Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Морфометрия Северного Урала и экология ландшафтов (на примере бассейна р. Шугер)

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Морфометрия Северного Урала и экология ландшафтов (на примере бассейна р. Шугер)"

Российский ордена Трудового Красного Бнамеви государствьнный педагогический университет имени А. И. Герцена

на правах рукописи

Уда9И.г:551.|»(470.5)

СИЛИН Владимир Иванович

ШКЮМЕТРШ СЕВЕРНОГО УРАЛА И ЭКОЛОГИЯ ЛАНДШАФТОВ (на примере бассейна р. Щутер)

Специальность 11.00.01 - физическая география,

геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на ооискание ученой степени кандидата географически* наук

Санкт-Петербуог - 1992

Работа''"выполнена в Институте геологии Коми научного Центра Уральского отделения Российской академии Наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук К В. Соловьев

Официальные оппоненты: Д0Ктор географических наук, профессор Н.В.Скублова

кандидат географических наук, доцент В.В.Клвшкин

Бегущая организация: , ВНИИ космоаэрогеологических методов

Защита состоится года на заседании Спе-

циализированного совета К 113.05.09 по присуждению ученой степени кандидата наук в Российском государственном университете имени А. И. Герцена/191186, аШтербург, наб. р. Мойки, д. 48, кор. 1, ауд. /.

С диосертацией'можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета

Автореферат разослав года

Ученый секретарь

Специализированного совета:

ООП Как*

I УЯрТ-ВЛвЕЯ) стаигтиаг ус.л.6Й84/, в.л.зих.йШ'чну./ОС

- 3 -

ОБЕ'Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. В связи с развитием современных средств производства, расширением и углублением техногенного воздействия на природную среду возникает необходимость выработки приемов и методов контроля за состоянием геосистем. Ряд исследователей (Кружалин,' 1990; Ласточкин, 1990; Селиверстов, 199С; Симонов и Тимофеев, 1990; и до) подчеркивает, что среди этих систем особое место принадлежит рельефу, как одной из базовь« составляющих геоэкологических процессов.

Выбор я разработка рациональных технологий исследования рельефа с учетом региональных природных особенностей территории представляется весьма важным в комплексе геоэкологических работ.

Автор, путем проведения морфометрических и общегеографических исследований, попытался решить некоторые вопросы экологической геоморфологии на Северном Урале. Кроме того, предпринята попытка разработать отдельные методические приемы, которые дополняют традиционный морфометрический комплекс исследований.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ - создание рационального комплекса обработки геоморфологической информации в экодого-географичесютх. исследованиях на основе использования данных о морфометрии рельеф и его индикационных свойствах.

Основные задачи. При проведении работ ставились следующие задачи: 1. Выявление роли морфометрических индикаторов при эко-лого-географической характеристике территории. 2. Проведение морфометрических исследований и разработка рационального комплекса морфометрических критериев, позволяющих количеотгонно охарактеризовать экосистемы территории. 3. Составление схемы мониторинга на основе морфометрии бассейнов. 4. Изучение особенностей процесса снегонакопления Скак ватоого экологического Фактора) в зависимости от строения рельефа и растительного покрова. 5. Характеристика загрязнения воздушного бассейна Северного Урала путем химического анализа состава снеговой коды. 6. Усовершенствование некоторых методических приемов, оптимизирующих проведение морфометрических рас л

НАУЧНАЯ НОВИЗНА, йпе^вне проведены комплексные мерчюметри-ческие работы на Северном Урале (построение поперечных лрзчп

лей, изучение ориентировки индикационных элементов рельефа, морфометрия речных продольных профилей, изучени площади бассейнов и др.). Осуществлено усовершенствование отдельных методических приемов (обработки ориентировок речной сети, продольных профилей рек) морфомегрического анализа. Данные работы позволили уточнит1) представления о геоморфологическом строении территории. Морфометричесгшй метод рассматривается как один из ведущих элементов комплексных физико-географических исследований, позволяющий оперировать количественными параметрами.

Впервые проведены комплексные снегомерные работы на Северном Урале (среднее течение р. Шугер и полоса газопровода от р. Самоцветный до Вуктыльской компрессорной станции), включающие анализ химического состава снега и подсчет загрязнения стока р. Щугер в результате таяния инежного покрова.

