мангышлака) // География и природные ресурсы. - 1988. - № 3. - С.53-58 (в соавторстве с А.С.Викторовым).

2. Исследования аридизации ландшафтов дистанционными методами // Землеведение и глобальные проблемы современности: Тез. докл. Всесоюз.науч.конф. - М., 1988. - С.13-15 (в соавторстве с А.С.Викторовым).

3. Эколого-генетические ряда растительности в зонах воздействия каналов низовьев Амударьи (на примере канала Куанышджарма) // Вестник Каракалпакского филиала АН УзССР. - 1989. - № 2. -

С.30-35 (в соавторстве с Ж.Утепбергеновым).

4. Ландаафтно-индикационный метод изучения непреднамеренных последствий мелиорации в низовьях Ацударьи // Проблемы освоения пустынь. - 1989. - № 6. - С. 55-59.

5. Особенности формирования природных комплексов в мелиоративных ландшафтах ХЪсного Приаралья // Молодежь и научно-технический прогресс: Тез. докл. IX республиканской науч.конф. - Ашхабад, 1990. - С. 267-268.

Подписано в печать 05.12.90 г. Зак.377 Формат 60х901/1б. Уч.-изд.л. I. Тираж 100 экз.

Московская обл., Ногинский р-н, пос.Зеленый Ротапринт ВСЕГИНГЕО