ПРА1ГГИЧЕ0КАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты морфометрических работ могут быть чеполь&иваны производственными организациями для различных целей: построения мор-Зометрических и морфоетруктурньсх карт и схем для проведения ге-олого-разведочьых поисковых работ. Определенное значение имеют собранные автором материалы для организации Печорского национального парка.

Некоторые методические приемы морфометрических работ, усовершенствованные автором, в частности, методика подсчета длин водотоков и их ориентировки, нашли применение при создании проекта водоохранных зон на малых реках юга Коми республики.

Результаты снегомерных наблюдений и химических анализов снеговых проб реализованы в комплексе работ по программе "Чистая Печора".

Часть результатов геоморфологических и географических наблюдений в верховьях р.Шугер в зоне магистрального газопровода внедрена в практику в отделе охраны природы ПО "Севергаэпром".

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЕ

1. Эколого-географическая оценка природной системы Сев рного Урала (с учетом • динамики эндо-и экзогенных процессов) может Оьггь оперативно осуществлена на основе специально разработанного алгоритма морФометрического исследования рельефа. В качестве реперных объектов, как наиболее информативных, приняты: гипсо-

метрические уровни, речные долины, площади водосборных бассейне з. Для них с использованием существующих методик и, частично, с помощью разработанных автором приемов, рассчитаны и впервые приведены количественные морфометрические данные.

2. Предложена эколого-географическая модель мониторинга окружающей среды, основанная на синтезе иорфометрии бассейнов и ландшафтного анализа Речная сеть анализируется по порядкам рек, выделяются разнопорядковые бассейны, территория которых является эколого-географической системой соответствующего порядка. В качестве основной единицы экологической паспортизации используется водосборный бассейн реки 1 порядка.

3. Морфометрический подход к эколого-географическому районированию позволяет осуществить определенную унификацию и получить хорош сопоставимые данные по разным направлениям исследований С геохимическим,' геоморфологическим, ландшафтным и др. V Эффективность такого подхода апробирована при определении химических ингредиентов в снежном покрове в воне прохождения магистрального газопровода.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ для данной работы собран автором за 1987-1992 г.г. в результате полевых (зимних и летних)"исследований на Северном и Приполярном Урале, составления морфометри-ческих карт и схем, проведенных в Институте геологии Ком научного центра РАН.

Работа основана на анализе материала собранного и исследованного по 16 геоморфологическим поперечным профилям, с учетон обработки более 10 тыс. ориентировок составляющих участков речной сети. Созданы и проанализированы карты порядков и густоты речной сети, аномальных падений рек. Рассчитаны, построены и проанализированы продольные профили 60 рек разных порядков. Химические анализы состава снеговой воды проведены б лабораториях Министерства йилищно-коммунального хозяйства и Института биологии КЩ УрО PAR

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основное положения и результаты рчеоты доложены на Научных чтениях, посвященных 40-летию создания филиала ВТО в Сыктывкаре (Сыктывкар, 1989), 1! - молоделгаП на учной конференции (Сыктывкар, 1990), Научных чтениях. <юсгл-aii иных 60-лети» проф. И. И. Шишкина t Сшивк:р, 1090), 1-й

Всесоюзной конференции по геохимии техногенеза (Шнек, 1991), научной конференции, посвященной иО-легию Коми педагогического института (Сыктывкар, 1992), заседаниях Биостратиграфического семинара ИГ КВД РАН, на кафедре географии Коми педагогического института.' Ш теме диссертации опубликовано 8 работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит и-^ ^ведения, 4 глав, заключения и приложения. Обьем работы (с приложением)

стр, рисунков, таблиц. В приложении даны программы для автоматизированной обработки морфометрических данных, параметры продольных профи/ 'й рек и площадей бассейнов. Список литературы содержит 167 названий.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору геодаго-минералогических наук В. В Соловьеву, а также Д А. Шумилову (КИМ) за консультации, А. В. Журавлеву, В. А. Черм-ных, и коллективу лаборатории стратиграфии ИГ КНЦ РАН, сотрудникам кафедры географии Коми пединститута эа разностороннее содействие и помощь при выполнении работы.

СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ЭВДО- И ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ морда ЛИТОГЕНЕЗ А СЕВЕРА УРАЛА

История изучения эндогенных и экзогенных процессов на севере Урала рассматривается в работе в следующей последовательности: анализируется формирование взглядов на морфоетруктуру Северного Урала, его четвертичную историю и изученность экзогенных форм рельефа.

В результате эволюции взглядов на развитие морфоструктуры Урала сформировалось .^сколько подходов к этой проблеме.

B. А. Варсанофьева и ее многочисленные последователи (Д. Е Борисе-вич, Т. А. Добролюбова, Е. Д Сошкина, Б. И. Гуслицер, Е П. Генералов и др) рассматривали Урал как древнюю малоподвижную горную страну. Развитие ее рельефа, по их мнению, происходило по схеме, разработанной Е Пенком. Другой подход разработали Д. Е йаливкин»

C. Г. Боч, Я Я Краснов и др. Они считает, что рельеф севера Урала образован мезозойско-кайнозойской блоковой тектоникой и обработан морозно-солифлккционной ллаяацией.

■ В последние годы значительное распространение получили

представления о большом влиянии морфоструктур центрального типа СЩТ) на формирование рельефа С.Урала Подобные морфоструктуры выделены В. В. Соловьевым, а Г. Чижовой, С. А. Стрельникогым и др.

В процессе изучения четвертичных отчожений сформировались две школы: сторонников ледникового генезиса осадков (В. А.Варса-нофьева, С. А. Лавров, Б. Я Гуслицер и др) и морского (А.И. Попов, Е С. Зархидзе и др). В настоящее время равноправно сосуществуют обе точки зрения.

Процессы экзоморфогенеза на севере Урала рассматривали Е А. Варсанофьева, А. А. Алешков и др. Особый вклад в изучение экзогенных форм рельефа внес С. Г. Боч. Карстовые формы в Печорском Предуралье исследовал Б. И. Гуслицер, геокриологические условия и формы мерзлотного рельефа А Д. Долгушин и Н. Г. Оберман.

методы ИССЛЕДОВАНИЙ

Дистанционные методы. Для выявления морфоструктурных особен ностей использовались космические снимки "Ландсат" масштаба 1; 1000000 и трансформированные из них снимки масштаба 1:500000 Для изучения морфоскульпгурных особенностей использовались крупномасштабные аэрофотоснимки.

При построении морфоструктурных схем учитывались и представления ЕВ.Соловьева о геолого-морфологическом аналшвй Сущность последнего сводится к составлению схем ориентировки линеаментов безотносительно к их изначальному происхождению. Устойчиво сохраняющиеся по площади сочетания множеств линеаьинтов той или иной ориентировки, позволяют выявлять зоны нарушения сплошности земной коры, которые обычно служат границами линейных и центральных морфоструктур.

Морфометрические методы. Использовался стандартный комплекс морфометрических методов. Наиболее информативным, применительно к специфике исследуемой территории, оказался метод поперечных геоморфологических профилей. При этом анализировались е.^дусцио количественные параметры: распределение по высоте от меток водоразделов и тальвегов водотоков, нахождений средних значений высотных отметок по нескольким профилем.

Наряду с традиционными методами иенолььовадиоь и моци1|ицир->-

ванные автором приемы исследования. В частности, задействова-лись методики- изучения продольны- профилей рек, морфометрии речных бассейнов, статистический анализ распределения простираний спрямленных участков тальвегов водотоков различных порядков.

Для анализа ориентировки речной сети и морфометрии длин рек предложен способ, основывающийся на изучении ориентировок в пространстве предельно малых по длине участков тальвегов водотоков (исследовались дискретные отрезки длиной 0,5 см по топографической основе масштаба 1:100000) с учетом порядков долин по К П. философову (1975), Данные обрабатывались на ЭВМ, для чего было разработано соответствующее программное обеспечение. Таким образом, появилась возможность одновременно изучать ориентировку тальвегов водотоков и их длину соответственно порядкам, территориальному расположению, морфоструктурным категориям. Иными словами, используя морфометрические методы автор попытался создать комплексный алгоритм, который можно применят- при геоморфологических и географических работах на Северном Урале.

ШРФЭМБТРИЯ РЕЛЬЕФА И ОСОБЕННОСТИ ;ТРОЯВЛЕНИЯ Э1ЩО И ЭКЗОШРФОГЕНЕЗА НА СЕВЕРНОМ УРАЛЕ

Рассмотрение морфометрических характеристик территории проводилось по двум направлениям. Шрвое - это изучение региональных особенностей морфометрических параметров для выявления мор-фоструктурных и морфоскульптурных особенностей и их географического распространения. Особое значение придавалось изучению влияния геоморфологического строения на другие компоненты ландшафта. Второе направление анализа включает использование морфометрических приемов с целью разработки на Их основе методических подходов для эколого - географических исследований.

Исследование многочисленных гипсометрических профилей позволило расчленить территорию на 'большое количество площадей с характерными мэрфометрическпуи показателями. Для каждой такой площади устойчиво выдержаны параметры, отражающие отепеяь денудационной выравненное™ поверхности, наличие одновысотнсго вершинного уровня, глубины вроза речных долин, определенных по-

рядков и т. п. Границы между площадями нередко совпадают с зонами раэлоиов, что дает основание рассматривать данные обьекты (площади) как тектоничес:<ие блоки. В аависимоети от их высотного расположения последние можно объедини: в три крупные группы, для калдой из "оторых характерно своеобразие геоморфологических процессов и ландшафтных комплексов: 1. поверхности с отметками от 100 до 500 метров (основные геоморфологические процессы - эрозионный и карстовый; растительные ассоциации - еловые, гдово-пихтовыэ, березово-еловые леса), 2. от 600 до 800 м (процессы: мерзлотный, гравитационный; ассоциации: редколесья, альпийские луга, кустарничковая тундра)., 3. от 800 и выше (процессы: мерзлотный, г равт анионный, нивационный; ассоциации: травянистая и мохово - лишайниковая тундра).

Установлено, что на интенсивность проявления геоморфологических и географических процессов непосредственно влияет ориек тировка природных элементов в пространстве, их отношение к воздушным массам. Автор провел исследование ориентировки тальвегов водотоков в бассейне р. Щугер. Выделяются следующие преобладающие ориентировки: . субмеридиональные и северо-западные. Изучены щ>еобладающие ориентировки и для рек различных порядков. Подчеркивается, что данные работы могуг использоваться при прогнозировании гидрометеорологических параметров и при исследованиях экологического характера

Аналиа уклонов речных долин показа/, что средние уклоны продельных профилей рек колеЗлая ся в значительных пределах от 2,05 и/т до 60,9 м/км. Минимальные уклоны имеют реки высоких порядков, а также многие водотоки предгорий, дренирующие территорию с активным карстовым режимом. Максимальные уклони характерны для рек горной территории (2 и о порядки). Различие средних уклонов водотоков обусловлено порядком водотока, морфоструктурной обстановкой и неотеетопичееккм режимом территорий. Распределение высотных отметок устьев рек показывает, что для водотоков более 2 порядка они группируются, в основном, в интервале оу 100 до 360 м

Изучение морфологии продольных профилей рек позволило обю-дичить их ч 3 группы. Для Первой группы характерны профили, имеющее в верхнем течении крутке уклони, пос-т^пеино зипол^мльа?!

пщеся к устью. Во вторую группу входят профили рек горной части бассейна низких порядков. Эти ргки имеют вогнутый рофиль с Сольшимч углами падения от истока до устья. К третьей груше отнесены реки небольших порядков увалистой полосы. Их продольный профиль часто имеет выпуклую форку. Исследование аномальных падений русла водотоков показало, что они обусловлены тремя причинами: литологическши различиями подстилающего субстрата, тектоническими деформациями и изредка гидрологическим режимом. В раооге отмечается связь участков изменения продольного профили реки с обвдм Физико-географическим строением долины.

О помощью морфометрических приемов в работе исследовалась динамическая фаза развития водотоков (накапливающие аллювий, равновесные, врезающиеся).

Проведенные раиоты по изучению морфометрии бассейнов позволили предложить на их основе схему аколого-географического • прогноза, основанную на применении морфомет^ическо. о подхода.

В качестве основной эколого-географической еди :яцы избран речной бассейн 1 порядка. Преимущества разработанного подхода основываются на возможности применения количественных параметров: площади бассейна, глубины эрозионного расчленения, крутизны склонов и др.' Изучение ландшафтов, их функционирования и развития является необходимой задачей при проведении экологических работ и проводится в пределах речного бассейна

Автором предложена следующая схема проведения исследований: 1) Изучение экологической ситуации. Постановка цели работ. 2) Выбор масштаба исследований. Составление схемы бассейновых эко-лого-географических систем. 3) Проведение геохимических работ. Выявление наиболее загрязненных бассейнов. 4) Проведение ,.лнд-шафтных работ в пределах интересуемых речных бассейнов. Б) Изучение поступления и выноса вещества а экшюго-географических системах. Выделение зон площадного и потокового загрязнения. 6) Выбор однопорядкового эталона-бассейна (по возможности) и сравнение его с однопорядковым бассейном. 7) Анализ ситуации организация мониторинга. Выдача прогноза и рекомендаций.

На основе морфометрических параметров в диссертации освежится особенности регионального морфоструктурного строения и некоторые процессы экзоморфогенеза

Наиболее крупные линеаменты, дешифрируемые ;• а мелкомасштабных космоснимках, по всей видимости, сответетвуют разломам и другим разрывным нарушениям сплошности коренных горных пород, что подтверждается совпадением многих из них с рачломами. показанными на геологических картах, а также с границами геологи- ■ ческих структур. Более мелкие линеаменты части такой приуроченности не проявляют, и отражают более сложные взаимосвязи в природном комплексе, хорошо проявляясь в - неоднородности* ландшафтного строения и особенностях гидросети.

Овальные и концентрические элементы рельефа приурочены, в основном, к горной части, особенно, к местам выхода 'ка поверхность интрузивных и сильно метаморфизованных пород. На территории предгорий такие элементы рельефа выделяется чаше по особенностям гидросети и, возможно, отражают не выраженные !на поверхности криптоморфоструктуры центрального типа.

Принимая классификацию морфоструктур а Г. Чижобой ('1837), выделяйся в исследуемом районе две мегаморфоструктуры: 1- Западно - Уральская, 2- Центрально - Уральская.

Каждая из выделенных ыегаморфоструютур состоит ив серии разнопорядковых положительных и отрицательных кольцевых и линейных корфоструктур.

Западно-Уральская мегаморфоструктура состоит из положительных морфоструктур, выраженных линейными и дугообразными хребта-■ ни и грядами, абсолютные отметки которых от 300 до 7(50 м. Отри-дательные морфоструктуры представлены, в основном, широкими плоскими речными депрессиями.-

Анализ пространственной позиции геоморфологических индикаторов тектонических нарушений (спрямленные участки рек, междуречий и отдешифрированных линеаментов)позволяет говорить о трех и основных системах - широтной, северо-западной и еубмеридио,-<альной. В целом морфоструктурный план предгорий определяете? «заикой блоков, испытавших в неотектонический этал вертикальнее перемещения (амплитуда неотектонических подвида« составила № более 300 м).

Пелтрельно-Уральская мегаморфострукгура хорошо выражена зрографически. Геологические структуры представлены осадочными юродами нижнего палеозоя, а также янтрузиЕИыш образованиями.

В осевой зоне на поверхность выходят гнейсы, сланцы, кварциты, гранитокды. В основном, контуры и ориентировка морфоструктур контролируются простиранием складчатых геологических структур и позицией кнтрузкй, что говорит о дитоморфной предопределенности горного рельефа. Положительны« морфоетруктуры представлены цепочками хребтов шш одиночными хребтами, отрицательными депрессиями или крупными речными долинами.

Морфеетруктуры центрального типа СМИТ) подразделены на купольные (положительные), кольцевые (отрицательные) и сложные. Наиболее многочисленны купольные ВДТ. Они, как правило, представлены небольшими куполообразными формами рельефа Кольцевые структуры имеют незначительные размеры к встречаются довольно редко. ■

Сложных морфоструктур выделяются дне. Первая - это Тель-посскнй сегмент, (обширный блок включающий хр. Тедьпос-и-, Хорею, Уйтымнер и др.). К сложным морфоструктурам отнесена также куподью-кольцевая морфоструктура, расположенная ме.жду р. Лор-цемпеей на юге и р. Е Патокой на севере. Эта морфоструктура осложнена рядом дочерних ,ЩТ. Детальное изучение линейных и центральных морфоструктур указывает на унаследованность во многих случаях кеотектонических образований от более древних этапов развития геологических структур. Помимо унаследованного развития дрезник разрывных нарушений, имеет место формирование и современных разрывов, тектонических уступов, развивающихся автономно.

Своеобразие морфоструюгурного строения района предопределило I* оригинальность процессов экзоморфэгенеза, оказывакида большое влияние на апологическую характеристику территории. Автором рассмотрены некоторые экзогенные процессы, и их географическое распространение, изученные наиболее слабо в исследуемом районе, , в частности, мерзлотный и карстовый.

Мерзлотный процесс образует: курумы, сортированные многоугольники к круги, бугры пучения,' солифлюкционные к расы. Отмечается зависимость распространения мс-рздотных Форм и их строе -ния от крутизны склеков, от морфоструктурной обстановки, <улуслоы иной неотекгоничеекими двил^идми, а также отмечается их приуроченность к трещинам и локбинам стога талых ьод.

л

Карстовые формы в бассейне р. Шутер представший тремя морфологическими комплексами. К первому относятся: воронки, карстовые лога, блюдца, озера; ко второму: пещеры, арки, навесы, ниши, останцы; к третьему: ячеи, борозды. Для каждого из этих комплексов характерно своеобразие расположения в системе геоморфологических элементов (водораздел- склон-террасовый комплекс- береговое обнажение). В рас полотен ни петор наблюдается приуроченность этих Форм к разновысокным уровням древних базисов эрозии. Почти для всех карстовых форм характерна приуроченность к трещинам в горных породах.

Охарактеризованные особенности эндо- и эк?оморфогенеаа Северного Урала могут быть использованы для качественной оценки различных проблем, возникающие при освоении этой тегритери. Кроме того, эти данные необходимо учитывать при теоретическом рассмотрении вопросов, связанных с применением геоморфологической информации в эколого-географических исследованиях.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕ0ЮР4ОЛ0ГИЧЕСК0Й И ШРФОМЕТРЯЧКСКОЯ ИНФОРМАЦИИ В ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Исследования особенностей эндо- и экзоморфогенеза использованы нами для решения конкретной прикладной задачи - оценки геоэкологической ситуации на участке магистрального- газопровода Пунга-Ухта. Исходя из положений, разработанных и изложенных р диссертации, были определены основные этапы и направления работ.

Предварительный этап исследований включал в себя проведение морфометрических работ: анализа продольных профилей рек и выделения высотных уровней рельефа

Полевой этап предусматривал стандартный комплекс работ, . в котором особое внимание было уделено исследованию форм рельефа и крутизны склонов, эрозии временных водотоков, процесса-/ разрушения берегов и строению растительного покрова.

Район, где проходит газопровод, традиционно считался районом со слабим проявлением неотектонической активности. Полевые и камеральные работы позволили, однако, установить признаки весьма молодых неотектонических двиюэний. Так, в пределах гранитно-

го массива г. Пеленер на высоте 500-600 м аллювий мелких водото-. ков смещается по обрывам и уступам, фиксирующим голоценовые (и современные ?) подвижки. Также явно неотектонический характер имеет уступ на горе Маньянкеч. Это нарушение, начинаясь геоло-, гически доказанным разломом в гольцовой зоне, фиксируется системой линейных границ курудав и верхней границе .леса.

Эти факты приводят к заключению о необходимости проведения в зоне трубопровода специальных исследований по уточнению режима и характера проявления современных тектонических движений, которые могут представлять опасность для инженерных сооружений.

Проведенные исследования позволяют говорить об изменении процессов морфолитогекеза на территории газопровода При постройке трубопровода на больших площадях был нарушен эллювиально -деллювиальньй чёхол, в результате чего во многих местах обнажаются коренные породы. В своеобразных условиях горного Урала. это приводит к изменению процессов промерзания-оттаивания и ведет к ускорении мерзлотного выветривания и смешению материала по склонам. В гольцовом поясе нарушен природный баланс мерзлотных форм, что' привело к нарушению динамического равновесия, особенно в зонах сочленения различных форм рельефа Так, например, при прокладке труб по дну рек и ручьев происходит активное разрушение берегов. Прокладка дорог, и засыпка труб без учета новейшей литодинамики приводят к изменению морфологии склонов и возникновении в этих местах активной ручейковой эрозии.

На территории газопровода встречаются три типа эрозионных нарушений, а именно: а) смыв грунта и развитие промоин на крутых склонах, которые раньше не были подвержены эрозии (восточный склон г. Пеленер, аападный склон г. Врута и др), б) усиление эрозии I- местах пересечения трассы с элементами овражно-балоч-, ной сети (междуречье р. р. Понья и Щугер), в) локальные подмывы •в русловой и береговой части межих водотоков через которые нь предусмотрены берегоукрепления (р.р.Беденкурья, Понья, Шугер и ряд ручьгв). Часто ручьи, проводя акгивную эрозионную работу, нирушага сообщение вдоль газопровода и представляют потенциальную опасность для его функционирования.

,.; Котес венная рекультивация растительности в полосе отчуждения • газопровода непосредственно зависит от геоморфологического

строения и вертикальной поясности. Древесная растительность представлена, в основном, двумя видами: берева (подрост, высота 1-3 м), ива (высота, 1-2 м). В тундровом поясе чаще всего распространены редкая ива . и некоторые злаки. Ивовые группировки произрастают, в основном, в пойме водотоков и на склонах восточной экспозиции. Березовые - на водораздельных пространствах и склонах западной экспозиции. Довольно часто ива и береза встречаются вместе. В зоне гольцов растительный покров почти отсутствует.

В результате наших исследований было уточнено влияние компо- . нентов ландшафта на режим снегонакопления. Особое внимание уде-' лнлось влиянию геоморфологического строения на распределение снега. Учитывалось геоморфологическое строение п системе водо раздел-террасовый комплекс-русло. Анализ данных показал: 1) распределение снега непосредственно зависит от геоморфологического строения; 2) решающее значение для снегонакопления имеют следующие геоморфологические показатели: интенсивность и глубина эрозионного расчленения, месторасположение геоморфологического элемента в геоморфологической системе, ориентировка компонентов рельефа (особенно элементов речной сети) относительно господствующих ветров, крутизна склонов; 3) наибольшие мощности снежного покрова зафиксированы на залесенных водоразделах, склонах террас, в долинах мелких водотоков, в нижних частях отвесных обнажений, в локальных понижениях на всех элементах мезорельефа

Сравнение химического состава снеговой воды с государственным стандартом показало превышение концентрации свинца в некоторых ареалах. Возможно данное превышение обусловлено приносом транзитными воздушными массами этих веществ с западных территорий. Показатель кислотности среды (рН) находится в близких значениях к нормальным показателям для атмосферных осадков и составляет 5,6-5,7.

Вместе с тем анализ первого снега показал наличие в нем меди в пределах ВДК, и наличие свинца и цинка в.концентрациях превышающих ПДК. Данные факты требуют дальнейшего изучения гереиеще- , ния воздушных масс на севере Урала.

Отмечено, что на различных элементах геоморфологического

комплекса концентрация химических элементов различна. Наибольшие значения содержания вредных примесей наблюдаются на площадке первой террасы. Кроме этого, при проведении эколого-географических работ необходимо учитывать другие элементы рельефа, которые характеризуются аномальным увеличением снегонакопления. К таким элементам рельефа южно отнести ложбины ручьев и временных водогоков, крупьые седловины и заладинк на водоразделе, широко распространенные в районе карстовые формы рельефа. Данные формы рельефа должны рассматриваться как потенциальные накопители экологически неуравновешенных концентраций химических веществ, т.е. как геохимические аномалии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные итоги проведенных исследований заключаются в -бедующем:

1. Разработан алгоритм использования морфометрической информации в эколого-географических исследованиях. Он основывается на комплексном использовании различных морфометрических данных (анализ гипсометрических профилей, исследования речной сети и направления'спрямленных участков рек и др.), позволяющих количественно охарактеризовать основные параметры рельефа, а также выявить связь геоморфологических элементов с другими компонентами ландшафта, в частности, со снежным покровом.

Данный подход позволяет перейти от характеристики частных, не ьесьиа существенных элементов природного комплекса (мор-Фютруктурного строения, особенностей гидросети) к познанию общих географических закономерностей на исследуемой территории.

2. С помощью ыорфометрического анализа впервые получены количественные параметры геоморфологических элементов района и .речных систем бассейна р. Щугер. Проанализированы продольны^ тюфичи рек бассейна р. Щугер и выделены их основные типы: выпуклые, равчовесвые и вогнутые. Проанализированы д; ны рек различных порядков. Средняя длина рек 1 порядка - 1,5 км, 2 порядка - км, 3 порядка - 7,0 км, 4 порядка - 16 км, 6 порядка -

км. V учены особенности морфометрических характеристик долин

- 17 -pete бассейна р. Щугер.

г. Разработан алгоритм автоматизированной обработки иорфо-метркчеоких данных по продольннм профилям рек и ориенгирозкзм тгльйегев водотоков. Программа реализована на ЭВМ.

При этом совмещается работы по изучению ориентировки речной-сети и морфометрии длин водотоков различных порядков, а таете чеей речной сети бассейна в целом. Для анализа продольных профилей рек использовалась аппрокснмиругдая кривая, построенная по Формуле брахистохроны.

4. Поедложна эколого-географическая модель мониторинга за . окрудгющей средой, основанная на синтезе данных по шрфомегрии бассейнов и ланякафтного анализа Речная сеть анализируется по порядкам рек, выделяются разнопорядковые бассейны, территория которых является обьектом зколого-географическоА системы соответствующего порядка При помощи данной модели может быть создана количественно охарактеризованная, иерархическая система наблюдения за экодого - географическим состоянием района.

5. Исследовано изменение физико-географической обстановки в верховьях р.Шугер вдоль магистрального газопровода. Еыдеяены зоны развития ручейковой эрозии, разрушения берегов, нарушения процессов дарфолитогенеза Приведена характеристика растительности в зоне газопровода, и определены участки наиболее опасной активизации природных процессов в результате техногенных нарушений среды.

6. Проведены комплексные снегомерные и снегохимические работа На их основе выявлены основные закономерности режима снегонакопления и переноса- в зависимости от геоморфологических и других дандтафгчых параметров. Наибольшая мощность снежного покрова наблюдается на территории пойменных болст, водораздельных еловых лесов. Проанализировано состояние воздушной среды, установлено превьгаекиэ ГЩК в снеговой воде по химическим элементам: свинцу, цинку.

Выявлены концентрации химических ингредиентов на единицу плокади по различным геоморфологическим категориям и растительным ассоциациям. Наибольшие концентрации приурочены к уровню 1

террасы, понижениям на водоразделах, некоторым формам мезо и микрорельефа. Повышенное содержание свинца и цинка фиксируется также в еловых ассоциациях и по краям водораздельных болот.

Рассчитано потенциальное количество химических элементов попадающих в р. ¡Дугер в результате гаяния снежного покрова . Например, в Печору по расчетам может выноситься ежегодно до 124 тонн свшша.

7. Предложена и апробирована схема экологического мониторинга снэаногс покрова в предгорьях Северного Урала. Она основывается на проведении натурных снегомерных наблюдений в полевых условиях, изучении закономерностей снегонакопления в зависимости от геоморфологического строения и структуры растительности, расчете распределения химических элементов по геоморфологическим элементам и типам растительных ассоциаций. Зоны наибольшего накопления енежого покрова рассматриваются кьл ге-. охимические аномалии.

Список работ, опубликованых по теме диссертации

1. История геоморфологического изучения Северного Урала/ Географические чтения посвященные 40-летию Коми филиала географического общества СССР. Сыктывкар, 1089, с. 126-134. Деп. 23.10.88 , 6400- В89.

Я. Роль снежников в ландшафтах бассейна р. Щугор// Тез. 11 Коми республиканской молодежной конференции. Сыктывкар. 1990, с. 96. ...

_ 3. Геоморфологическая индикация ландшафтов речных долин Приполярного Урала (на примере р. Торговая)// Геология и полезные ископаемые Урала .(Тез. докл. 11 Уральской конференции молодых геологов и геофизиков). Свердловск, 1991, с. 1£-13.

4. Опыт картирования химии снега// Геохимия техногенеза (Тез. докл. Всеооюзн, конф. ). Минск, 1991, с.'280-282.

5. Изучение распределения снежного покрова и роль растительности п процессе снегонакопления' (на примере бас гйна р. Щу-rup)// Эколого-географические проблемы сохранения и восстановления лесов Севера. (Тез. докл. Всесоквя. конф.). Архангельск. 1491, с. 162-164.

6. Гипсометрические исследования севера Урала // Структура, вещество, история лито'сферы Тимано - Североуральского сегмента Сыктывкар, 1992, с. 36-37.

7. Изучение физико-географической обстановки в полосе отчуждения магистрального газопровода на Северном Урале // Экологические проблемы Европейского Севера (Тез. докл. 2 Международной школы семинара). Архангельск. 1992, с. 20-21.

8. Эколого-географический мониторинг на основе морфометрии бассейнов // Экологические проблемы Европейского Севера (Тез. докл. 2 Международной школы семинара). Архангельск. 1992, с. 25-27. (Соавтор И. Л. Сипачев).